非均质特低渗油藏CO_(2)驱增黏体系构筑及驱油效果研究

在模拟油藏条件下,系统评价超临界CO_(2)驱增黏体系注入性、油藏环境适应性及均质与非均质岩心驱油效果。结果表明,在油藏温度和压力下,优选构筑的超临界CO_(2)驱增黏体系(COAP-1)黏度可达2.16 mPa·s;CO_(2)/COAP-1黏度随压力增加而逐渐增大,受温度的影响较小;均质与非均质物模实验中,岩心水驱后转注CO_(2)/COAP-1驱相较于CO_(2)驱,提高采收率效果更为显著,采收率增幅随着渗透率级差的增加略有提升。CO_(2)/COAP-1体系可有效降低CO_(2)的流度,堵塞高渗层的微小孔隙,并有效启动低渗透层,扩大波及体积,大幅度提高采收率。

油气藏注CO_(2)提高采收率技术研究进展

对不同CO_(2)驱替类型、注入方式、注CO_(2)驱提高采收率技术机理进行了归纳,指出现有CO_(2)驱亟待解决的问题主要包括气源、气窜、腐蚀、固相沉积以及最小混相压力过高等,并提出了相应解决措施。基于技术和经济方面,认为CO_(2)驱油与埋存的经济性评价技术、CO_(2)驱油与埋存安全性评价技术、CO_(2)混相调节技术、CO_(2)腐蚀与防护技术、CO_(2)流度控制技术及注CO_(2)驱用化学辅助添加剂的研发等是未来的研究重点。

低界面张力黏弹流体驱油效果评价及微观驱油机理

特低渗油藏储层物性差、层间非均质性强,注水开发过程中普遍存在含水率上升快,产量递减严重等问题,为进一步改善特低渗透油藏水驱开发效果,开展了低界面张力黏弹流体驱油研究。采用岩心驱油实验评价低界面张力黏弹流体驱油效果,并利用微观可视模拟技术研究低界面张力黏弹流体微观驱油机理。结果表明,岩心单管和双管驱油实验水驱结束,转注低界面张力黏弹流体后,采收率分别提高了7.47%、23.14%;低界面张力黏弹流体的注入可对驱油剖面进行有效调整,增加原油动用程度;水驱后剩余油主要以簇状、孤岛状、膜状、盲端状以及柱状5种形式存在,簇状剩余油所在比例最大;低界面张力黏弹流体可通过增黏、屏蔽暂堵、乳化以及岩石表面润湿性改变等多种作用机制协同,将水驱后剩余油以“塞流式”或乳化分散形成小油滴被夹带渗流运移产出,具有较好的流度控制和洗油能力,在特低渗油藏开发中具有优异的潜在应用前景。

碳中和愿景下页岩气压裂返排液处理技术思考

随着中国碳中和目标的推进,石油领域作为碳排放大户,面临着较大的碳减排压力。以页岩气压裂返排液低碳处理为目标,分析了页岩气压裂返排液水质特点及潜在影响,介绍了现有处理技术及原理,指出页岩气压裂返排液处理应从减少污染物排放总量、能源回收与利用、节能降耗3个方面着手,应大力发展和推广少水或无水压裂技术、清洁压裂液工艺技术、新型微生物处理技术、压裂返排液节能处理技术、新能源替代技术、智能设备节能技术在油气田开发过程中的应用,以确保页岩气的合理开发与可持续发展。

