醇酸酸化在青海油田的应用

提出了加醇酸液用于低压低渗油气层酸化的优点,包括可改变岩石润湿性,防止和解除水锁,残酸和酸化产物易排出等。室内实验结果表明,用醇处理饱和水的储层岩心,可显著增大气体渗透率,降低液体饱和度,甲醇的效果最好,乙醇次之;发生水锁、经表面活性剂溶液处理无效的储层岩心,用甲醇处理可使气体渗透率完全恢复;加入醇可降低各种酸液的表面张力,减缓酸液与砂岩岩心的反应。考察了醇加量对两种储层岩心在一种缓速混合酸(10%HC l+2%HF+4%HBF4+2%HAC)中溶蚀率的影响,确定选用甲醇,加量为20—25%。在青海油田3口注入井(包括1口不吸水的井)用该加醇酸液实施酸化,注水量大幅增加。介绍了3口井的井况和酸化效果。

青海油田尕斯N_(1)–N_(2)^(1)超高盐油藏复合驱提高采收率技术

青海油田尕斯N_(1)-N_(2)^(1)油藏的地层水矿化度和钙镁离子含量超高,进行凝胶与表面活性剂复合驱,常规凝胶易脱水破胶,长期稳定性差,同时常规表面活性剂易与地层水中的钙镁离子发生反应产生沉淀。针对前一问题,合成了适用于尕斯N1–N21油藏的抗高盐有机凝胶,配方为0.3%~0.4%聚合物+0.2%~0.3%交联剂+0.1%~0.2%稳定剂,该体系在68℃条件下初凝时间大于70 h,成胶后凝胶黏度大于1.0×10^(4) mPa∙s;优选了抗高盐表面活性剂QH-1,评价了界面张力和驱油效果,发现质量分数0.4%的QH-1溶液可提高采收率18.72%。室内试验结果表明,交替注入抗高盐有机凝胶和QH-1能有效遏制水的无效循环,提高中低渗区域的驱油效率,优化的“凝胶+QH-1”复合驱可提高采收率27.6%以上。该复合驱在尕斯N_(1)-N_(2)^(1)油藏9口注水井进行了应用,应用后对应油井的平均含水率由80%降至70%,增产油量2.41×10^(4 )t。研究结果表明,“凝胶+QH-1”复合驱提高采收率技术对青海油田尕斯N_(1)-N_(2)^(1)超高盐油藏增油降水具有很好的效果,具有推广价值。

致密砂岩薄层压裂工艺技术研究及应用

针对致密砂岩薄层压裂面临缝高难控、改造体积小、裂缝支撑效率低及导流能力保持较差等难题,从压裂工程角度出发,通过压裂工艺参数优化模拟研究了不同黏度压裂液在不同的压裂施工参数下对裂缝延伸参数的影响规律,分析了薄层体积压裂存在的问题及难点,得出了主控因素,并在此基础上提出了薄层压裂控缝高措施及提高裂缝支撑效率工艺方法。研究表明:压裂液黏度是影响裂缝扩展、延伸的主要因素,其次是排量、液量;薄层压裂应以控缝高为前提,充分利用天然裂缝的作用,提高改造体积及裂缝支撑效率;低黏度压裂液能兼顾薄层压裂控缝高及造缝长的作用,有利于开启及扩展天然裂缝,进一步降低储层伤害,适宜作为薄层体积压裂的前置液;施工不同泵注阶段采用多黏度组合的压裂液体系,既可以扩大有效造缝体积及形成多尺度的裂缝系统,又能兼顾前置液阶段控缝高及携砂液阶段加砂的要求;采取变密度支撑剂结合多尺度组合加砂方式可实现不同粒径支撑剂与不同尺度裂缝系统的匹配,提高多尺度裂缝系统及远井地带裂缝的支撑效率。研究成果在龙凤山薄层气藏及江陵凹陷薄层油藏的多口井进行了试验,压裂后增产及稳产效果显著高于常规改造工艺,且稳产有效期明显增长,提高了该类储层压裂的有效性。

