延长油田东部浅层致密油储层驱油压裂技术及应用

南泥湾采油厂浅层致密油储层采用滑溜水分段压裂取得初步成效,但产量递减快,原因之一就是油藏能量不足。针对浅层致密油藏增能需求,采用大排量、大液量、低砂比的驱油型滑溜水压裂液滞留地层,补充地层能量,通过焖井进行油水置换,形成驱油压裂技术。根据施工排量控制总射孔数,按照每孔排量最少0.3 m^(3)/min进行压裂,压后焖井,通过优化压裂缝模拟设计形成较大的储层改造体积,达到体积压裂的效果。评132井区平2井现场试验结果表明,该工艺实施简单,整个施工泵压较低且平稳,排量稳定,取得了较好的增产效果。

1,3-氧硫戊环为受体的Hg^(2+)荧光探针的设计、合成及性能

Hg^(2+)是毒性最强的重金属离子之一,会造成空气、土壤和水的污染,严重损害人体健康,开发有效的分析方法检测环境体系中的Hg^(2+)尤为重要。荧光探针因其灵敏度高、选择性好、响应速度快、可实时在线检测等优点,已广泛应用于Hg^(2+)检测。以Hg^(2+)促进硫代缩醛的去保护反应设计合成了一种全新的以1,3-氧硫戊环为受体的开启型Hg^(2+)荧光探针[2-(pyren-1-yl)-1,3-oxathiolane,POX],通过^(1)H NMR、^(13)C NMR和HRMS对POX结构进行表征,考察了POX在CH_(3)CH_(2)OH/H_(2)O中对Hg^(2+)的选择性、竞争性、浓度滴定、pH滴定、时间依赖性、检出限和识别机理等。研究结果表明,POX可在较宽的pH范围内对Hg^(2+)快速识别,并表现出高度的选择性和灵敏度;向POX中加入Hg^(2+)后,在386 nm处出现明显的荧光发射峰,表明POX对Hg^(2+)呈现出显著的荧光“开启”效应,其识别过程几乎不受其他金属离子干扰;荧光滴定实验表明POX在Hg^(2+)浓度为0~6.5μmol·L^(-1)范围内具有良好的线性响应(R^(2)=0.9994),检出限为0.168μmol·L^(-1),在实际水样中检测Hg^(2+)的RSD小于2.92%。由于POX合成简单、原料易得且pH适用范围较广,可作为定性和定量检测环境中Hg^(2+)的潜在工具。

响应面法优化聚丙烯酰胺降解复合菌的降解条件

为了解决聚丙烯酰胺造成的环境污染问题,通过富集、驯化从大庆油田含聚丙烯酰胺的污水中分离得到13株聚丙烯酰胺降解细菌,采用淀粉碘化镉分光光度法测定其降解率,从中筛选出3株降解率较高的细菌A1、E1和E4,经形态学和分子生物学鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、黏质沙雷氏菌(Serratia marcescens)和产气克雷伯氏菌(Klebsiella aerogenes)。分别研究了聚丙烯酰胺的初始浓度、接菌量、不同碳氮源和金属离子等条件对复合菌A1E1E4降解聚丙烯酰胺的影响,并采用响应面法优化其降解条件。结果表明:复合菌A1E1E4以接菌量2%接种到聚丙烯酰胺的质量浓度为300.00 mg/L、NH_(4)Cl的质量浓度为569.48 mg/L、葡萄糖的质量浓度为709.16 mg/L、Ca^(2+)的浓度为3.57 mmol/L的基础培养液中,在温度为30℃条件下培养5 d,降解率达到61.45%。将复合菌A1E1E4加入到含聚丙烯酰胺油田污水中,70 d时降解率可达93.72%,比自然降解提高了70.84%。

