天然气工业
天然氣工業
천연기공업
Natural Gas Industry
2015年
11期
45-53
,共9页
董明哲%杨泽皓%李亚军%宫厚健%赵心仪
董明哲%楊澤皓%李亞軍%宮厚健%趙心儀
동명철%양택호%리아군%궁후건%조심의
甲烷%稠油%传质%扩散系数%动态边界%数学模型%通解
甲烷%稠油%傳質%擴散繫數%動態邊界%數學模型%通解
갑완%주유%전질%확산계수%동태변계%수학모형%통해
Methane%Heavy oil%Mass transfer%Diffusion coefficient%Dynamic boundary%Mathematical model%General solution
可靠的扩散系数测量方法对于稠油开发中气体注入方案设计、页岩气开发中流动机理研究和天然气成藏保存过程中气体运移方式的确定等都具有重要的意义.为此,提出了一种基于压力脉冲技术在稠油中测量扩散系数的新方法.首先通过压力脉冲实验来记录PVT容器空腔内的甲烷气体向稠油扩散过程中的压力变化,然后根据Fick第二定律和油气界面的动态边界条件建立数学模型,利用模型所得到的解析解对实验数据进行拟合得到相应的扩散系数.通过对数学模型的分析可以发现:在任一时刻空腔内还未流入油相中的气体物质的量与扩散达到平衡时流入油相中总的物质的量的比值,在时间较长时与无因次时间呈线性关系;与其他文献进行比较的结果表明,所建立方法的测量结果合理,并可推测出扩散系数随油相黏度的增加而逐渐减小;动态边界数学扩散模型符合实际气体扩散的物理过程,能准确地测量气体在稠油等有机质中扩散系数的大小.同时,所得到的新扩散系数测量方法还具有实验简便、操作简单、不用分析油相组分的优点.
可靠的擴散繫數測量方法對于稠油開髮中氣體註入方案設計、頁巖氣開髮中流動機理研究和天然氣成藏保存過程中氣體運移方式的確定等都具有重要的意義.為此,提齣瞭一種基于壓力脈遲技術在稠油中測量擴散繫數的新方法.首先通過壓力脈遲實驗來記錄PVT容器空腔內的甲烷氣體嚮稠油擴散過程中的壓力變化,然後根據Fick第二定律和油氣界麵的動態邊界條件建立數學模型,利用模型所得到的解析解對實驗數據進行擬閤得到相應的擴散繫數.通過對數學模型的分析可以髮現:在任一時刻空腔內還未流入油相中的氣體物質的量與擴散達到平衡時流入油相中總的物質的量的比值,在時間較長時與無因次時間呈線性關繫;與其他文獻進行比較的結果錶明,所建立方法的測量結果閤理,併可推測齣擴散繫數隨油相黏度的增加而逐漸減小;動態邊界數學擴散模型符閤實際氣體擴散的物理過程,能準確地測量氣體在稠油等有機質中擴散繫數的大小.同時,所得到的新擴散繫數測量方法還具有實驗簡便、操作簡單、不用分析油相組分的優點.
가고적확산계수측량방법대우주유개발중기체주입방안설계、혈암기개발중류동궤리연구화천연기성장보존과정중기체운이방식적학정등도구유중요적의의.위차,제출료일충기우압력맥충기술재주유중측량확산계수적신방법.수선통과압력맥충실험래기록PVT용기공강내적갑완기체향주유확산과정중적압력변화,연후근거Fick제이정률화유기계면적동태변계조건건립수학모형,이용모형소득도적해석해대실험수거진행의합득도상응적확산계수.통과대수학모형적분석가이발현:재임일시각공강내환미류입유상중적기체물질적량여확산체도평형시류입유상중총적물질적량적비치,재시간교장시여무인차시간정선성관계;여기타문헌진행비교적결과표명,소건립방법적측량결과합리,병가추측출확산계수수유상점도적증가이축점감소;동태변계수학확산모형부합실제기체확산적물리과정,능준학지측량기체재주유등유궤질중확산계수적대소.동시,소득도적신확산계수측량방법환구유실험간편、조작간단、불용분석유상조분적우점.
