📝 摘要
CO₂最小混相压力(MMP)是CO₂提高采收率(CO₂-EOR)过程中的一个重要参数。CO₂注入必须在等于或大于MMP的压力下进行。本研究的目的是利用一维CMG模拟模型和CO₂ MMP经验相关式来确定L油藏的CO₂ MMP。为了建立准确的模拟模型并选择最合适的经验相关式,有必要通过将获得的CO₂ MMP与8种不同类型油样的实验结果进行对比来验证。结果表明,Zhang相关式是最佳经验相关式,其平均百分比误差为-13.9%。而使用CMG模拟模型得到的平均百分比误差约为-6.5%。采用Zhang相关式计算,L油藏的CO₂ MMP约为3166 psia;而根据CMG模拟,CO₂ MMP等于3219 psia。
🖥️ CMG软件应用情况总结
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 所用软件 | CMG(Computer Modelling Group)数值模拟软件(文中未明确指定具体模块,根据模拟对象判断应为组分模拟器,如GEM) |
| 模型类型 | 一维(1D)细管(Slim Tube)组分模拟模型 |
| 模拟对象 | CO₂注入与原油的混相过程,用于确定最小混相压力(MMP) |
| 应用方式 | • 模型验证:使用8种不同油样的组分数据,通过CMG模拟计算MMP,并与实验室实测MMP进行对比,验证模拟精度。 • MMP预测:对L油藏流体,在不同注入压力下运行CMG模拟,绘制采油率与压力的关系曲线,确定其MMP。 |
| 模型参数(表3) | • 孔隙度:0.388 • 渗透率:700 mD • 模型长度:20个网格 • 网格尺寸:2.04 ft • 注入速率:0.2 cc/min • 内径:0.45 cm • 注入流体:100% CO₂ |
| L油藏流体组成(表1) | • C₁: 16.09%, C₂: 3.32%, C₃: 7.40%, i-C₄: 3.16%, n-C₄: 2.48%, i-C₅: 2.33%, n-C₅: 1.29%, C₆: 3.83%, C₇⁺: 48.85% • 非烃类:CO₂: 11.07%, N₂: 0.18%, H₂S: 0.00% • 油藏温度:278.5 °F • 油藏深度:1608.5-1610.5 ft |
| 验证油样(表2) | 8种油样(A-H),温度范围104-250 °F,实验室MMP范围1190-3160 psia |
| 研究参数 | CO₂注入压力 |
| 评价指标 | 采油率(@1.2 PV注入)、最小混相压力(MMP) |
文中明确指出:
“The aim of this study is to determine CO₂ MMP by using one-dimensional CMG simulation model…” (摘要部分)
“In second technique, CO₂ MMP simulation on L reservoir was conducted using CMG.” (第2节)
🧪 模拟方案与主要结果
1. 经验相关式验证与优选
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测试了9种经验相关式:Yellig-Metcalfe, Holm-Josendal, Cronquist, Lee, Orr-Jensen, Alston, Yuan, Chen, Zhang。
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使用8种油样(A-H)的实验室MMP数据作为基准。
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Zhang相关式表现最佳,平均百分比误差为 -13.9%(表4),被选为L油藏MMP预测的相关式。
2. CMG模拟模型验证
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使用8种油样的组分数据,通过CMG细管模拟计算MMP。
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模拟结果与实验室MMP对比,误差范围在 -5.4% 至 +6.5% 之间(表5)。
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CMG模型的平均精度(约6.5%)优于Zhang相关式(13.9%)。
3. L油藏MMP预测
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Zhang相关式结果:3166 psia
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CMG模拟结果:3219 psia(图1,通过采油率-压力曲线拐点确定)
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最终推荐:由于CMG模拟精度更高,推荐使用CMG模拟结果3219 psia作为L油藏的CO₂ MMP。
✅ 主要结论
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MMP预测方法选择:在现有条件下,CMG细管模拟模型预测MMP的精度(平均误差~6.5%)高于Zhang经验相关式(平均误差~13.9%)。
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最佳经验相关式:在所测试的9种相关式中,Zhang相关式对验证油样的预测效果最佳。
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L油藏MMP值:L油藏的CO₂ MMP约为3200 psia(CMG模拟值为3219 psia,Zhang相关式值为3166 psia)。
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工程应用建议:建议使用CMG模拟模型进行L油藏CO₂ MMP的预测。
🏛️ 作者及单位信息
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作者: M Ginting, P Wijayanti, R A Cindra
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单位: 印度尼西亚Trisakti大学,地球科学与能源学院,石油工程系
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期刊: Journal of Physics: Conference Series (IOP Publishing)
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会议: 第4届应用科学与工程年会 (4th Annual Applied Science and Engineering Conference)
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发表年份: 2019
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通讯作者: mginting@trisakti.ac.id
💡 补充说明
该研究是CO₂-EOR最小混相压力(MMP)预测领域的应用案例。研究的核心价值在于:
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方法对比:系统比较了CMG数值模拟与9种经验相关式在预测MMP上的精度,为类似油藏选择预测方法提供了参考。
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模型验证:使用8种不同油样的实验数据对CMG模拟模型进行了验证,证明了细管模拟方法的可靠性。
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现场应用:将验证后的CMG模型应用于L油藏,确定了其CO₂ MMP(~3219 psia),为后续CO₂-EOR方案设计提供了关键参数。
该研究对从事CO₂驱提高采收率、油气藏流体相态研究及数值模拟的工程师和研究人员具有参考价值。