一体化多功能减阻剂的研究与应用

传统压裂液一般是以减阻剂为核心,配合使用防膨剂、助排剂等多种添加剂而形成的溶液体系,配液流程复杂,体系配伍性以及稳定性不佳,并且对储层伤害高。为解决传统压裂液存在的问题,文章以反相乳液聚合法合成了一种兼具减阻、携砂、助排、防膨、低伤害等性能的一体化多功能减阻剂JHFR-Ⅱ,并对其进行室内试验及现场施工。室内实验结果表明:JHFR-Ⅱ溶液黏度在1.0~90.0 mPa·s可调,岩心渗透率的伤害率低于20.0%。优选出0.10%的JHFR-Ⅱ溶液作为减阻水,在储层矿化度下,减阻率达73.2%;优选出0.40%的JHFR-Ⅱ溶液作为携砂液,其携砂能力为清水的90倍,破胶液黏度低于5.0 mPa·s,表面张力低于28.0 mN/m,防膨率高于85%。通过现场施工表明,JHFR-Ⅱ减阻剂不但能够满足致密油气藏大规模体积压裂施工的减阻和携砂需求,还可以用于常规以及其他非常规油气藏的复杂缝网压裂中。一体化多功能减阻剂JHFR-Ⅱ具有一剂多效的特点,其单剂水溶液即可作为压裂施工液体,在压裂施工作业中可有效简化操作流程,降低施工成本。

页岩气环保变黏压裂液的研究与应用

为解决深层页岩气开发中常规压裂液储层伤害大、携砂能力差、变黏工序复杂等技术难题,结合威远区块深层页岩储层特点及施工需求,研发了一种环保变黏压裂液体系,并进行了室内性能评价与现场应用。研究表明:该环保压裂液体系可以在30 s内完全溶解,压裂液可在黏度为2~150 mPa·s范围内实时调整;使用返排水配制的低黏压裂液与高黏压裂液减阻率均大于70%,线性胶压裂液减阻率大于65%;低黏压裂液与高黏压裂液储层损害率均小于15.00%,线性胶压裂液岩心损害率为15.47%;环保变黏压裂液生物毒性均为无毒;环保变黏压裂液携砂性能良好,较清水携砂性能最大提高65倍。在威远H21-5井的应用表明,环保变黏压裂液溶解速度快、减阻性能优异、携砂性能优良,可实时改变黏度以满足不同压裂工况,满足减阻携砂一体化压裂施工的技术需求,具有较好应用前景。

一株不动杆菌JBX-006对聚丙烯酰胺的降解特性研究

聚丙烯酰胺结构复杂、难降解,进入环境会造成污染。从大庆油田周边土壤中富集、驯化和分离获得1株聚丙烯酰胺降解率较高的菌株JBX-006,经形态学、生理生化和分子生物学鉴定为琼氏不动杆菌(Acinetobacter junii)。对JBX-006降解聚丙烯酰胺的影响因素开展研究,分析了不同外碳源、外氮源和金属离子对其降解聚丙烯酰胺的影响,结果表明,JBX-006在5 g/L蔗糖、10.0 g/L硝酸钾、30 mg/L Fe^(2+)的基础培养液中,30℃培养5 d对300 mg/L的聚丙烯酰胺降解率达到81.65%,明显高于优化前。研究获得的高效降解聚丙烯酰胺菌株JBX-006为修复聚丙烯酰胺污染土壤提供了技术支持。

基于1,8-萘酰亚胺的Ag^(+)荧光探针的合成及应用

通过N-丁基-4,5-二氨基-1,8-萘酰亚胺与2-噻吩甲醛缩合,构建了一种基于分子内电荷转移(ICT)的荧光探针NAPH-1(6-氨基-2-丁基-7-((噻吩-2-基亚甲基)氨基)-1H-苯并[de]异喹啉-1,3(2H-二酮)),其结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR、HRMS和元素分析确证。探究了该探针对Ag^(+)选择性、荧光滴定、淬灭常数、检测限等性能。研究结果表明,NAPH-1对Ag^(+)呈现出荧光淬灭效应,猝灭常数为2.96×10^(5)L·mol^(-1)。值得关注的是,NAPH-1表现出对Ag^(+)较好的选择性和响应性,检测限为0.32μmol·L^(-1)。水样中测定结果表明,NAPH-1可以作为一种潜在的Ag^(+)检测工具。

