水侵气藏型储气库全周期高效建设微观模拟实验

借助微观可视化模型与微流控技术,开展了水侵气藏型储气库初期建库阶段注气驱水及循环储采阶段采气底水上侵、储气排驱水体的模拟实验,分析气液界面稳定机制、气液渗流与赋存规律,探索储气库全周期高效运行的优化调控方式。研究表明:储气库初期建库阶段应调控注气速度,充分发挥重力作用保证气液界面宏观稳定运移,大幅度提高气体的波及能力,为储气库后续循环储采阶段提供更大的储气孔隙空间。储气库循环储采阶段,恒定的储采气速度导致孔隙空间利用率低,逐渐提高储采气速度,从“小吞小吐”逐渐过渡到“大吞大吐”,可以持续打破孔喉内流体的平衡受力状态,扩大储气孔隙空间与流动通道,有利于储气库扩容增效和调峰保供。

离子匹配悬浮液驱提高碳酸盐岩油藏波及效率潜力与机理实验

水驱波及效率提升可以显著增强碳酸盐岩油藏开发效果。本文在考虑地层水离子组成基础上,借助体视显微镜和激光粒度仪配制了一种离子匹配悬浮液,其中悬浮的硫酸钙颗粒处于临界饱和状态,大部分颗粒粒径在10μm左右,静置后由于絮凝和聚集作用最大可到50μm。悬浮液的静态性质实验表明,由于硫酸钙“逆溶解度”特征和水合物的变化,其微粒会在小于45℃范围缓慢消失,并在90℃时迅速析出;矿化度和离子组成改变会使硫酸钙微粒浓度和粒径显著增大。在渗透率级差为4.7的岩心并联实验中,离子匹配悬浮液可使较低渗岩心的分流率最大提高约9.8%,最终采收率提高约4.3%。温度、压力和盐度的影响,以及注入水与地层水离子交换,使悬浮液中的饱和硫酸钙周期性溶解和沉淀,导致压力波动。压力波动使硫酸钙的溶解/沉淀特征复杂化,最终显著改变了水驱后期并联模型中的分流率。含有饱和硫酸钙的不稳定离子匹配悬浮液是从材料领域借鉴到石油领域的新尝试,具有一定提高波及效率作用。它比常规欠饱和离子匹配水驱过程中产生的不可控原位微粒更有效、更可靠、更环保。

玉果油田果8区块减氧空气驱低温氧化对采收率的影响

注减氧空气是低渗透油藏有效的开发手段,减氧空气可在地层条件下与原油发生低温氧化反应,提高采收率。针对玉果油田果8区块目前减氧空气驱提高采收率机理认识不完善的问题,采用等温氧化实验和长岩心驱替实验探究原油氧化过程和生成物质对提高采收率的影响。等温氧化实验结果表明,稀油的低温氧化过程产生了沉积物质,随着温度升高,氧化程度明显提高,89℃时原油氧化生成重质组分沉积量为1.25×10^(-3)g/g,100℃时为3.43×10^(-3)g/g,120℃时为5.02×10^(-3)g/g。长岩心驱替实验结果表明,不同氧化温度下重质组分沉降对采收率存在影响,随着温度升高,气窜时机变晚,波及效果变好,最终采收率有所提高,温度为89℃、100℃和120℃时的最终采收率分别为52.77%、58.89%和65.23%。

论经济发展与环境保护协同共进机制的构建——从“人类中心主义”到“生态中心主义”到“道家生态伦理思想”

当今世界有关经济发展与环境保护的话语几乎都在“人类中心主义”和“非人类中心主义”分析框架中展开。通过对“拜金主义”“享乐主义”与“个人主义”进行剖析,并对“内在价值”概念进行分析,比较了“人类中心主义”与“生态中心主义”并分析两者的局限性,指出“道家生态伦理思想”对前两者的超越及自身存在的局限性,提出应将道家生态伦理思想与“两山论”及其实践相结合以形成转型性话语,并据此提出了一种“红绿交融”的经济发展与环境保护协同共进机制。最后探讨了挖掘传统生态伦理思想的路径,指出只有将其融入社会主义生态文明及其建设话语体系内,才能激发前者解决当代生态环境问题的潜力与活力。

稠油油藏多相协同蒸汽驱物理模拟实验

针对稠油油藏蒸汽驱后期纵向矛盾突出、高渗层汽窜严重等问题,以新疆油田九6区稠油油藏为例,开展多介质辅助蒸汽驱物理模拟实验研究,首先评价凝胶的成胶性能和降黏剂的降黏效果,然后使用全直径岩心对多相协同蒸汽驱的组合方式进行优化。结果表明:凝胶成胶封堵高渗层后,后续注入的多相介质可有效进入低渗层,驱动低渗油藏剩余油;注入降黏剂后,再注入N_(2)可有效增强原油的弹性能量和流动性,有助于扩大蒸汽波及体积;调堵—降黏—增压的多相协同蒸汽驱开发模式是最佳的组合方式,可提高采收率23.65个百分点。研究成果可为改善稠油油藏蒸汽驱后期开发效果提供技术借鉴。