低界面张力小分子驱油剂提高低渗透油藏采收率技术

针对低渗透油藏注入性差、洗油效率低,水驱无法有效提高采收率等问题,提出了一种低界面张力小分子驱油剂(LST溶液)提高低渗透油藏采收率新技术,评价了该驱油剂的界面活性、增黏性、乳化性、润湿性及其油藏环境适应性和驱油效果。结果表明,该驱油剂具有良好的界面活性和增黏性。在6788.23 mg/L的矿化水中,质量分数为0.4%时的LST溶液的油水界面张力为0.012 m N/m,且黏度与油藏原油黏度(3.4 m Pa·s)相近。LST溶液具有较好的油水乳化能力,可改善油藏水润湿性。在47.2℃、油水比为1∶1的条件下,LST乳状液的稳定时间为120 min。岩心经LST溶液处理后,水相接触角由57.0°降至12.5°,油相接触角由24.3°增至38.6°。LST溶液具有良好的静态抗吸附性能,经岩心3次吸附后,LST残液与原油间的界面张力仍能达到10^(-2)m N/m数量级,黏度达2.895 m Pa·s,乳状液静置10、120 min的析水率分别为38.6%、73.4%。LST溶液的耐盐性能较好。在矿化度为16570 mg/L的环境下,其油水界面张力低于7×10^(-2)m N/m、黏度为3.06 m Pa·s。LST溶液的驱油效果较好,可有效封堵高渗透孔道,启动低渗透孔道残余油。注入0.4 PV 0.4%LST溶液可使均质岩心(0.05μm^(2))的水驱驱油效率提高11.21百分点,非均质岩心(级差3~10)水驱后的综合采收率提高6.55百分点~19.41百分点。LST溶液可以实现低剂量或低成本有效提高水驱采收率,在低渗透非均质油藏化学驱提高采收率方面具有较好的应用前景。

压裂返排液中残余硼的清除方法研究进展

对国内外现有主要除硼技术的原理及其应用现状进行了系统调研,如化学沉淀法、膜分离法、吸附法等,并分析将其应用于压裂返排液中残余硼处理上的可行性。综合考虑压裂返排液回用技术经济指标的要求,认为吸附法较为适合处理压裂返排液中残余硼,而有效改善现有硼吸附剂的可再生性、提高官能团的负载率是该领域的主要研究方向。

特低渗砂岩油藏CO_(2)-低界面张力黏弹流体协同驱油机理研究

目的特低渗油藏储层物性差、层间非均质性强,造成CO_(2)驱易发生气窜,提高采收率效果欠佳,其中,CO_(2)水气交替驱作为结合CO_(2)驱和水驱优势的方法,具有较高的适用性。为进一步改善CO_(2)-水交替驱的开发效果,开展了CO_(2)-低界面张力黏弹流体协同驱油研究。方法通过界面张力和润湿性能测试评价低界面张力黏弹流体基本性能,并利用微观可视化驱油实验及岩心驱油实验等,探究了不同驱替方式的驱油效果和CO_(2)-低界面张力黏弹流体协同驱油过程中二者之间的“协同作用”机理。结果低界面张力黏弹流体具备良好的界面活性和改变岩石表面润湿性能力,水驱后开展CO_(2)驱、低界面张力黏弹流体驱、CO_(2)-低界面张力黏弹流体交替协同驱,采收率可在水驱基础上分别提高0.91%、10.66%、16.25%,其提高采收率机理包括降低界面张力、改善流度比、改变岩石表面润湿性及乳化作用的协同效应等。结论CO_(2)-低界面张力黏弹流体协同驱既可有效增强非均质特低渗砂岩油藏注CO_(2)过程中气体流动性控制,又能够降低CO_(2)萃取轻烃导致重质组分沉积的影响,具有协同增效作用。

Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒表面功能化改性及在油气田开发领域中的应用

对国内外Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒的表面改性方法及其油气田开发领域应用现状进行了系统调研,按照其表面功能化改性材料划分为无机材料改性、有机小分子材料改性、有机高分子材料改性。功能化改性后Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒在油气田开发领域中应用时包括在提高采收率、污水处理、石油机械保护等方面,具有良好的应用前景。并对其在油气田开发领域应用发展进行了展望,指出开发出具备特异性功能的磁性纳米颗粒,进一步改善其表面性质、负载功能基团的吸附量和稳定性,降低生产成本是该领域的主要研究方向。

硬石膏胶结的低渗透砂岩油藏水敏性伤害的微观机理

为准确认识江汉油田硬石膏胶结的低渗透砂岩油藏压裂过程中水敏性伤害的原因,结合储层地质资料,并通过原位扫描电镜、X射线衍射、薄片分析等方法对目标油藏进行储层伤害微观机理研究。结果表明:储层中作为胶结物的硬石膏导致的水化膨胀和溶解再沉淀,砂粒脱落是引起压裂过程中水敏伤害的主要原因。因此可以在压裂液中加入合适的阻垢剂,防治石膏引起的储层伤害问题。

