注水是維持地層壓力及提高原油采收率的最主要的開發(fā)方式,同時注水過程中也伴隨結垢的發(fā)生。當注入水與地層水混合后,由于熱力學條件的改變或注入水中的SO42-與地層水中的Ca2+、Ba2+、Sr2+等成垢陽離子不配伍,將產生硫酸鹽垢,堵塞儲層的孔隙與喉道,造成嚴重的儲層損害。建立合理的數(shù)學模型,精確地預測硫酸鹽垢的結垢量,并研究硫酸鹽結垢對注水井吸水指數(shù)的影響,對于選擇合理的注水方案有重要意義。文中首先研究了不同硫酸鹽垢的結垢機理、結垢特點、結垢影響因素以及結垢位置與井產能的影響;其次,分別研究了改進后的Oddo-Tomson熱力學模型、巖心一維硫酸鹽結垢化學動力學模型、注水井近井地帶一維硫酸鋇結垢預測模型和含點源井的地層二維成垢離子分布模型;最后,預測了結垢條件下注水井的吸水指數(shù)以及各因素對吸水指數(shù)的影響。具體成果如下:（1）采用Visual Basic 6.0對改進后的Oddo-Tomson熱力學模型編程,預測了 CQ油田四口注水井的結垢情況,并通過X-衍射分析驗證了預測結果。（2）運用巖心瞬態(tài)驅替實驗求得巖心一維硫酸鹽結垢化學動力學模型中的三個重要參數(shù)—擴散系數(shù)、反應速率常數(shù)和地層損害... 