渗透率梯度测试仪的研制

介绍了岩心渗透率梯度仪的设计思路、结构原理、检测精度及应用领域。仪器的核心部分是有多个测压孔的岩心夹持器,利用高精度的压力传感器,监测试验时各段岩心中的流体压力,由微机跟踪显示数据信号,并作出一系列曲线。通过输入相应的参数,即可输出各段岩心的渗透率值,进而弄清经完井液、堵水剂或酸化液等流体处理后,岩心渗透率随深度变化情况。经油田使用已见到明显效果,为开展油层保护研究工作,提供了新的评价手段。

高温高压动态堵漏评价系统

介绍了防漏堵漏钻井液评价新仪器、新方法——高温高压动态堵漏评价系统的组成、工作原理及使用情况。新仪器可以在模拟地层温度、压力、环形空间钻井液上返速度的条件下评价一系列人造裂缝和漏床动态堵漏效果,也可测量堵漏材料形成封堵层的最大承载能力及返排压力等。通过与老仪器的试验对比,新仪器设计新颖,结构合理,性能稳定,试验数据准确,是开展防漏堵漏钻井液研究的新仪器和新方法。

JHR新型岩心夹持器系列的研制与应用

岩心夹持器是所有岩心试验中不可缺少的试验器具，本文介绍了JHR新型岩心夹持器系列的研制、结构持点、技术关键、使用效果等，通过与老型TY系列相比，具有很多优点，该系列有很大的推广应用前景。

评价钻井液、完井液对油层损害深度的新方法——梯度分析法

介绍了渗透率梯度仪的工作原理,并利用该仪器评价了钻井、完井液对油层的污染深度,梯度分析法是一种评价钻井液、完井液的新方法,为优选钻井、完井液的配方提供了理论根据。

JHTR真三轴应力夹持器的研究与应用

研究了一种模拟油气储层及煤层气储层条件下的JHTR多功能真三轴应力夹持器,解决了在真三维压力状态下,科学真实地模拟地层条件下储层渗透率的变化规律及欠平衡、正压差、平衡钻井过程中的泥浆动态污染过程,并可实现模拟储层污染过程和渗流测试过程一体化,避免多次装夹样品产生应力效应等问题,解决了国内外现有产品技术上的缺陷,为在真实模拟储层三轴应力条件下进行岩(煤)心渗透率测试以及其他力学参数变化规律的研究提供了有效的评价手段。该岩(煤)心夹持器操作灵活、方便适用,是一种岩心试验的有效工具。

高温高压泥页岩井壁稳定评价装置的研究与应用

从力化耦合角度研究了泥页岩的井壁稳定性,分析了目前室内用于评价井壁稳定性的实验方法、实验装置以及它们的优缺点。在此基础上研制了评价泥页岩井壁失稳的新型实验装置,并建立了相应的实验方法。利用新型实验装置完成人工井壁模拟实验、水力压力传递实验、化学渗透实验,为仪器的进一步完善提供实践基础。应用结果证明,该装置能够用于指导钻井液体系的优化,有助于稳定井壁、减小井下复杂事故的发生、缩短建井周期、降低油气资源勘探开发成本,进而带来巨大的社会效益和经济效益。

页岩气开发用绿色清洁纳米复合减阻剂合成与应用

针对页岩气井现场压裂施工过程中亟待解决的问题，研发了JHFR-2绿色清洁纳米复合高效液体减阻剂。该减阻剂为易溶于水的乳白色液体，密度1．05～1．26g／cm^3，黏度小、体系稳定性好。性能评价表明，该减阻剂不起泡，抗温达到130℃，抗钙离子污染能力强，几乎无地层伤害，性价比高。通过现场施工应用，该减阻剂只需柱塞泵按比例泵入，实现在线配制滑溜水，节约设备、运输和土地使用等费用，可满足现场即配即注的工艺要求。

