低渗砂岩油藏注水井缓速酸深部酸化技术研究

在低渗砂岩油藏使用原位生成的氢氟酸(HF)进行砂岩酸化,酸性前体(氟化铵NH4F)与氧化剂(溴酸钠NaBrO_(3))发生放热反应。制备新型自生酸混合物与纯石英样品反应,并通过电感耦合等离子体技术分析反应产物以确定硅离子。使用砂岩心进行岩心侵入实验。在处理前后对岩心样品进行划痕测试和核磁共振扫描。结果表明,新型自生酸混合物可以溶解石英样品,并使其质量减少80mg。溶解的硅离子质量浓度超过90 mg·L^(-1),证明了化学混合物生成HF的能力。在流速为2 cm^(3)·min^(-1)的条件下测得初始岩心渗透率为33 mD。在酸预冲洗阶段后,岩心渗透率降至31mD。第一次处理循环后,岩心渗透率立即增加并达到41mD,结果显示砂岩心渗透率提高了近40%。溶液的ICP分析显示螯合的硅离子总量为10.5 mg。除了井口附近产生的高温,由于放热反应产生的氮气导致压力增加,达到约4.14 MPa。划痕测试显示样品的单轴抗压强度增加了约12.4 MPa。动态杨氏模量和泊松比分别增加了约9.83 MPa和0.02。通过应用这种新型自生酸可以实现砂岩储层的深部酸化,最小化井筒腐蚀,并避免处理HF等危险化学品。

基于GA-BP神经网络的致密砂岩横波时差预测方法

横波时差资料对开展致密砂岩储层水平井井壁稳定性与压裂效果研究有着关键作用。受开发成本的制约,横波时差测井资料极少,对研究致密砂岩力学性质造成很大困难。以井径、自然伽马和纵波时差等常规测井资料为基础,提出了基于GA-BP神经网络的致密砂岩横波时差预测方法。利用定边油田L区D166井长7、长8段数据,分别进行了GA-BP模型和BP模型的训练和检验,并对比分析了2种模型的预测效果。结果表明,GA-BP模型不受井眼环境、岩性和沉积环境等因素的影响,平均绝对百分比误差较BP模型小3.109个百分点,精准性更高、泛化性更强、可靠性更好。该方法对提高横波时差预测精度具有实际应用价值,为后续研究奠定了基础。

油田氧化锆陶瓷膜技术处理采出水测试研究

油田采出水含有大量悬浮固体和油脂,在回注之前或在后续脱盐过程中,这些悬浮固体和油脂需要几乎完全去除。为了从油田采出水中分离这2种污染物,膜技术被认为是一种潜在的解决方案。以定边某区域油田采出水为原料,在实验室和中试装置中使用氧化锆陶瓷膜来评估长期采出水试验中的渗透通量行为,还研究了反脉冲和反洗程序对工艺性能的影响。结果表明:当2种技术同时应用时,渗透有效通量提高了36%。

基于PCNN图像融合的ECT多相流测量系统设计

针对ECT在多相流测量过程中存在的成像质量不高、精度低、稳定性差等问题,提出并实现了基于PCNN图像融合的ECT多相流测量系统。系统采用模块化设计,主要包括阵列电极传感器模块、电容采集电路模块、上位机成像软件模块。文中设计改进的网络模型,将Tikhonov和Landweber算法的成像结果作为输入进行双通道融合成像,改善了传统算法存在的伪影、模糊的现象。实验结果表明:应用尼龙棒模拟气固两相流对系统进行测试,系统对于微小电容的测量具有良好的稳定性和准确性,通过系统的成像结果可以准确地分辨管道内不同介质的位置,其中对于流型的预测成功率为100%,相含率的测量误差在1%以内。

定边油田注水区CO_(2)/O_(2)对J55油管钢腐蚀行为的影响研究

为明确定边油田注水区油井采出液中含有的大量侵蚀性CO_(2)和O_(2)对油管钢腐蚀行为的影响,并揭示其腐蚀特征,通过动电位极化曲线和电化学交流阻抗测试方法,结合现场腐蚀挂环监测方法,研究了油田注水区J55油管钢在模拟油井采出水以及饱和CO_(2)/O_(2)模拟油井采出水中的电化学腐蚀行为,通过失重法计算了试样的腐蚀速率并分析了试样的腐蚀形貌特征和产物成分。结果表明:CO_(2)和O_(2)促进了阴极去极化作用,饱和CO_(2)/O_(2)显著增加了J55油管钢的腐蚀电流密度;环境温度的升高加速了反应动力学,使得腐蚀电流密度显著增大,但弱化了CO_(2)和O_(2)的侵蚀作用;25℃时试样在含饱和CO_(2)/O_(2)模拟油井采出水环境中的低频区出现了感抗特征,60℃时试样在2种介质环境中的低频区均呈现Warburg扩散阻抗特征;现场油井上部油管比下部油管的腐蚀程度轻,腐蚀产物主要为铁的氧化物以及氢氧化物。