【文章來源】：西南石油大學四川省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的與意義
    1.2 國內外無機垢結垢預測模型研究
        1.2.1 國外無機垢結垢預測模型研究
        1.2.2 國內無機垢結垢預測模型研究
    1.3 主要研究內容
    1.4 研究流程與技術路線
第2章 硫酸鹽結垢理論研究
    2.1 硫酸鹽結垢機理研究
        2.1.1 無機垢成核理論
        2.1.2 硫酸鈣結垢機理研究
        2.1.3 硫酸鋇(鍶)結垢機理研究
    2.2 硫酸鹽結垢影響因素研究
        2.2.1 混合水自身性質影響
        2.2.2 壓力的影響
        2.2.3 流速的影響
    2.3 地層結垢位置研究
        2.3.1 一維線性注水幾何模型
        2.3.2 二維平面注水幾何模型
        2.3.3 二維縱向注水幾何模型
        2.3.4 三維注水幾何模型—無含水層
        2.3.5 三維注水幾何模型—有含水層
第3章 硫酸鹽結垢熱力學模型研究
    3.1 Oddo-Tomson硫酸鹽結垢預測模型
        3.1.1 溶度積規(guī)則
        3.1.2 飽和指數(shù)法
        3.1.3 飽和指數(shù)方程
    3.2 Oddo-Tomson結垢預測程序設計
    3.3 實例計算
        3.3.1 基礎數(shù)據(jù)
        3.3.2 垢樣制備
        3.3.3 Oddo-Tomson結垢預測模型預測結果
        3.3.4 垢樣X-衍射分析結果
第4章 巖心硫酸鹽結垢化學反應動力學模型研究
    4.1 模型假設
    4.2 模型建立
        4.2.1 Fick擴散定律
        4.2.2 帶傳質擴散滲流的連續(xù)性方程
        4.2.3 巖心硫酸鋇結垢化學動力學模型
    4.3 模型參數(shù)求取方法
        4.3.1 擴散系數(shù)D求取方法
        4.3.2 反應速率常數(shù)K_a求取方法
        4.3.3 地層損害系數(shù)β求取方法
    4.4 實例計算
        4.4.1 基礎數(shù)據(jù)
        4.4.2 擴散系數(shù)與反應速率常數(shù)求取
    4.5 巖心內成垢離子分布
    4.6 巖心內沉淀量分布
    4.7 硫酸鋇結垢對巖心滲透率的影響
        4.7.1 地層損害系數(shù)求取
        4.7.2 巖心滲透率損害率變化
第5章 地層硫酸鹽結垢化學反應動力學模型研究
    5.1 注水井近井地帶一維結垢預測模型建立
        5.1.1 質量守恒方程
        5.1.2 模型假設
        5.1.3 近井地帶硫酸鋇結垢模型控制方程
        5.1.4 模型求解
        5.1.5 注水井附近成垢離子含量分布
        5.1.6 注水井附近硫酸鋇結垢量分布
    5.2 點源井二維成垢離子濃度分布模型建立
        5.2.1 模型假設
        5.2.2 點源井數(shù)學描述
        5.2.3 模型無因次化
        5.2.4 模型線性化及求解
        5.2.5 一般線性問題的求解
        5.2.6 非線性問題的求解
        5.2.7 數(shù)值計算
第6章 硫酸鹽結垢對注水井吸水指數(shù)影響研究
    6.1 結垢條件下吸水指數(shù)引入
    6.2 結垢條件下注水井吸水指數(shù)預測
    6.3 結垢條件下注水井吸水指數(shù)影響因素研究
第7章 結論與建議
    7.1 結論
    7.2 建議
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]硫酸鋇結垢對巖心滲透率影響模型研究[J]. 李洪建,余先政,周文靜,朱敏,崔行陽.  科學技術與工程. 2017(31)
[2]硫酸鋇結垢動力學瞬態(tài)模型研究[J]. 李洪建,余先政,周文靜,楊彬.  西南石油大學學報(自然科學版). 2017(05)
[3]系數(shù)含Dirac函數(shù)的廣義Sturm-Liouville問題的特征值[J]. 傅守忠,王忠,喬志軍.  內蒙古大學學報(自然科學版). 2017(04)
[4]運用壓力測量法求取BaSO4結垢損害模型參數(shù)[J]. 李洪建,楊彬,余先政.  重慶科技學院學報(自然科學版). 2016(06)
[5]具有積分邊界條件的高階Sturm-Liouville邊值問題的可解性[J]. 呂學哲,裴明鶴.  北華大學學報(自然科學版). 2016(06)
[6]一階偏微分方程的特征線法及其應用[J]. 鮑曉鈴,王璇,王搖,戈晨曦,楊華.  考試周刊. 2016(90)
[7]含p-Laplace算子的Sturm-Liouville邊值問題正解的性質[J]. 楊景保.  應用數(shù)學和力學. 2016(08)
[8]溶垢劑對硫酸鋇溶垢效果正交實驗研究[J]. 李洪建,郭芳妍,李濤,高楊,谷雨桐,余先政.  精細石油化工. 2016(04)
[9]Scale Chem結垢預測軟件在油田水配伍性研究中的應用[J]. 嚴忠,劉娜,周新艷,劉鵬飛,陳玉萍.  油氣田地面工程. 2016(03)
[10]經典水驅油理論對應水驅特征曲線研究[J]. 高文君,宋成元,付春苗,徐傳艷.  新疆石油地質. 2014(03)

博士論文
[1]蜀南氣礦采氣井筒結垢機理與防垢措施研究[D]. 邱正陽.西南石油大學 2012
[2]基于Pitzer模型的柴達木盆地鹽湖形成與演化的地球化學模擬[D]. 劉興起.中國地質大學（北京） 2001

碩士論文
[1]G104區(qū)塊注水井井筒結垢機理及防垢技術研究[D]. 韓淑彬.西南石油大學 2016
[2]產出水回注對注水井吸水能力的影響研究[D]. 于曉偉.西南石油大學 2016
[3]硫酸鹽垢對采油指數(shù)的影響研究[D]. 楊彬.西南石油大學 2016
[4]求解非線性方程的高階迭代法研究[D]. 王堯.西華師范大學 2016
[5]姬塬油田結垢對儲層損害影響及解堵實驗研究[D]. 孫建波.西南石油大學 2015
[6]硫酸鋇結垢影響因素及化學阻垢實驗研究[D]. 李雪嬌.西南石油大學 2015
[7]定邊采油區(qū)塊采出水回注處理技術研究[D]. 王駿迪.西安石油大學 2015
[8]低滲油藏污水回注處理工藝技術研究[D]. 程漢東.中國石油大學(華東) 2013
[9]對流擴散方程—一致收斂差分格式[D]. 王景.電子科技大學 2012
[10]Pitzer理論在KHCO3-NaHCO3-H2O體系相平衡中的應用研究[D]. 劉香英.中國地質大學（北京） 2008



本文編號：3430728