pH敏感型纳米粒子的制备及其对含油污水的净化

首先采用共同沉淀法制备了Fe3O4磁性纳米粒子,再通过正硅酸四乙酯水解包覆在其表面形成SiO2壳层,最后将硅烷偶联剂KH-550在Fe3O4@SiO2上进行接枝改性,得到了表面氨基功能化的磁性纳米粒子（A-MNPs）。通过TEM、FTIR、VSM对纳米粒子的微观形貌、化学组成、磁学性能进行了测试,并将其应用于油田含油污水的净化处理。结果显示：表面氨基化的结构使A-MNPs具有pH敏感性,因此可通过改变pH实现A-MNPs的重复使用,当pH=4时A-MNPs达到最佳除油效果。当A-MNPs浓度为200 mg/L时便可将模拟含油污水透光度提高到99.4%;500mg/L的A-MNPs重复使用10次后仍可使净化后含油污水的透光度保持在80%以上;A-MNPs对由不同浓度的氯化钠、高岭土、乳化油、部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）组成的多种模拟污水也有较好的净化效果,375 mg/L的A-MNPs可使含油质量浓度10 g/L复杂模拟污水透光度达到86.5%以上。

低界面张力黏弹表面活性剂驱油体系性能

针对常规化学驱油方法对非常规油藏适应性差、无法有效提高原油采收率等问题,提出了一种新的低界面张力黏弹表面活性剂驱油体系——SZK,并从界面活性、流变性、静态吸附、耐温耐盐性和驱油实验等方面对SZK的性能和驱油效果进行评价。结果表明:SZK组分单一,相比于复配体系能够在更低的质量浓度(2000 mg/L)条件下使得界面张力降低到10mN/m数量级;SZK环境适应性好,在含油岩心粉上静态吸附量小(最大为15.87 mg/g);当温度为70℃或矿化度为16570 mg/L时,油水界面张力始终维持在低界面张力范畴,具有较好的增黏性和弹性特征,耐温耐盐性好;注入0.5 PV质量浓度为2000 mg/L的SZK,可使50 mD低渗均质岩心水驱采收率提高13.53%、非均质岩心(级差5~15)水驱综合采收率提高9.36%~22.52%。该驱油体系表现出较高的低渗储层适应性及驱油性能,可为非常规油藏的化学驱油方法研究提供理论参考。

纳米材料在含油污水净化中的应用进展

讨论了油田含油污水的组成及处理难点以及国内外常规含油污水处理方法及其优缺点,并从膜材料、光催化纳米材料、吸附型纳米材料三方面系统介绍了纳米材料在含油污水处理中的研究进展。提出纳米材料在含油污水处理领域具有巨大的应用潜力,但应重点关注提高处理效率、降低处理成本,并适应油田矿场应用的特殊需求。

压裂液对新沟嘴组储层硬石膏胶结物的溶蚀机理研究

通过X射线衍射、扫描电镜、偏光薄片分析等研究方法对江陵凹陷新沟嘴组硬石膏胶结的低渗透砂岩油藏在压裂过程中的水敏性伤害机理进行了研究。结果表明,流体对硬石膏的溶蚀作用也是导致储层水敏性伤害的重要原因。温度、压力、矿化度以及压裂液的组分会加剧硬石膏的水化溶解和再沉淀,同时胶结弱化会导致储层骨架砂屑脱落,这些微粒会堵塞细小孔喉并显著降低压裂后储层的渗透率。因此,在对富含硬石膏的油气藏进行压裂施工时应重视硬石膏导致的水敏性伤害问题,并通过调整压裂液配方组成抑制硬石膏的水化过程。

高分子化学实验“酚醛树脂合成”的改进——石油工程专业化学实验教学改革的思考

"酚醛树脂的合成"是一个典型的高分子化学逐步聚合实验,教材中原有的实验方案与石油工程专业结合不紧密,导致学生对酚醛树脂的合成机理、油田应用了解不够深入。通过对原有实验方案的不足之处进行了分析,提出用氢氧化钠溶液替代氨水作为反应的碱性催化剂,所合成的酚醛树脂具有良好的水溶性。随后将所制备的水溶性酚醛树脂用作聚丙烯酰胺的高温交联剂,得到油田常用的调剖堵水化学凝胶。改进后的实验方案更加贴近石油工程专业的现场应用,操作更为便利安全,同时满足了"高分子化学及物理""油田化学"2门课程对该知识点学习的要求,使学生在加深高分子化学基础的同时还增强了应用所学知识解决工程问题的能力。