石油污染土壤的生物修复研究进展

在介绍石油降解微生物及其降解机理的基础上,重点阐述了石油污染土壤的生物修复技术研究进展,主要包括生物刺激法、生物强化法、生物通风法及微生物联合修复法,并对未来的研究方向进行了展望。

空压机曝氧工艺对三元/聚合物体系黏度影响研究

由于含油污水的复杂成分,配注混合后聚合物溶液在井口黏度很难达到开发指标要求,从而影响开发效果。为了解决三元/聚合物体系黏度问题,在污水配制时采取空气压缩机曝氧污水,并在油田首次采用注水站和配制站双曝氧的方式,使污水中含有足够的氧,还原性介质在水中减少或消失,到注入站与聚合物反应时便已消失,不会导致聚合物降解,从而保持聚合物的黏度。污水在注水站曝氧后,含氧浓度平均为4.30 mg/L,曝氧后均大于油田公司曝氧后污水含氧量设计要求。增加配制站曝氧后,每立方米污水可节省干粉费用1.64元,井口黏度合格率从投产初期11%上升至97%。

乌南油田采出水硫酸盐还原菌生物抑制工艺试验

乌南油田采出水质较差,特别是硫酸盐还原菌十分活跃,其含量远超水质标准的要求。硫酸盐还原菌会导致一系列严重问题,其中最为突出的是导致硫化氢含量增高和腐蚀速率大大增加。但乌南油田采出水中硝酸盐还原菌同样十分活跃,表明乌南水处理系统有使用硝酸盐还原菌抑制硫酸盐还原菌的潜力。只要添加适当的激活剂,就可以激发硝酸盐还原菌的潜力,以期有效抑制硫酸盐还原菌和去除硫化氢的目的,通过大量室内实验和现场应用实验表明采用生物营养液+絮凝剂+助凝剂的药剂加注模式取得了较好的效果,成功激活了硝酸盐还原菌,抑制了硫酸盐还原菌的活性,硫酸盐还原菌含量大幅度降低。标志着乌南联合站水处理工艺进入了新的阶段,乌南、英东水质持续达标,为精细注水提供了一种比较好的手段。

生物法含油污泥资源化回收与处理技术的研究进展

本文以油田含油污泥为研究对象,阐述了建立高效含油污泥原油资源化回收及其降解无害化的生物处理方法。分别提出了不同原油含量(高含油量>15%与低含油量4%~5%)油泥的生物法解决方案。首先,阐述了铜绿假单胞菌及其代谢产物糖脂类生物表活剂与油泥中原油破乳的作用机制,实现了高含油量油泥的资源化原油回收。其次,论述了采用生物泥浆反应器,投加高效石油烃降解菌,实现了低含油量油泥的高效快速降解。最后,揭示了生物酶产生菌、生物表活剂产生菌与石油烃降解菌协同降解石油类有机物的作用机理。

基于ROSS-Miles法的不同砂含量下泡排剂性能影响实验研究

泡排技术是一种成本低、效果较好的排液采气方式,广泛应用于气田的出水治理。部分气井在排液采气过程中存在地层出砂,影响泡沫排水采气效果的问题。为此,基于ROSS-Miles法开展泡沫排水采气泡排剂评价及优选实验,为气田泡沫排水采气泡排剂的选择提供依据。实验针对气井不同砂含量,进行了泡排剂在不同砂含量地层水中起泡能力以及稳泡能力的评价实验,从而分析砂含量对泡排剂性能的影响程度,同时采用改进后的气流法装置对不同泡排剂的携液能力进行实验比较。研究结果表明,在相同介质中,泡排剂的携液速率会随着携液时间的增加而减小,考虑砂含量的影响程度,综合判断出XHY-4泡排剂的起泡性能、稳泡能力、携液率、携液速率均较好,适合含砂气田排水采气,同时为含砂气田泡排剂优选提供参考。