功能型聚合物提高采收率实验

为给老油田提供增产新技术,以适用于大庆油田的新型聚表剂为例,探索聚合物-表面活性剂驱油技术,利用红外光谱和扫描式电子显微镜对比Ⅰ型、Ⅱ型2种聚表剂的分子结构和微观形貌差异,结合增黏性、抗剪切性、耐盐性以及乳液稳定性、渗流特征、驱油动态性能等,研究聚表剂的构效关系。结果表明:Ⅰ型、Ⅱ型聚表剂的基础结构均是聚丙烯胺;Ⅰ型聚表剂分子链具有立体网状结构,具有更粗壮的链条,其增黏性能、耐盐性能和抗剪切性能均优于Ⅱ型聚表剂;Ⅱ型聚表剂分子链以平行的形式排列,其空间网络结构复杂,乳化性能更佳,Ⅱ型聚表剂具有较低的阻力系数以及驱油注入压力,其与储层的匹配性较好,所以在相同条件下Ⅱ型聚表剂的采收率比Ⅰ型聚表剂高4.52百分点,具有更好的提高采收率效果。研究成果可为改善聚驱效果提供新的技术手段。

低酸高酚原油的分子组成与界面活性关系分析

针对低酸高酚原油自发形成油包水乳状液的现象,通过柱层析法对原油进行组分分离,利用红外光谱(FT-IR)和静电场轨道阱质谱(Orbitrap MS)进行分子组成分析和定量表征,并根据原油组成,系统研究原油组分与重烷基苯磺酸盐、NaCl和NaHCO_(3)溶液之间的界面活性。研究表明:低酸高酚原油中酚类化合物含量较高,胶质中的链式脂肪酸是原油的关键活性组分,石油酸脱除后油水界面张力显著上升。在碱性水体中,各酸性组分均可以降低界面张力;而在其他水体中,酚类化合物界面活性低,只有极性较强的羧酸类化合物能降低界面张力。

致密油减氧空气吞吐开发储层伤害特征

为明确致密储层减氧空气吞吐开发过程中的储层伤害特征及多轮次吞吐累加伤害对产能的影响规律,基于一维长岩心和大型二维平板多维度物理模拟实验,开展了多轮次减氧空气吞吐实验,重点探究减氧空气滞留伤害特征。结果表明:当减氧空气滞留量大于0.11 PV时,气锁伤害显著,且储层物性越差,伤害越严重,发生伤害区域距离井口越近;随着吞吐轮次的增加,平板模型压力剖面由线性分布转为明显的三段式分布,气锁伤害部位之后模型压力偏高弹性能难以释放驱替原油,游离气驱阶段为主要采油及滞留气生成阶段。致密储层减氧空气吞吐储层伤害对原油采收率的影响受闷井时间、工作压差影响显著,闷井时间过长对原油采出程度提升作用不大但气锁伤害显著上升,适当增大吞吐工作压差有助于减氧空气储层伤害程度并提高原油采出程度。

多因素作用下的稠油流动界限试验

稠油在储层中的流动能力受温度、压力和渗透率等多重因素影响,以普通稠油和特稠油为研究对象,通过原油的黏温性和流变性测试获得稠油的反常温度点,结合岩心单相渗流试验,研究多因素影响下的稠油流动特征变化规律,并建立流度与拟启动压力梯度和启动温度的关系。结果表明:普通稠油和特稠油通过黏温关系和流变特性获得的反常温度点分别为60和80℃,在低渗、中渗和高渗岩心上发生流动状态变化的温度点分别为80、65、60℃和120、90、80℃;稠油拟启动压力梯度随着温度的升高、渗透率的增加而减小,并利用原油流度与有效驱替压力关联了两类稠油的流动状态转换区间,得到相关性良好的多因素影响下稠油的拟启动压力梯度表达式和启动温度表达式,能够更加准确的预测稠油油藏的极限泄油半径和转驱温度。

