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稠油冷采泡沫油中气泡成核生长机理研究


奠1   8卷 第3 期  2 1 年6 0 1 月  捞 神 油 毛成  V 。l oI'I№ .  3 m  锻 | l   文 章 编 号 :10 6 3 (0 1 0 0 7 0 6— 5 5 2 1 ) 3~ 0 8—0  3 稠 油 冷 采泡 沫 油 中气 泡 成 核 生长 机 理 研 究  赵 瑞 东 , 晓 东  王 瑞 河  焦  石。杨  锁   吴

, , , (.石 油工程 教育部重点实验室  中国石油大学 , 1 北京 12 4 2 0 29;.中油天然气勘探开发公 司, 北京  10 3  00 4 盘锦  14 1 ) 20 0  3 .中油辽河油 田公司 , 辽宁 摘要 : 在加拿 大、 内瑞拉 以及 中国的一 些稠 油油藏开发过程 中 , 示 出异常 的“ 沫油” 委 显 泡 开发  特征  国内外 已提 出一些理论 来解释这 种异常现 象, 但很 少从 微观 角度 来分析其 形成的深 层  原 因 在研 究油相 中气泡成核 、 长规律 的基础上 ,   生 建立并 求解 了在 水动 力和扩散 力综合作 用   下稠油油相 中单 气泡生长的数 学模型 , 描述 了稠 油和稀油 中所表现 出的不 同气泡 生长现 象, 解  释 了产 生稳 定 泡 沫 油 现 象的 原 因 .   . 关 键 词 : 油 冷 采 ; 沫 油 ; 核 机 理 ; 泡 生 长 规 律 ; 值 模 拟  稠 泡 成 气 数 中 图 分 类 号 :E 3 T 3  文 献 标 识 码 :  A J  。 j ’     I 19 9 3年 , anl 首 次 提 出用 “ 沫 油 ” 一  M ii  1 泡 这 术 语描 述 在连续 油 相 中存 在 不 连 续气 相 的分 散 流  过 饱和 是气 泡 成 核 的必要 条 件 。忽 略 杂质 和  多孔介 质 的影 响 , 和气 体 的原油 属于 单一 的均 相  饱 体系。溶解在单一均相体系中的组分在压力或温  度波 动时 能够 聚集 在一起 形成 稳 定 的第 二 相时 , 称  为均 相成 核  。根 据 经 典 成 核 理 论 , 泡 成 核 自 气   由能 计算 如下 :   A G= 一 ,p+ b }   △ Ap J r  oI () 2  动 状 态 。具有 泡沫 油 流 特 征 的 稠 油 油藏 与常 规 溶  解气 驱油 藏 的开 发特 点有很 大 不 同 , 主要 表现 在 原  油产 量 高 、 产气 油 比低 、 藏 压力 下降慢 、 油最  生 油 原 终采 收率 高 等方 面 。 目前 国 内外 学 者 提 出了许 多  理论 和模 型来 解 释泡 沫油 的特 殊性 , 很少从 微 观  但 式中 : AG为 自由能 ,;   气 泡 核 的体 积 ,   △   JV 为 , m ;p 为 气泡 核 内外 的压 力 差 , a A MP ; 为 气 泡 表 面 积 ,   角度 来分 析 其深 层 原 因 J 。通 过 研 究 油 相 中气 泡  成 核 、 长 的规律 , 立并 求解 相应 的数 学模 型 , 生 建 解  释 稠油 和稀 油 中所 表 现 出的不 同气 泡生 长现 象 , 有  I; 。 l   为气 泡 的表 面张 力 ,/   l   N m。 式 () 2 右边 的第一 项 为 体 积 自由能 , 二 项 为  第 界 面能 。由于气 泡核 表面 处于 平衡 态 , 泡核 内部  气 利 于进 一

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