缝网压裂控制条件研究

结合北美页岩气藏体积改造实践与裂缝监测成果,全面阐述了缝网压裂的力学控制条件:岩石脆性指数是多点起裂而形成多裂缝的基础,发育良好的结构弱面(节理与天然裂缝)是形成网络的必要条件,储层水平主应力差与天然裂缝逼近角是诱发缝网的控制条件,低渗一致密储层是采用缝网压裂的前提。阐述了形成缝网的工艺条件:低黏流体是诱发复杂裂缝网络的前提,较高净压力(系数)是提高缝网波及区域的工艺手段;对比了常规压裂与缝网压裂改造理念的的差异,为正确判别和使用缝网压裂提供了思路。明确提出了缝网压裂的控制条件,对于指导缝网压裂实践具有重要的指导意义。

抑制油田微生物腐蚀的现状与发展趋势

微生物腐蚀是油田开发过程中值得关注的重要问题。微生物的活动会导致油田金属设备与金属管道的破坏和油田储层酸化,严重威胁到油田的安全生产。硫酸盐还原菌是引起油田微生物腐蚀的元凶,其形成的生物膜造成的腐蚀在近几年也引起了学者的关注。一般采用化学法、物理法和生物法等方法解决微生物腐蚀的问题,其中应用广泛的技术有使用化学杀菌剂、改性金属材料和使用生物竞争抑制技术等。结合油田微生物腐蚀现状,系统总结了国内外抑制油田微生物腐蚀的现状与研究进展,指出了油田开发过程中抑制微生物腐蚀的研究方向,对油田抑制硫酸盐还原菌及其腐蚀的深入研究与发展具有借鉴意义。

低渗透油藏污染井流入动态通式及影响因素研究

基于低渗透非达西渗流理论及对Kro/Boμ函数形态的分析,推导了低渗污染井在油藏饱和及未饱和状态下的无因次流入动态表达式,并对影响无因次流入动态的因素进行了敏感性研究。结果表明,低渗透油藏中启动压力梯度、污染程度和供给半径对无因次流入动态都有较显著的影响。结合胜利油田某井产量递减分析,表明该通式能有效地预测和分析油井动态。无因次流入动态通式及敏感性分析结果可为低渗透油藏的现场开发实践提供理论依据。

疏松砂岩气藏泥砂堵塞机制研究

疏松砂岩气藏具有埋藏较浅,储层岩石疏松,气水分布复杂等特征,生产过程中地层易发生边底水侵、微粒运移和泥砂堵塞问题,导致井筒产水、出砂现象发生,影响气田的正常生产。选取柴达木盆地涩北气田疏松砂岩气藏为研究目标,基于生产工程因素分析与堵塞机制理论研究,探究产水、出砂以及地层泥砂堵塞的主要影响因素,进行不同压实作用下的泥砂堵塞机制模拟实验,并通过压汞法毛管压力曲线、粒度测试分析和X-射线衍射分析等手段研究泥砂微粒堵塞机制及其对疏松砂岩渗流能力的影响程度。结果表明,生产压差、地层压力和边底水侵是气井出砂的主要影响因素;生产压差越大,地层压力衰减越快,压实作用越强,导致地层出水加剧;当储层发生边底水侵后,水侵与压实效应导致岩心渗透率迅速下降,最大渗透率损失率达到77.40%;岩心水化分散导致泥砂微粒粒径变小,释放出的石英、长石等非膨胀性颗粒将发生运移,运移泥砂微粒粒径(Dp)与孔喉直径(df)满足3df<Dp<10df的桥堵规则,导致地层泥砂微粒堵塞;当围压达到12 MPa后,运移泥砂微粒粒径与孔喉直径满足df>1/3Dp的匹配关系,泥砂微粒直接堵塞孔喉。因此,在开发中不建议采用过高的生产压差,对于地层压力降低的储层宜采取增压开发的方式,对地层进行能量补充。