葡北油田三间房组油藏天然气重力驱特征及影响因素

为探索吐哈盆地葡北油田实施天然气重力驱开发的可行性,明确不同实施参数下的驱油特征,通过高压物性分析、细管实验、CT扫描成像及全直径岩心驱替实验,分析了葡北油田开发前后中侏罗统三间房组储集层流体的高压物性变化特征,计算了目前油藏条件下鄯乌管道气和西气东输气的最小混相压力,比较了不同驱替方式下流体的分布特征及岩心沿程含油饱和度变化,明确了注气速度、注气压力及岩心倾角对天然气重力驱的影响。结果表明,开发后原油密度与饱和压力均增大,黏度变化不明显,原油中C_2—C_6含量显著下降;目前油藏条件下鄯乌管道气和西气东输气与储集层原油的最小混相压力分别为48.2 MPa和49.5 MPa,均大于原始油气最小混相压力;相比水驱结束状态,天然气重力驱沿程含油饱和度存在较大差异,岩心高部位含油饱和度明显低于低部位含油饱和度,重力驱对于高部位原油的动用效果更为明显;较低的注气速度、较高的驱替压力以及较大的倾角均有利于提高天然气重力驱的原油采收率。

微生物降解HPAM的机理及其应用

为了开发廉价、长效、环保和安全的解堵剂以解除聚合物对近井地带的堵塞,从油田含聚合物产出液中分离出能降解聚合物的混合菌株进行室内性能评价实验。混合菌群由假单胞菌ML1、梭状芽孢杆菌ML2和ML3组成。菌群降解部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的静态实验、微观仿真模型实验及岩心流动实验表明,微生物可降解长链大分子聚合物,解除近井堵塞,提高孔道连通性,增加产液量,从而带动单井产油量的增加,在注聚合物驱油的基础上提高原油采收率达11.9%。矿场应用结果,经过微生物解堵,注水井注入压力明显下降,采油井产液量显著提高,有效期达到540d以上。

聚合物驱后提高采收率方法室内实验研究

利用三维大型物理模型进行了聚合物驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数变化情况和聚合物驱后剩余油分布特征。对4种不同方法的驱油实验对比研究结果表明,在聚合物驱后,高渗层位的波及系数较大,进一步扩大波及体积而降低剩余油饱和度的潜能较小,可通过二元或三元体系驱方式提高驱油效率来进一步挖潜剩余油;而中、低渗透层的波及系数低,含油饱和度高,可采用调剖或高黏度聚合物驱扩大波及体积与三元复合驱提高驱油效率相结合的方法进一步提高最终采收率。

聚合物驱不同注入方式对比评价

对油田实际的注水结果统计分析表明,油田进入高含水期以后,厚油层内90%以上的注入水进入层内高渗透及强水洗段,致使厚油层内存在严重的无效注采循环。因此,为了解决纵向非均质层内开发矛盾,改变无效注采循环现状,提高开发效益,进行了室内物理驱油实验,对强水洗油层转注高相对分子量聚合物的情况进行了模拟,分析了不同流度控制条件对提高采收率的影响规律。实验结果表明,采用高相对分子质量聚合物驱是一种较好的提高原油采收率的方法。综合对比采收率提高幅度和注入压力,聚合物溶液质量浓度由高到低的三阶梯式段塞驱油效果最好,能够在水驱基础上将采收率提高27.97%。

注水用黏土稳定剂的筛选与评价

大庆油田萨零组油层渗透率特低，水敏性强，试验区3口注水井注入15g／L黏土稳定剂时出现困难，需对黏土稳定剂进行再筛选再评价。实验黏土稳定剂为5种商品有机聚季铵盐，用矿化度4．534g／L、pH=7．9的模拟地层水配液，先用优选浓度30g／L的聚季铵盐溶液处理钙蒙脱石，再分别进行不同组合的水蒸汽、二乙醇蒸汽、水洗后处理，用X射线衍射法测定钙蒙脱石干态晶层间距d（001），结果表明经聚季铵盐DNT-014处理后的钙蒙脱石，在后处理中d（001）变化最小，DNT-014作为黏土稳定剂，耐水、耐水蒸汽冲刷、抗有机物取代的能力最强。DNT-014主链链节及两个侧基中各含一个季铵盐基团，相对分子质量18630。在储层岩心流动实验中求得，30g／L黏土稳定刺溶液的注入量应为5～10PV，超过此注入量后岩心渗透率基本上不再下降；注入10PV黏土稳定剂后再注入模拟地层水时，岩心渗透率仅有小幅度下降；在5种聚季铵盐中DNT-014的防膨性能最好。2005年12月开始在31：1注水井连续注入30g／L的DNT-014溶液，结果使注水压力平均降低1．01MPa，注水强度上升30．59％，视吸水指数上升36．99％。图3表5参7。

