特低渗透油藏注空气、N2室内实验研究

以大庆外围油田州2区块特低渗透储层为目标研究区块,从特低渗透油藏注空气、N2时的室内实验入手,研究了特低渗透油藏空气、氮气驱时的拟启动压力、混相非混相特征,进行了空气驱时的低温氧化实验、燃烧管实验。研究表明,气驱时的启动压力低于水驱时的启动压力,N2与空气在油藏中表现为非混相特征。通过特低渗透油藏注空气低温氧化反应实验,研究了在油藏温度、压力下的氧化特性和影响因素。由燃烧管实验,给出了空气低温氧化前缘气驱油效率和低温氧化剧烈反应带驱油效率。

葡西油田储层敏感性实验分析

针对葡西油田油层的地质特征 ,对葡西油田主要目的层葡萄花油层和黑帝庙油层进行了储层敏感性评价 ,其中包括速敏性评价、水敏性评价、盐敏性评价、酸敏性评价、碱敏性评价。评价结果表明 ,葡西油层存在一定的速敏性、水敏性和碱敏性。葡萄花油层的临界速度为 5 77m/d ,黑帝庙油层的临界速度为 1 4 8m/d ,水敏程度葡萄花油层和黑帝庙油层都表现为中等偏强 ,盐敏性为中等 ,临界盐度为 6 5 0 0× 10 - 6 。对于土酸、葡萄花油层和黑帝庙油层均表现为中弱酸敏。现场进行酸化时 ,应对目的层进行酸方筛选。

特低渗透储层油水两相非达西渗流特征

以榆树林地区特低渗透岩样油水两相渗流实验为实例,对特低渗透岩样在不同含水饱和度下的拟启动压力进行了研究,通过对实验数据进行的理论分析,得到了描述油水两相非达西渗流的经验关系式。对稳态法测定的特低渗透岩样油水两相相对渗透率曲线进行研究的结果是:当空气渗透率小于2×10-3μm2时,油水的相对渗透率就依赖于油水渗流速度,对油相影响较大,流速越低,油相相对渗透率也越低,油水两相同时渗流时的拟启动压力比单相时要大很多。

海拉尔盆地贝301区块注水开采室内研究

海拉尔盆地贝301区块为中-低孔渗储层,储层敏感性矿物含量高。通过大量的静态与动态模拟实验,对储层的伤害机理与防治措施进行了室内实验研究,考虑在注水过程中控制粘土矿物的水化膨胀和分散运移,稳定注水井的注入能力。通过室内实验对现场即将使用的多种粘土稳定剂进行评价,优选出了与贝301区块油藏配伍的粘土稳定剂,形成了由室内实验到现场应用的注水开采技术。

两株异化铁还原菌与蒙脱石交互作用实验研究

本文选用采自辽宁某矿的天然钠基蒙脱石与两株异化铁还原菌模式菌株Shewanella putrefaciensCN32和She-wanellaoneidensisMR-1,研究了蒙脱石与微生物之间的交互作用。结果表明这两株菌均能还原蒙脱石晶格中的三价铁,使微生物作用于蒙脱石之后的反应体系中二价铁离子浓度明显升高,反应悬浊液颜色由无色变为浅绿色。透射电子显微镜晶格条纹像显示微生物作用后的粘土矿物微结构发生明显变化,其层间距d001值从1.29 nm分别减小为1.06 nm(CN32)和1.02nm(MR-1)。上述结果综合指示这两株异化铁还原菌能够通过还原天然蒙脱石结构中的三价铁促进矿物发生物相转变。

储层结垢与防治物理模型应用

针对马岭油田北三区储层结垢的实际 ,从结垢防治室内物理实验着手 ,运用结垢物理模型实验技术对油田结垢给储层造成的伤害和结垢量进行了实验分析 ,通过大量的静态与动态模拟结垢实验 ,证实油田的结垢对储层造成的伤害 ,并阐述了造成结垢的影响因素 ,同时运用防垢物理模型实验技术对马岭油田即将使用的钙质防垢剂进行了防垢效果实验 ,从理论上论证了该防垢剂的可行性 。

油层复合保护技术中酸液的影响

针对杏南油田太19区块新投注水井吸水厚度低的问题,结合近几年杏南油田在注水井投注前注入保护剂的经验,在室内模拟实验评价基础上,将油层清洗、酸化、粘土防膨三种技术相结合形成了复合处理技术,开发了油层复合保护剂。室内实验表明,复合保护剂中酸液与储层的配伍性在很大程度上决定了其使用效果。如果酸液选择合理,能够有效地提高储层的渗流能力。现场应用4口井,启动压力得到有效降低、吸水指数提高,取得了较好的降压、增注效果。

