浅薄层特超稠油油藏冷热交替开采技术研究

针对浅薄层特超稠油油藏蒸汽吞吐开发初期面临的油层厚度薄、原油黏度高、蒸汽热损失大、吞吐有效期短等问题,提出了冷热交替大周期吞吐开发模式,有效改善开发效果。为此开展了浅薄层特超稠油油藏冷热交替开采三维物理模拟研究,结果表明:受顶底盖层热损失影响,蒸汽吞吐温度下降迅速,峰值产量较高,但单周期生产时间较短,约100 min;降黏吞吐可以降低吞吐井附近含油饱和度,提高产油速度,降低含水率,延长吞吐周期50 min以上;提高温度可以增强降黏剂的降黏效果,第二周期开始冷热交替改善效果优于第一周期,其生产时间延长60 min,含水率降低45%,周期采出程度提高1.7%。利用数值模拟方法优化了冷热交替的注入参数,建立了该技术的政策界限:最佳转冷热交替的时机为2~3周期,注入强度为0.02 t/m;适用的油层厚度小于8 m,原油黏度小于200000 mPa•s,含油饱和度大于0.6,渗透率大于1000 mD。

α-甲基丙烯酸十四醇酯-丙烯酰胺共聚物降凝剂的制备及其对润滑油的降凝效果

采用自由基溶液聚合法制备了α-甲基丙烯酸十四酯-丙烯酰胺二元共聚物润滑油降凝剂(AA)。考察了AA的最佳反应条件及其对燕山350SN、150SN,大庆150SN等润滑油基础油的降凝效果,以及对基础油其他油品性质的影响,采用红外光谱(IR)对单体甲基丙烯酸十四酯(A14)和AA进行了表征。结果表明,当A14和丙烯酰胺(AM)摩尔比为3、引发剂BPO质量分数0.8%、溶剂甲苯质量分数70%、溶剂N,N-二甲基甲酰胺质量分数10%、反应温度80℃、反应时间4h,聚合所得降凝剂AA对润滑油基础油具有最佳降凝效果;加入AA质量分数为0.75%时,可使燕山350SN基础油凝点降低28℃。所制降凝剂不仅对燕山350SN有良好的降凝效果,而且对燕山150SN、燕山500SN、大庆150SN和河南500SN也有很好的降凝效果,并且表现出良好的降黏作用。对基础油其他性质几乎没有影响。

生物柴油低温流动改进剂的制备及其降滤效果评价

为降低大豆油生物柴油的冷滤点,合成了马来酸酐-丙烯酰胺-苯乙烯醇解衍生物(AAS)以及助剂环己醇脂肪酸酯(CF),并对其进行红外表征。通过正交实验,优化了三元共聚物(AAS)的工艺条件,同时考察了自制AAS分别与助剂CF以及德国蜡晶分散剂的复配效果。实验结果表明,合成AAS的最佳工艺条件为:单体配比2:1.5:0.75,引发剂(BPO)用量1.5%,催化剂加量1.0%,共聚温度75℃,共聚时间5 h,醇解时间3 h,酐醇比7:12。当AAS添加量为0.3%时,可使大豆油生物柴油冷滤点降低4℃。与助剂CF以1:1质量配比复配可使大豆油生物柴油冷滤点降低6℃,并可使菜籽油生物柴油降低5℃。

聚乙二醇/甲基纤维素定形相变材料的制备及其性能研究

以聚乙二醇(PEG)为储能材料、甲基纤维素(MC)为载体,采用溶液浇铸法制备了PEG/MC定形相变材料。利用恒温加热、PLM、ATR-FTIR和DSC等方法研究了该定形相变材料的PEG泄露性、分子结构、结晶形态和热性能。实验结果表明,当PEG含量不超过80.0%(w)、温度高于PEG熔点但不超过80℃时,PEG/MC定形相变材料不会出现PEG泄漏现象;由于氢键作用,MC与PEG具有良好的相容性;加热或冷却时,PEG/MC定形相变材料通过PEG晶体的熔化或结晶可实现能量的存储或释放。

不同肥料对莴笋硝酸盐含量及生长特性的影响

选用3种肥料,研究有机、无机复合肥和有机无机复合肥对莴笋(Lactucasativavar.angustanaIrish)积累硝酸盐及其生长特性的影响。结果表明,在半砂半泥土和紫色大土上,植株硝酸盐含量均以施用农家肥最低(半砂半泥土为279·5mg/kg,紫色大土为335 2mg/kg),施用三元复合肥最高(相应为560 7mg/kg、604 4mg/kg),施用恒昌多元有机营养肥居中(相应为365 1mg/kg、419 8mg/kg),差异达极显著水准。而且紫色大土上生产的莴笋的硝酸盐含量高于半砂半泥土,施肥后3d硝酸盐含量高于施肥前3d。3种肥料处理的莴笋产量、植株高度和开展度差异均不显著。

嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响

为探索嫁接对铜胁迫下甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的影响,选择了南瓜京欣砧三号为砧木,薄皮甜瓜IVF09与厚皮甜瓜IVF117为接穗,以自根苗为对照,采用基质栽培法研究了铜胁迫下甜瓜嫁接苗和自根苗的光合特性与矿质元素吸收。结果表明:在铜胁迫条件下,甜瓜幼苗生物量下降、光合作用受抑制、矿质元素吸收平衡破坏。但在同一胁迫条件下,嫁接苗的生物量大于自根苗,光合色素含量高于自根苗,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)显著大于自根苗,气孔限制值(Ls)小于自根苗;嫁接改善了矿质元素吸收,有效增加K、P、Na等的含量,减少Cu含量,IVF09嫁接苗叶片Cu含量在800μmol/L Cu2+胁迫下显著低于自根苗,仅为自根苗的70.11%;而IVF117在400μmol/L Cu2+胁迫下Cu含量显著低于自根苗,为自根苗的86.61%。因此,嫁接减弱了铜胁迫对甜瓜幼苗光合特性与矿质元素吸收的抑制作用,缓解了铜胁迫对甜瓜幼苗的毒害作用。

稠油油藏化学降黏驱全耦合数值模拟方法

化学降黏驱是提高稠油采收率的新方法,现有的数值模拟方法不能准确描述降黏驱过程中各组分、相间的物理化学变化过程。结合油水两相控制方程、降黏剂浓度传质方程及辅助方程,构建了浓度场-渗流场全耦合化学降黏驱替数学模型,获得了乳液黏度-含水率、降黏剂溶液黏度-浓度及降黏剂溶液与原油界面张力的辅助方程,采用具有有界性的高阶迎风格式克服了一阶迎风格式的不足,提高了浓度散度的计算精度,优选有限体积方法提高了解的准确性,并对降黏驱数值模拟结果与实验结果进行了验证。在此基础上开展了降黏驱数值化实验,优化了降黏驱的注采参数。研究表明:建立的模型可以表征降黏剂的控黏效果;随着降黏剂注入浓度、注入量和注入速度的增加,采出程度逐渐增加,但采收程度增长率逐渐减小;0.4%浓度的降黏剂采收程度提高幅度最大;合理注入量介于0.2~0.6 PV,PV(pore volume)表示孔隙体积;推荐选用段塞较大、段塞中降黏剂浓度较高的方案;合理的注入速度应根据油田自身产能设计。该研究为稠油油藏降黏驱开发方式优化与调整提供了重要技术手段。

新疆稠油的乳化降黏

本实验通过乳化降黏的方法,旨在找出能改善新疆稠油低温流动性能的水溶性乳化降黏剂。研究了温度、单一降黏剂和复配降黏剂对新疆稠油黏度的影响。结果表明,经筛选,单一降黏剂AEO、OP-10、AES对新疆稠油的降黏效果较好,在相同条件下的降黏效果:AEO>OP-10>AES。通过正交实验得到最佳复配降黏剂XJ-1的配方为:AEO用量0.3%、OP-10用量0.2%、AES用量0.1%、NaOH用量0.2%。在50℃、油水比为7:3的条件下,乳化降黏剂XJ-1可使新疆稠油黏度降至40.56 mPa·s,降黏率达98%以上,且具有较好的稳定性及破乳脱水性。

高湿低日照地区的西瓜栽培研究

本文通过田间试验研究结果表明,在高湿低日照的生态环境条件下,西瓜植株易徒长、花芽的质量差、座瓜率低,但单瓜生长量大。栽培中采用保护地的营养钵育苗、地膜覆盖和增施磷、钾肥,控制氮肥,能获得西瓜的优质、高产。

稠油油藏耐高温洗油剂体系的研制及性能

基于分子模拟技术设计并合成了一种以C_(12)^(+)蒽为疏水基团、磺酸钠为亲水基团的全新结构的表面活性剂,对合成的反应条件进行优化。将合成的表面活性剂与降黏剂及助剂复配增效制得耐高温洗油剂复配体系,考察了洗油剂复配体系的耐高温性、表面张力、洗油率等,并对洗油剂复配体系的性能进行评价。实验结果表明,以三氯化铝为催化剂、硝基苯为溶剂,在反应温度70℃、反应时间8 h的条件下,表面活性剂产率可达92%。在油藏条件下1.00%(w)的洗油剂复配体系的洗油率达72%,沉降脱水率达83%;针对不同黏度的原油,0.30%(w)的复配体系降黏率均可达99%,具有优异的降黏性能和洗油性能。