热响应复合凝胶转向剂的合成及性能研究

为提高无机凝胶的强度、避免在无机凝胶中加入聚合物后出现沉淀和析出的现象,采用低成本聚合硫酸铝铁、尿素、丙烯酰胺、引发剂过硫酸铵及交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺合成了热响应复合凝胶转向剂,利用红外光谱、扫描电镜对其微观结构进行了表征,研究了复合凝胶转向剂的耐温性和耐冲刷性。研究结果表明,热响应复合凝胶转向剂适宜的合成条件为(以质量分数计):2.0%数3.0%丙烯酰胺、1.5%数2.5%聚合硫酸铝铁、0.4%数0.8%尿素、0.03%数0.05%过硫酸铵、0.02%数0.04%N,N-亚甲基双丙烯酰胺,成胶温度50数90℃。该转向剂成胶时间可控(5数36 h),凝胶强度大(>3×10~4m Pa·s),克服了普通无机凝胶成胶快的缺陷;同时该转向剂具有良好的注入性及深部运移性能,成胶前溶液的表观黏度<10 m Pa·s,可以实现大剂量注入并深部放置;复合凝胶的热稳定性良好,在90℃下老化120 d后的黏度保留率为87.4%;复合凝胶的封堵与耐冲刷能力好于普通无机凝胶及有机凝胶,其对岩心的封堵率大于98%,满足现场调驱施工的要求。

生物表活剂处理含油污泥的研究进展与应用

讨论了生物表活剂处理含油污泥的机理,介绍了鼠李糖脂、槐糖脂和脂肽类生物表活剂在油泥中回收原油的应用,分析了生物表活剂强化微生物降解石油烃污染物的作用机理和应用,并提出了对生物表活剂处理油泥未来研究趋势的一些见解。

镇原油田镇218井区长8_1储层特征及评价

通过铸体薄片、扫描电镜等多种分析测试方法,对镇原油田镇218井区长81油层组储层的岩石学特征、物性特征、孔隙类型及结构特征进行了深入的研究,并分析了影响储层储集性能的主要因素。结果表明,研究区长81储集层岩性以岩屑长石砂岩为主,成分成熟度、结构成熟度均较低,主要发育残余粒间孔和长石溶孔,渗流通道以微喉和细喉为主,为典型的低孔-特低孔、低渗-超低渗储层。平面上储层物性受沉积相带控制;垂向上成岩作用中的压实和胶结作用使储层物性变差,而溶蚀作用产生的次生孔隙使储层物性得以改善;构造成因的微裂缝也间接影响了储层的物性。在以上研究的基础上,结合试油、试采资料对研究区储层作出综合评价,将研究区储层划分3类:Ⅰ类为优质储层;Ⅱ类为较好储层;Ⅲ类为一般储层。其中Ⅱ类储层为研究区主要储层类型,也是当前技术下主要开发利用的储层。

特殊螺纹接头密封面能量耗散与密封特性研究

特殊螺纹接头在井下服役时,因井口装置和井底封隔器的约束及井筒中流体变化的作用,当开关井、压裂液注入和产气时,接头处会发生轴向振动而影响接头密封性。为了从能量耗散角度研究轴向振动对特殊螺纹接头密封性的影响,推导了特殊螺纹密封面处一维连续体微滑理论模型,并通过有限元仿真对比验证该模型的合理性。通过仿真得出不同界面特性、不同压力、不同锥度、不同轴向循环载荷下密封面处能量耗散大小。研究结果表明:相同锥度下密封面处能量耗散大小随着摩擦因数的增加而增加,随法向压力的增加而增加,随轴向载荷的增加而增加;当密封面处锥度增大时,密封面处能量耗散值越大。应适当减小特殊螺纹密封面处锥度,提高特殊螺纹接头密封面处加工工艺,从而减小密封面处能量耗散,以提高接头密封性能。研究结果可为特殊螺纹的研究提供参考。