有效应力对裂缝型低渗透砂岩油藏压力响应的影响

为了研究裂缝孔隙型低渗油藏中流体在双重介质之间的渗流规律及其影响,建立了双重介质间流体窜流的数学模型,并利用拉氏变换数值反演方法给出近似解析解;通过数值计算,研究窜流压力的动态特征,分析储容系数及窜流系数对压力响应的影响;通过压敏试验研究了有效应力对双重介质低渗油藏渗流能力的影响。研究结果表明:储容系数主要决定双重介质之间发生窜流现象的早晚,储容系数越大,发生窜流的时间越晚;储容系数越小,发生窜流的时间越早。窜流系数主要决定双重介质之间发生窜流压力的大小,窜流系数越大,发生窜流的压力越小;窜流系数越小,发生窜流的压力越大。有效应力对裂缝型低渗透油藏的渗流能力影响很大,有效应力的增加能够大大降低裂缝型油藏渗透率和孔隙度,以致降低储层的储容系数和窜流系数,从而影响双重介质间窜流压力的动态特征。因此,在裂缝型低渗透砂岩油藏开采中,保持压力、防止储层伤害是非常重要的。

驱油用FPS-B剂的流变性和黏弹性及驱油效率研究

利用环境扫描电子显微镜观察了FPS-B剂在溶液中的微观形态。采用稳态剪切和动态剪切实验,研究了不同质量浓度FPS-B剂的流变性和黏弹性,并进行物理模拟驱油实验。结果表明,FPS-B剂比高分子聚合物具有较好的增黏耐盐性、流变性和黏弹性。FPS-B剂质量浓度增大时,溶液的损耗模量和储存模量也相应增加,且两种模量曲线相交;当剪切速率低于该交点处的剪切速率时,溶液的储存模量大于损耗模量;相反,溶液的储存模量小于损耗模量。从分子结构和性质方面分析了产生这种化学现象的原因。岩心驱油实验结果表明,FPS-B剂不仅可以扩大波及体积,还有利于提高原油采收率。

三元复合驱物理模拟相似原理

在三元复合驱微分方程的基础上 ,建立了物理模拟全相似准数及不同条件下的相似准则 ,并利用数值模拟方法及物理模拟方法对准数、准则进行了检验和敏感性分析 ,结果表明 :各种模拟方法的影响因数数量级在 10 - 3与 10 - 2之间 ,可用于指导三元复合驱物理模拟实验研究工作 .

二类油层不同注采类型井组聚驱最佳调整时机

大庆油田二类油层与主力油层相比,油层非均质性更加严重,决定了其聚驱动态特征与主力油层有较大差别,二类油层笼统注聚过程中,层间开采矛盾依然较突出,薄差层动用程度低,厚层突进现象严重,聚驱整体技术经济效果不理想。为明确大庆油田二类油层不同注采类型井组的聚驱调整时机,达到最佳的聚驱效果,针对大庆油田二类油层4种典型的矿场注采类型,建立厚注厚采、厚注薄采、薄注薄采、薄注厚采4种注采类型井组,通过开展4种注采类型模型等压聚合物驱油实验,得到厚注厚采、厚注薄采、薄注厚采、薄注薄采最佳调整时机聚合物用量分别为740 PV.mg/L、780 PV.mg/L、810 PV.mg/L和860 PV.mg/L。各井组在最佳调整时机时吨聚增油量最大,提高采收率值最高,应在最佳调整时机停止注聚合物,同时应在注聚过程中及时采取跟踪调整措施,最大限度地达到不同注采类型井组技术经济界限注入量,提高聚合物驱效率和效果。通过对比厚注薄采与薄注厚采聚合物驱效果,得到了平面非均质地层开采时,高渗带注入、低渗带采出的注采模式驱替效果更好,更有利于开采。

泡沫复合驱物理模拟相似原理

在三元复合驱相似原理研究的基础上 ,采用简化的方法 ,将泡沫相引入微分方程 ,建立了泡沫复合驱物理模拟全相似准数及不同条件下的相似准则 ,并利用数值模拟方法、物理模拟方法对准则进行了检验和敏感性分析 .结果表明 :各种模拟方法的影响因数数量级为 10 - 2 ,可用于指导室内泡沫复合驱模拟实验 ;注入气及注入气的速度的模拟对最终结果影响很大 ,应重点考虑 ,才能使实验结果更加准确、实用 .

CDG体系的深度调剖性能研究

对三种聚合物配制的CDG体系进行粘度和转变压力测定,发现三种CDG体系在配制15天后均能达到100mPa.s或以上粘度及0.05MPa以上的转变压力;在短岩心动态实验中,CDG体系的阻力系数和残余阻力系数都上升较高,说明了CDG体系可以有效的成胶并具有较长的凝结时间,达到需要的注入剂量和凝胶强度,满足实验要求。采用优选的配方2号HPAM,相对分子质量1300万,清水浓度500mg/L,聚铝比30∶1,进行有、无隔层的非均质油藏深度调剖驱油实验,表明逐步增大封堵深度可以进一步提高油层采收率。