致密砂岩克氏渗透率测定仪

使用致密砂岩克氏渗透率测定仪 ,完全克服了气体滑脱效应的影响 ,可以快速准确地测定致密砂岩的克氏渗透率。整个测试过程由微机控制 ,主要包括压力、气体流量和时间参数的自动采集、数据处理、测定结果计算和显示等 ,实现了全部测试过程的自动化 ,克氏渗透率测定范围为 5× 1 0 - 3μm2 ～ 1× 1 0 - 6μm2 。实际应用结果表明 ,该仪器是目前国内测定致密砂岩克氏渗透率的理想仪器。

阪崎克洛诺菌还原蒙脱石中Fe^(3+)实验研究

为研究阪崎克洛诺菌(Cronobacter Sakazakii)还原普通钙基蒙脱石中Fe3+的过程与机理,测定了体系中总蛋白与Fe2+含量变化,应用同步辐射XRD(SRXRD)与X射线吸收近边结构(XANES)研究反应产物。总蛋白与Fe2+数据表明在厌氧条件下Cronobacter sakazakii以乙酸作为电子供体,利用钙基蒙脱石中Fe3+作为电子受体进行生长代谢,还原蒙脱石中Fe3+形成Fe2+。反应中蒙脱石晶体结构部分破坏,原始的d001峰消失,出现一系列与新生矿物有关的衍射峰。XANES结果显示蒙脱石中Fe主吸收峰向低能量方向移动0.5 e V,边前峰峰位中心向低能量方向移动且峰面积减小,Fe氧化态降低,蒙脱石晶体结构发生变化。研究探讨了自然界中广泛分布的钙基蒙脱石可能受到的微生物还原作用。

大庆长垣外围低渗透油田开发机理

从大庆长垣外围低渗透油田孔隙结构和渗流特征分析出发，综合运用理论、实验和计算方法研究了特低渗储层非达西渗流机理、压敏性及对开发效果的影响、CO2驱有效动用机理以及空气驱开发的可行性等问题。在这些研究的基础上，形成了低渗透储层开发机理和规律的认识，给出了有效开发动用这类储层的思路和建议：注水开发实践表明，这类储层难以建立有效的驱动体系，一般要实施人工压裂、缩小井距才能达到工业产量和注水量，并提高采收率；南于压力敏感性和非达西渗流规律的存在，注水开发能量损失大，要求必须保持一定的压力水平开采；另外，注气开发比注水易于建立有效驱动体系，驱油机理表明还可能带来额外采收率，是具有一定前景的开发技术。

胶质芽孢杆菌-蒙脱石相互作用实验研究

利用硅酸盐细菌研究了微生物对硅酸盐矿物的分解作用。选取层状硅酸盐矿物蒙脱石在30℃与一株编号为3025的硅酸盐细菌B.mucilaginosus进行交互作用,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)分析溶液中Si、Al、Mg离子的出溶量,利用X射线衍射(XRD)和显微红外光谱(Micro-FTIR)分析微生物作用后矿物物相和微结构变化。发现经硅酸盐细菌作用后,蒙脱石化学成分及晶体结构发生了细微变化,为微生物活动促进粘土矿物分解作用研究提供了实验和理论依据。

实验测定低渗透储层最小启动压力梯度的应用

在总结低渗透油藏流体渗流特点的基础上,设计了＂非稳态驱替-毛细管计量法＂测定流体流动的最小启动压力,实验测定了水单相渗流的最小启动压力梯度以及水驱油、氮气驱油和空气驱油的最小启动压力梯度.通过对比指出,对于同一低渗透油藏,空气驱油所需要的最小启动压力梯度小于氮气和水的最小启动压力梯度,油藏可以考虑注空气开发.

