多元流体油藏传热计算新模型

高国强，陈国富

(中石化胜利油田分公司,山东 东营 257000)

稠油资源的储量占到了全球原油储量的70%以上[1]，由于具有黏度高、密度大、难流动的特点，热采技术仍然是世界各国开采稠油的首选手段[2]。其中，注蒸汽热力采油技术应用最为广泛，但随着油田生产进入中后期，逐渐出现了含水率增加、热能浪费等问题[3]。为此，有研究人员提出了注多元热流体采油技术，即采用蒸汽与二氧化碳和氮气的混合流体，取代纯蒸汽注入地层。为了减少二氧化碳和氮气的消耗，通常采用锅炉烟气与蒸汽混合的方法。当前的研究表明，多元热流体取代纯蒸汽注入地层后，在加热油层、降低稠油黏度的同时，可以更好地维持地层的压力，因而可以提高稠油的开采率[4]。此外，烟气中的CO2和N2等还可以与蒸汽产生协同作用，对降低稠油黏度有显著效果，这也进一步提高了稠油的采收率[5-6]。但是，该技术还很大程度上停留在实验阶段，且多用产油量、含水率等指标表征注入效果，鲜有从油层多孔介质传热传质层面进行的机理研究，实验的结果具有一定的局限性，无法给出通用的热质传递模型。

目前，多孔介质内部的传热传质已经成为很多学者研究的重点，且提出了许多新的模型。王世芳等[7]利用分形理论与热电模拟方法，提出了一种新的分形模型，并得出多孔介质有效热导率与固气两相热导率、孔隙度、横截面积等参数有关。晏玉婷等[8]对多组分气体(CH4、O2、N2)在多孔介质中的扩散过程进行了数值模拟，对比分析了多组分气体分别在干燥和含水非饱和多孔介质中的扩散过程，模拟中发现，在气体的扩散过程中，即使没有压差存在，也会产生对流现象。……