基于压汞实验的致密油储层孔隙分形特征分析--以鄂尔多斯盆地定边油田延长组长7油层为例

为准确评价致密油储层参数,为资源量评价及有效开发方式制定提供依据,以鄂尔多斯盆地定边油田延长组长7致密油储层为例,利用高压压汞实验和分形原理分析了目的层砂岩的分形特征,探讨了岩石分形特征参数对岩石渗透率的影响。结果表明:砂岩样品的分形维数(D_f)分布在2.759~2.987,平均2.890;毛细管平均迂曲度分维值(D_T)分布在1.194~1.553,平均1.391,D_f>D_T。D_f与D_T与岩样的渗透率间均存在较好的负相关性,致密砂岩的D_f和D_T值要大于中砂岩,表明与中砂岩相比,致密砂岩内部微孔的分布较为杂乱,孔隙间的连通性差,且其毛细管迂曲度较大。因此,致密砂岩中流体渗流所需通过的路径更长,这是造成其渗透率低的重要原因。利用分形模型对砂岩岩样的渗透率进行了预测,预测效果非常好,表明利用分形理论预测致密油储层渗透率是有效的。

基于多步长的多机器人分布式巡逻算法研究

针对多机器人巡逻中多数算法只利用被访问节点的相邻节点信息,导致平均空闲时间增加的问题,提出了一种基于多步长的分布式巡逻算法。首先,利用无向图对环境进行建模,其中存在路径的2个节点互为邻居,引入重要度刻画节点所在区域的重要程度。其次,设计基于个体机器人的效用函数,其中利用了被访问节点邻居的邻居信息,函数在结合相邻节点空闲时间和重要度的同时,考虑了相邻节点邻居的局部平均空闲时间和节点个数,进而通过比较效用函数来指导个体机器人运动。实验结果表明,该算法在机器人数量逐渐增多时,系统的全局平均空闲时间也逐渐缩短且具有很好的稳定性,相较于其他几种对比算法,该算法更加适用于机器人数量较多时的巡逻任务。

沁水盆地南部高角度正断层区应力莫尔圆及包络线分析

受主断裂的影响,断裂发育地区地层岩石中通常发育一系列伴生小断层及裂缝,岩石的莫尔圆及包络线均会呈现不同的变化规律。沁水盆地南部上古生界地层中高角度及近垂直正断层极为发育,通过设计三轴应力测试实验,对高角度正断层区进行了应力莫尔圆及包络线分析。研究结果表明,与远离断层的结构完整岩石相比,正断层区的莫尔圆会向左移动,同时半径减小,其断面倾角(θ_1)较大,与该地区上古生界地层广泛发育高角度及近垂直正断层结果一致。对于同一应力机制条件下的正断层,θ_1不随深度而发生变化。断层薄弱带为高角度正断层产生过程中形成的一些次级小断层或裂缝发育带,岩心观察表现为破碎带,其成层性分布角度通常小于30°,其与莫尔圆中较低的断层薄弱带倾角(θ_2)一致。随着正断层断面倾角的增加,地层岩石的抗剪切破裂的强度逐渐提高。

聚六亚甲基碳酸酯二醇增韧环氧树脂的结构与性能

采用羟基封端的脂肪族聚碳酸酯－聚六亚甲基碳酸酯二醇（ＰＨＭＣＤ）对环氧树脂（ＥＰ）进行了增韧，通过扫描隧道显微镜、扫描电子显微镜、差示扫描量热分析以及动态力学性能分析等方法研究了增韧ＥＰ的结构与性能的关系。

聚乙基醚碳酸酯二醇增韧环氧树脂

合成了以羟基封端的脂肪族聚碳酸酯-聚乙基醚碳酸酯二醇(PEECD),并用于环氧(EP)树脂的增韧。探讨了PFECD的相对分子质量、加入量等因素对增韧效果的影响。通过红外光谱分析、扫描电镜、差示扫描量热分析以及力学性能测试等方法研究了增韧EP的结构与性能的关系。

延长油田注水开发技术研究及矿场实践

延长油田为典型的特低渗透油藏,该类油藏储层孔喉细小,微裂缝和人工裂缝发育,纵向非均质严重,水驱采收率低。为了改善延长油田注水现状,提高油田注水开发效果,通过室内实验和数值模拟技术手段,研究了井网形式、注水压力、地层压力、注水强度、注水速度等重要参数,在此基础上形成了注水开发技术政策。研究结果表明,在菱形反九点井网下,注水压力为7~10 MPa,注采比保持在0.9~1.1,注水强度为0.5~1.8 m^3/(d·m),注水速度为7~10 m^3/d,注水效果较为理想。矿场实施效果显著,注水规模逐年扩大,注水区块单井产量平均提高0.1 t/d,地层压力明显恢复,自然递减下降1.7个百分点。以上成果为矿场注水开发提供了重要的技术参考。

