[发明专利]一种基于四族组分的原油氧化反应动力学模型建立方法

说明书

本发明公开了一种基于四族组分的原油氧化反应动力学模型建立方法，包括以下步骤：步骤1：利用CMG油藏数值模拟软件对原油四族组分进行定义，定义各组分状态参数，建立原油流体模型；步骤2：确定氧化反应方程式；步骤3：确定氧化反应动力学参数和氧化反应焓，将其赋值给步骤2确定的氧化反应方程式；步骤4：对步骤3建立的模型进行模拟，将模拟结果与采用高压差扫描量热法PDSC实验得到的结果对比；步骤5：若模拟结果达到设定精度，则模拟结束，得到所需氧化反应动力学模型；若模拟结果没有达到设定精度，则调整氧化反应动力学参数后返回步骤4；本发明定义了原油四族组分，考虑了其低温氧化阶段反应过程和高温氧化阶段反应过程，模拟结果更加精确。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种基于四族组分的原油氧化反应动力学模型建立方法。

背景技术

稠油就地火驱是一种高效的热法提高采收率技术，该技术的成功主要在于空气和原油一系列复杂的氧化反应。氧化反应模式主要可以分为低温氧化、燃料沉积和高温氧化。原油氧化阶段所释放的热量对于能否成功点燃油层具有重要的意义。

目前，主要通过室内实验手段(差式扫描量热仪、绝热加速量热仪和燃烧管)来研究原油氧化放热情况。但是原油的组分十分复杂，这使得对原油氧化放热的认识受限。于是学者们从“拟组分”的角度来划分原油。Belgrave等(Belgrave J D M,Moore R G,Ursenbach M G,et al.A comprehensive approach to in-situ combustion modeling[J].SPE Advanced Technology Series 1993,1(1):98-107.)率先提出了一个较为全面的氧化反应动力学模型(包括低温氧化、热裂解和高温氧化)，该模型被广泛用来模拟室内实验结果和矿场火驱过程。在他们的模型中，油样被划分成软沥青和沥青质两种组分。Jia等(Jia N,Moore R G,Mehta S A,et al.Kinetic modelling of thermal cracking andlow temperature oxidation reactions[J].Journal of Canadian PetroleumTechnology,2006,45(9):21-28.)进一步地将软沥青划分为一种低反应活性组分和一种高反应活性组分，由于没有提供这两种组分的详细信息，所以很难将这些组分嵌入至数值模拟模型中。考虑到四族组分的氧化活性，Sequera等(Sequera B,Moore R G,Mehta S A,etal.Numerical simulation of in-situ combustion experiments operated under lowtemperature conditions[J].Journal of Canadian Petroleum Technology,2010,49(1):55-64.)通过改进Jia等的反应模型进而提出了四族组分的低温氧化反应模型；在该模型中，芳香烃和胶质均能在低温氧化温度范围内被氧化成中间产物。

目前还没有基于四族组分的注空气全温度域原油氧化反应模型，难以预测原油氧化放热过程。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种能够成功模拟原油在升温过程中的氧化放热行为的基于四族组分的原油氧化反应动力学模型建立方法。

本发明采用的技术方案是：

一种基于四族组分的原油氧化反应动力学模型建立方法，包括以下步骤：

步骤1：利用CMG油藏数值模拟软件对原油四族组分进行定义，定义各组分状态参数，建立原油流体模型；

步骤2：确定氧化反应方程式；

步骤3：确定氧化反应动力学参数和氧化反应焓，将其赋值给步骤2确定的氧化反应方程式；

步骤4：对步骤3建立的模型进行模拟，将模拟结果与采用高压差扫描量热法PDSC实验得到的结果对比；