摘要：点火是火烧油层中最重要的一步,关系到燃烧能否成功启动,开展室内实验可以获取点火过程中的动态信息。该文针对燃烧管实验操作复杂和热分析实验难以模拟地层条件的问题,结合原油燃烧过程中高温高压、温度变化迅速的特点,设计了高温高压动态点火模拟系统。模拟系统使用程序控制可对岩心精准升温,温度控制采样分辨率为0.1℃,模拟系统可承受10 MPa的压力,可实时记录7种气体组分,并可实时动态监测温度压力、尾气组分。功能性实验表明:原油Arrhenius曲线在高低温区域呈现明显差异,曲线在高温区域的线性度较好,相关系数大于0.9,并求得高温区域表观活化能为8.01~26.7k J/mol。测试表明,模拟系统可实时监测记录原油燃烧过程中的氧化参数,为工程实施和数值模拟提供基础数据。

摘要：对稠油多元热流体发生器典型燃烧组分进行分析是注入能力评价、采收率预测、多次吞吐优化的关键。研究利用Fluent软件对多元热流体发生器进行三维仿真建模,模拟发生器不同工况下温度场和流场的分布。结果表明,不同的多元热流体发生器需要根据不同的燃料设计相应的燃料喷嘴,以促进燃料充分燃烧,提高热效率。当柴油作为燃料时,燃油喷嘴需要与空气喷嘴相匹配,以加强其雾化效果。天然气是多元热流体发生器的首选燃料,但在燃料供应条件有限的情况下,液态柴油和气相天然气可以相互替代,作为燃料在同一发生器中使用。当煤粉作为燃料时,即使有过量氧气,也难以充分燃烧。但是,在综合考虑成本或缺乏其他燃料时,可通过优化燃料喷嘴设计,最终实现煤粉在多元热流体发生器中的高效燃烧。

摘要：建立了模拟柴油机颗粒物过滤器(DPF)再生过程的多通道模型并进行模拟,模拟结果和实验结果吻合良好。在此基础上考察了DPF进口气体不均匀性对热再生性能的影响。结果表明:进口处气体流速不均匀分布会延长再生时间、推迟和提高温度峰值;进口处气体温度不均匀分布会延长再生时间、推迟并降低温度峰值。因此,在设计DPF时应力求进口处气体的温度和速度均匀分布。

摘要：通过系统总结火驱油墙的研究成果,提出油墙的定义及定量判定指标,并以气液两相稳态渗流理论为基础,建立考虑温度梯度的一维正向干式火驱渗流新模型。通过实验、单因素分析与正交实验设计,验证了模型的可靠性,揭示了火驱过程中油墙的形成机理及主控因素,探讨了火驱过程中油墙形成的最佳条件。研究表明,火驱油墙的形成受3个主要因素控制:(1)油墙的形成存在温度区间和临界温度梯度绝对值,温度过高或过低,温度梯度绝对值低于临界值,油墙不能形成;(2)对稠油油藏火驱而言,原油黏度控制油墙形成的宽度与速度,黏度越低,形成油墙越宽,速度越快;(3)含油饱和度影响油墙形成最佳温度与速度,含油饱和度越高,最佳储集层温度越低,形成速度越快。一维正向干式火驱渗流新模型结合正交设计方法,可优选出稠油油藏火驱油墙形成的最佳条件组合。

摘要：针对多层油藏火驱开发过程面临的点火初期井筒内发生燃烧和储层纵向有效动用程度低、油藏动态跟踪和调控难度大等问题,结合室内实验数据、矿场试验数据,运用油藏工程分析方法,明确了火驱的本质特征是高温氧化反应,保证高温氧化的最关键参数是不同阶段注气强度,火驱开发是一种末次采油方式。将上述研究成果应用于多层油藏火驱开发方案设计中,结果表明:多层油藏火驱开发方案应细分开发层系,开发目的层的总厚度应小于30 m,含油层段厚度应小于20 m;开发程序可采用自下而上、逐层上返,通过层间接替实现长期稳产。研究内容对多层油藏火驱开发提高采收率和降低工程风险具有重要意义。

摘要：火驱驱替特征是火驱的复杂物化过程和油藏地质条件综合作用的结果,是火驱方案设计和跟踪调控的重要基础。利用一维热跟踪补偿燃烧管实验装置,对比分析了不同性质稠油线性火驱的驱替特征,并与烟道气驱驱替特征进行对比。结果表明:原油黏度对火驱产液速率影响较大,黏度较低时火驱初期产液速率较高,大部分原油在中前期采出;黏度较大时,初期产液速率较小,甚至不产液,大部分原油在火驱中后期产出。火驱阶段含水率主要由地层初始含水饱和度(火驱前含水饱和度)决定。当地层初始含水饱和度高于束缚水饱和度时,火驱初期含水率较高,之后逐渐降低并趋于稳定。火驱初期(注气量小于1 PV)的生产动态特征与烟道气驱相近。在持续开发过程中,火驱仍保持稳定的采油速度,而烟道气驱采出程度增幅放缓。火驱开发的原油采出程度与累积注气量呈近似线性的关系,表明要保证火驱开发的效果则需保证相应的注气量。