JHMD-Ⅰ新型智能高温高压动态损害失水仪的研制

J HMD-Ⅰ新型智能高温高压动态损害失水仪属石油勘探开发实验仪器。该失水仪由泥浆泵、液体罐、端面动态剪切循环的岩心夹持器、流量计、电子天平、压力源、压力传感器、温度传感器、围压泵、回压控制器、加热系统、数据采集与处理系统等部分组成。HMD-Ⅰ新型智能高温高压动态损害失水仪可以在模拟地层温度、压力、环形空间钻井液上返速度的条件下,使用高温高压泥浆泵,通过管道在岩心端面形成剪切速率对地层岩心进行动态污染,测量岩心受入井流体的动态剪切损害,克服了国内目前使用的模拟钻井动失水仪采用磁力藕合模拟法的缺点。结合岩心流动实验仪或者岩心多段渗透率梯度仪就可以评价出岩心各段受入井流体损害的深度和程度,从而优选出满足保护油气层需要的钻井液与完井液体系。

高温高压动态堵漏评价系统的研制

所研制的高温高压动态堵漏评价系统,可以在模拟地层温度、压力、环形空间泥浆上返速度的条件下评价一系列人造裂缝和漏床动态堵漏效果,也可测量堵漏材料的最大堵漏承载能力及返排压力等;结合岩心流动实验仪或者岩心多段渗透率梯度仪,就可以评价出岩心各段受入井流体堵塞的深度和程度,从而优选出堵漏效果良好以及满足保护油气层需要的防漏堵漏钻井液与完井液体系。

体积-压力法碳酸盐含量测定仪的研制

针对目前岩心分析中碳酸盐含量测定方法存在的一些问题,提出了一种新方法——体积-压力法及其测定仪的研制。该仪器属石油勘探常规岩心分析测试仪器,它克服了体积法和压力法测定碳酸盐含量的缺陷,实现了计算机控制,具有操作简便、分析速度快、体积小、便于携带等优点,可广泛应用于常规岩心岩性分析。

宝浪油田地层结垢动态影响因素研究

运用自行研制的新型动态结垢试验仪对新疆宝浪油田地层结垢问题进行了动态试验研究 ,发现该油田注水过程中结垢受 CO2 分压、注入水 p H值以及注入水和地层水混配比等多种因素的影响。地层结垢量随 CO2 分压的增大而减少 ,随 p H值增大而增大 ,随混配水中地层水比例增加而增大 。

多功能煤储层钻井液动态污染评价系统

多功能煤储层钻井液动态污染评价系统是一种模拟煤储层真三轴应力条件下的钻井液对煤储层的侵入、以及侵入储层的深度和程度,同时还可以进行各种真三轴应力条件下的煤储层各向异性特征研究的实验仪器,属煤层气钻井液保护与伤害评价测试技术研究领域。该评价系统具有测量煤层煤心在各向异性应力条件下渗透率变化以及在真三维压力状态下煤储层钻井液动态污染前后的渗流变化规律的功能;能模拟正压差、负压差、平衡钻井过程中的钻井液动态污染过程,实现煤储层污染过程和渗流测试过程一体化,避免多次装夹煤样产生应力效应;适用于煤储层气液两相渗透率测试,解决了目前评价实验中常用的伪三轴夹持器不能在3个轴向上加载不同轴压的问题以及流体驱替实验、钻井液污染试验、气液两相驱替试验要单独进行的缺陷,具有流程清晰、操作方便、实验软件模块化、实验数据标准化等特点。

滑溜水压裂液体系高温高压动态减阻评价系统

滑溜水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系,减阻剂是滑溜水体系中的最关键助剂,其研究与应用日益增加。为了定量评价减阻剂的减阻效果,室内需要有效的模拟评价实验仪器,但目前的评价装置都无法模拟高温高压的储层条件。JHJZ-I高温高压动态减阻评价系统,就是为真实全面地评价各种储层条件下减阻剂的减阻效果而研制出的评价装置。该评价系统能在高温高压下对减阻剂的减阻效果进行评价。通过测算减阻剂的减阻率,从而优选出满足各种储层条件下的减阻剂。该评价系统功能强、效率和自动化程度高,可模拟高温高压条件下管道流体在不同剪切速率下流变性的研究,对减阻剂的研究和生产具有指导意义。