空气低温氧化原油产出气的爆炸极限研究

设计了可燃性气体的爆炸极限测定装置,通过测定其安全性和准确性均符合本实验要求。空气与原油在油藏温度和一定压力下,低温氧化后得到CO、CH4、CO2等气体,根据该产出气的组成配制模拟混合气体,研究其爆炸情况,通过人工配制,对原油低温氧化后产出气中各组分比例进行调节,研究测定了不同压力和温度条件下的被测气体爆炸极限以及最高允许氧含量。结果表明:按照产出气组分比例配制的混合气体,不会在油藏条件下发生爆炸;爆炸极限和最高允许氧含量随温度和压力条件改变而改变,高温低压条件易使混合气体发生爆炸,而低温高压条件混合气体不易发生爆炸;二氧化碳对混合气体的爆炸有一定的抑制作用。

油田注水开发过程中油层结垢机理的研究

结合大庆外围油田的实际，从水质基础着手，运用Ｏｄｄｏ、Ｓｍｉｔｈ和Ｔｏｍｓｏｎ的物理化学预测公式对榆树林油田和头台油田的地面系统和地下系统条件进行了结垢趋势预测，通过大量的静态实验以及动态模拟结垢实验，说明了油田的结垢类型为碳酸钙，并论述了结垢的影响因素，阐述了油层结碳酸钙垢的原因以及结垢在地层中的分布。最后运用压汞资料和核磁共振资料，指出油层结垢对地层渗透率和孔隙度的影响。

萨中萨零组油藏注水开发试验

萨零组油藏为中低孔渗储层,储层中粘土矿物含量高,表现出强水敏特征。为了注水开发保护储层,对储层的伤害机理与防治措施进行了室内实验研究,通过大量的静态与动态模拟实验,说明了油田注入水对储层造成的伤害,并阐述了影响因素。考虑在注水过程中控制粘土矿物的水化膨胀和分散运移,稳定注水井的注入能力,对现场即将使用的多种粘土稳定剂进行了评价,优选出了与萨零组油藏配伍的粘土稳定剂,为萨零组的注水开发奠定了基础。

特低渗透油藏注氮气流体相态行为特征

特低渗透油藏储层孔道微细、渗透率低，油水流动时渗流阻力大，油藏注水开发存在注不进、采不出的问题。为了探索特低渗透油藏注气可行性，开展了注氮气室内实验。根据大庆油田特低渗目标油藏地层原油注N2气膨胀PVT试验、多次接触PVT实验、细管注氮气驱替最小混相压力测定实验结果，论述了特低渗透油藏注氮气气驱油藏流体相态行为特征。随着注入氮气量的增加，地层原油的膨胀能力增加，饱和压力升高。地层原油注氮气前接触地层原油气油比随接触次数的增加先增大再减小，再逐渐稳定，但变化幅度不大，地层原油密度随接触次数的增加基本保持不变。细管实验表明，氮气容易突破，气体突破后，采收率增幅变缓，综合采收率不高，表现为非混相驱特征。

马岭油田北三区污水回注的实验研究

根据马岭油田北三区油田水性质 ,结合污水与地层水混合的静态实验结果分析 ,发现污水回注对地层可能引起不同程度的伤害。同时 ,模拟地层条件做岩心流动实验 ,将采出的污水回注到地层与地层水混合后 ,亦会使地层渗透率下降 ,且随着污水含量的增加 ,渗透率伤害程度增大。

物理教学中学生观察能力的培养

本文从教学实际出发,分析了观察在物理教学中的重要作用,以及学生在观察中容易出现的问题,提出了从教学入手培养学生物理观察能力的方法。

蒙脱石与不同浓度KOH溶液作用反应产物的矿物学特征分析

蒙脱石具有强烈亲水性,遇水体积可膨胀至原体积的数倍甚至数十倍,从而造成油气储层的水敏损害,但在强碱条件下蒙脱石可发生结构变化与物相转变,从而使其亲水性降低。本文具体探讨了天然钠基蒙脱石在80℃,0.1 M KOH、0.5 M KOH、1 M KOH溶液中所发生的碱溶反应;并通过XRD、SEM、EDAX等测试手段分析发现,碱溶相变的发生与碱溶液浓度及反应温度密切相关;碱溶相变最终产物主要是微米级纤维状、柱状、颗粒状的菱沸石和麦钾沸石,均为不具膨胀性的架状硅酸盐矿物;最后通过自由膨胀实验证实蒙脱石碱溶产物膨胀性较原矿物显著降低。

榆树林油田储层敏感性评价实验研究

针对榆树林油田扶、杨油层的地质特征,根据室内实验结果,对榆树林油田进行了全面的储层敏感性评价。本文认为,榆树林油田扶、杨油层的速敏特征为中等偏弱速敏,储层流体渗流的临界速度为0.1mL/min;水敏特征为强水敏。注水开发过程中,油水流速应控制在临界速度之下。注入水的含盐量应大于或等于1750ppm。