郭二鹏等:非凝结气体掺混对蒸汽干度影响实验
2026-04-13 12:13:04   作者:   点击:71   来源:中国石油学会

中国稠油一般埋藏较深,原油黏度较大,开采难度大。在深层稠油油藏开发过程中,注汽井筒压力高、沿程热损失大,会导致蒸汽干度降低,蒸汽往往难以保持高干度,这严重限制了深层稠油油藏的注蒸汽开发,通过非凝结气体掺混后降低蒸汽分压和温度,从而减少热损失和保持干度,是解决该问题的方法之一。目前国内外大多数研究集中在非凝结气体与蒸汽掺混对传热过程的影响以及与原油混相机理的研究方面,对蒸汽干度影响的理论及实验研究均较少,未能深入探讨蒸汽干度的变化。中国石油勘探开发研究院郭二鹏高级工程师基于气体状态方程和分压定律原理,对非凝结气体掺混对蒸汽干度的影响开展实验研究,探究掺混非凝气体条件下对蒸汽干度的变化规律,为深层油藏非凝结气体蒸汽复合热采提供理论指导。相关研究认识刊登在《石油学报》第46卷第12期。

(1)探索了在注蒸汽开发过程中,将非凝结气体与蒸汽掺混注入对蒸汽干度的影响规律。建立了用PVT测试数据计算蒸汽干度的实验方法,揭示了不同类型非凝结气体的掺入对蒸汽干度的影响下的干度变化规律。

(2)首次发现与水互溶的气体能够抑制蒸汽凝结,相应可以提高蒸汽的干度的现象。实验揭示二氧化碳与氨气在水蒸气中的掺混均能够抑制蒸汽凝结。由于氨气/CO2等气体较高的溶解性和极性,以及较低的压缩因子,使其与水蒸汽之间的相互作用更强,因此对水蒸汽干度的提高效果更好。

(3)甲烷和乙烷等与水不互溶的气体掺混后,能够促进蒸汽凝结并降低蒸汽干度,对注气辅助热采中蒸汽干度的维持是不利的。这可能与甲烷和乙烷分子的非极性、在水中溶解度低、与水蒸汽相互作用较小有关,这两种非极性气体对蒸汽干度的影响机制相似。两者相比,尤其在定容降温过程中,甲烷掺混对蒸汽干度的降低程度比乙烷更大。

论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202512009

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