低渗、底水浅油层堵剂优选及矿场应用效果评价

针对FC区块长2低渗、底水浅油层的地质和开发特征,优选出了适合该区块的JK堵剂。其基本配方为:0.7%HPAM+0.3%酚类交联剂+5%醛类交联剂+固化剂+pH调节剂+0.08%低温诱导剂F+加重剂G;同时,设计出JK堵剂配套的堵水工艺技术。现场试验表明:JK堵剂具有较好的堵水选择性、油溶性和低温高强度的性质,矿场试验取得了很好的降水增油效果,两口堵水井平均含水下降57.2%,平均日增油量达0.8 t以上,堵水有效期也有了明显延长。

水平井在定边油田长7致密油藏的开发效果分析

定边油田长7油藏是典型的"三低"即低压、低渗、低产油藏,具有连续性好、规模大的特征,初步估算含油面积约300 km^2,储量估算约1×10~8t。本研究主要针对常规井网难以有效动用致密油藏的问题,采用不同井网试验效果分析,总结优选适合本区域的水平井注采井网。研究认为:水平井开发是目前开发致密油藏最有利的开发方式,其中水平井七点井网、交错七点井网、五点井网应用效果较好。同时,对水平井的注水开发、天然能量开发以及注水吞吐3种不同开发方式,进行效果分析,为后期定边油田长7致密油藏规模建产提供了参考。

聚己撑碳酸酯二醇改性聚丙二醇醚型聚氨酯的研究

以聚己撑碳酸酯二醇(PHCD)和聚丙二醇(PPG)、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,经一步法合成了聚己撑碳酸酯二醇改性的聚丙二醇醚型热塑性聚氨酯(HPPU).研究了力学性能、耐水解性及流变特性.结果表明:HPPU 的拉伸强度、定伸应力随软段中 PHCD 含量的增加而增大.当 PHCD 在软段中含量为51.29%时,HPPU 的拉伸强度比改性前提高了约50%.HPPU 水浸42 d 后强度保持率大于84%.

乙酸中沉淀聚合制备窄分散聚二乙烯基苯微球

在沉淀聚合中利用含无毒的乙酸溶剂合成出窄分散交联聚二乙烯基苯(PDVB-55)微球,用扫描电镜(SEM)对其表面形态和粒度进行了表征,结果显示PDVB-55微球均匀且互相分离,平均粒径是2.69μm.X射线光电能谱(XPS)分析表面化学组成显示,微球表面有大量残余双键.

含环氧基团的磁性高分子复合微球

在Fe3O4磁流体的存在下,采用无皂乳液聚合法制备了磁性苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)-甲基丙烯酸-(β-羟乙酯)三元共聚物/Fe3O4复合微球,对所得磁性高分子微球的形貌及磁性能进行了表征,探讨了GMA、引发剂、亲水单体的含量及磁流体用量对磁性高分子微球形貌和性能的影响。结果表明,随单体中GMA含量增加磁性高分子微球的分散性变差,随磁流体和亲水性单体含量增加磁性高分子微球的粒径减小,引发剂的含量对其粒径影响不明显。磁性复合微球中Fe3O4的质量分数可达19.80%,微球具有超顺磁性,其饱和磁化强度可达12.62emu/g。

PET/丙烯腈接枝膜阻氧性能的研究

对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)/丙烯腈(AN)接枝膜的阻氧性能进行了研究。结果表明,随着接枝率的增加透氧率(P)下降,P从4.25 mL.mm/(m2.d)下降到2.49 mL.mm/(m2.d)。接枝率相同时,低温下得到的接枝膜的阻氧性能更好。在PET膜表面接枝AN前后,其结晶度均为36%左右。聚合温度为90℃时,接枝链颗粒小、分布均匀;聚合温度为95℃时,接枝链颗粒大、分布不均匀。此外,高温和高湿度的环境中,接枝膜的阻氧性能均好于空白膜。

浅析煤气锅炉空预器阻力上升的原因及解决措施

中南股份1号高温超高压煤气锅炉在投产稳定运行1 a后,出现空预器阻力异常上升,影响锅炉运行。组织相关技术人员分析原因后,判断主要为脱硝系统在运行时未能严格控制“氨逃逸”现象,硫酸氢铵在空预器聚积,造成空预器堵塞,从而影响烟气流通面积导致空预器阻力上升。针对空预器堵塞现象进行了高压水内部清洗,清洗后空预器阻力恢复正常,锅炉恢复正常运行。

延长油田西部边底水油藏水平井优化设计及效果分析

延长油田利用水平井开发延安组底水油藏已显示出巨大潜力,但水平井参数设计尚未得到深入研究,其合理程度直接影响水平井的开发效果。以典型区块延安组油藏为例,在油藏地质特征研究的基础上,应用数值模拟技术,确定了不同油藏的水平井井网、水平井水平段方位、长度、垂向位置、井距等参数。结果显示,油藏规模较大时,优先采用错位半个井距、水平段垂直砂体方向的井网;油藏较小无法形成整体井网时,优先在油藏高部位沿构造平缓位置布井。水平井合理水平段长度为400m,合理位置应在距油层顶1/3以内位置,水平井合理井距为250m。用优化的参数对已实施的水平井进行了开发效果评价,结果显示,优化后延安组水平井日产油上升,递减变慢,综合含水较稳定,开发效果较好。参数设计对同类油藏水平井开发有一定的指导作用。