尕斯油藏耐油耐盐洗井用固体起泡剂的室内研究

目的针对尕斯油藏地层水矿化度大,凝析油含量分布广的情况,研制一种能耐高矿化度和高凝析油的固体洗井剂,以满足尕斯油藏洗井。方法基于尕斯油田水分析结果,水中Ca^(2+)含量较大,对阴离子起泡剂的起泡能力和泡沫稳定性影响很大。非离子、阳离子、两性离子起泡剂的抗盐能力优良,使用韦伯搅拌法对这3类抗盐能力优良的起泡剂进行耐盐性筛选。结果最终选出CAO-30(两性离子氧化铵型)、CAB(两性离子甜菜碱型)、YN-1(非离子烷基糖苷型)3种耐盐能力优良的表面活性剂。并对3种表面活性剂进行复配,优选出表面张力低、泡沫体积大、泡沫稳定性强的组合,其中,两性离子甜菜碱型与非离子烷基糖苷类起泡剂复配具有协同增效作用,使用羟丙基胍胶作为稳泡剂,稳泡效果良好。起泡剂的最佳质量比为:m(CAB)∶m(YN-1)∶m(HPG)=6∶9∶5。使用尿素为固定剂制成固体起泡剂,对固体起泡剂进行性能评价。结论该起泡剂与地层水配伍性良好,最大耐凝析油质量分数为30%,最大耐温能力为80℃,洗油污能力优良。

SiO_(2)纳米粒子型低浓度阳离子表面活性剂压裂液研究

黏弹性表面活性剂(VES)压裂液由于具有无残渣、低摩擦、破胶完全等优点,越来越受到人们的重视。然而,由于价格高、耗用量大,进一步限制了VES的广泛应用,本研究提出了SiO_(2)纳米粒子低浓度VES压裂液(NAVES)。由1%EDAA和0.01%SiO_(2)组成的NAVES体系在70℃下剪切2 h黏度在33 mPa·s以上;而1%EDAA在相同条件下黏度为24 mPa·s,这是由于表面活性剂胶束附着在带负电的SiO_(2)纳米颗粒的表面上,通过静电相互作用形成动态网络结构,所以NAVES体系比EDAA体系具有更高的黏度。黏弹性测试也证实了SiO_(2)与胶束的伪交联可以提高EDAA的抗剪切性能和弛豫时间。NAVES体系在100 min内可以完全破碎,其黏度降低到5 mPa·s以下。25℃时,EDAA/SiO_(2)体系中石英砂的沉降速率为0.0021 cm/s,低于传统的VES压裂液,因此,NAVES可以作为低浓度的水力压裂液。

气侵初期环空压力瞬态变化规律研究

文章在考虑了气侵初期水锤效应对井底压力影响的基础上,建立了水锤—漂移流综合模型来准确描述气侵过程中环空压力的瞬态变化规律,并采用复合差分格式对该模型进行求解。结果显示气侵发生初期,地层气体迅速进入井筒会引发气液交界面以上钻井液柱产生水锤效应,导致环空压力升高并随时间周期性波动,波动振幅随瞬态气侵速率的增加和瞬态气侵时间的减少而增大,而波动频率仅随瞬态气侵时间的减少而增大;在气液交界面以下的两相流区域内环空压力随时间近似线性降低。此外,地层渗透率、井底负压差越大,井眼尺寸越小,则瞬态气侵速率越大,水锤效应越显著,两相流区域内的环空压力下降速度越快。气侵初期的井底压力变化为早期气侵检测提供了可靠的理论依据。

促进“双碳”目标快速实现的CCUS技术研究现状及建议

随着低碳绿色发展目标的提出,碳捕集、利用与封存(CCUS)技术作为全球实现大规模碳减排的关键技术之一,已成为当今国内外各行各业关注的焦点,重视和发展CCUS是实现"碳达峰""碳中和"(双碳)目标的重要技术选择。结合CCUS技术在国内外发展状况调研,分析了CCUS技术发展过程中存在的管道/管柱腐蚀问题。国外油田利用CCUS技术进行驱油,提采增效工艺基本成熟;注入井筒主要通过阴极保护进行防护,生产油管通过缓蚀化学药剂的循环抑制腐蚀;在苛刻复杂地层环境,13Cr耐蚀管材发挥积极的防腐耐蚀作用。国内CCUS技术刚刚起步,CO_(2)驱注采环境管材腐蚀较为严重,国外技术借鉴存在明显的不足和限制,因此积极开展管材适应性评价及经济型防腐措施的研发是下一步工作要点。针对现有管道/管柱的腐蚀状况提出了我国CCUS关键环节中管材腐蚀防控攻关研究方向和建议。