低效热采/水驱稠油转化学降黏复合驱技术

胜利油区稠油油藏开发以热采吞吐和水驱为主,热采中,稠油油汽比逐轮次下降,井间剩余油难以有效动用,钻新井不经济;水驱中,稠油油水流度比大,吨油操作成本增加,经济效益变差,采收率不足20%。“十三五”以来,为了提高低效稠油开发效果,立足多级调驱、化学降黏改善流度,提高采收率,确立了加合增效均衡驱替技术思路。从稠油致黏机理研究出发,深化了降黏剂的解聚、乳化等作用机制研究,开展了多级调驱、防膨及气体增溶等与化学降黏相结合的加合增效复合机理研究,研发了低聚型降黏驱油剂、黏弹性乳化调驱剂和双重功能泡沫调驱剂等关键化学剂,完善了方案优化决策调控技术,从而形成了以“强调驱、强降黏、强防膨、强活性、强增溶”为核心的稠油化学降黏复合驱技术。该技术有别于常规稀油的聚合物“二元”、“三元”复合驱以及普通稠油化学驱等技术,已成功推广应用到多轮次吞吐后、敏感性及高温高盐水驱等多种类型稠油油藏,覆盖地质储量1500×10^(4) t,预计提高采收率8%以上,有效支撑了低效稠油油藏的变革性效益开发。

渗透降黏驱油剂提高采收率机理

渗透降黏驱油剂是一种聚合物型降黏剂,具有优异的水相增黏和油相降黏作用,能抑制水窜,有效地提高水驱稠油采收率。从介观和微观2个层面对渗透降黏驱油剂提高采收率的机理开展了分析和探索,CT扫描驱油实验研究发现,渗透降黏驱油剂在模拟非均质油藏驱油过程中,出现了纯油相和乳液相2个采油峰值,实现了高、低渗透层的均衡动用。微观刻蚀模型驱替实验结果表明,渗透降黏驱油剂在驱替过程中可与稠油形成多种类型流体形态,并在油藏驱油过程中发挥不同作用:驱替初期形成油包水(W/O)乳液扩大波及体积;继续注入可变W/O型乳液为水包油包水(W/O/W)型,提高渗流能力;形成的微乳液相可提高岩石上的油相剥离效率。渗透降黏驱油剂驱替后剩余油分布特征表明,簇状流和滴状流的相对含量显著降低,说明其具有良好的扩大波及和洗油效果,对于大幅提高低效水驱稠油采收率具有重要的借鉴意义。

梳形两亲渗透降黏驱油剂的制备及性能评价

稠油油藏经过多个周期的蒸汽吞吐开发后,油汽比大幅下降,无效低效井增多,经济效益变差,亟需探索多轮次吞吐后稠油转型开发技术。针对现有化学冷采助剂无法满足现场油藏低动力降黏驱油要求的问题,合成了一种梳形两亲渗透降黏驱油剂(PDE-1),通过单因素实验研究了引发剂用量、单体配比等聚合条件对PDE-1性能的影响。采用光学显微镜、微流控等技术手段对PDE-1的渗透解聚性能、润湿性能、降黏性能和静态洗油性能开展分析研究。结果表明,合成PDE-1时最佳单体配比丙烯酰胺∶丙烯酸钠∶功能单体BBAM∶含醚键单体为75∶20∶1.5∶3.5,引发剂用量为0.3%,聚合温度为40℃,单体总质量分数为25%,反应时间为6 h。所合成的PDE-1在储层低动力条件下可自发渗透解聚稠油;能改变毛细管内的岩石润湿性,变储层毛细管阻力为驱油动力;在质量浓度为1500 mg/L时,PDE-1对普通稠油的降黏率达97.5%;质量浓度为500 mg/L时,对油砂的洗油率达58.7%,具有优异的降黏性能和洗油性能。

聚磷酸酯抑制AMDAC冻胶失水机制

考察聚磷酸酯(PAE)对丙烯酰胺/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物(AMDAC)冻胶失水规律的影响,研究PAE对冻胶微观形貌、AMDAC流体力学直径、重均相对分子质量、黏度的影响,通过红外光谱技术分析PAE抑制冻胶失水的作用机制。结果表明:PAE可有效抑制冻胶失水;基于PAE与AMDAC的水解反应,PAE与AMDAC之间发生交联反应生成C—O—P化学键,该交联反应使得AMDAC分子的流体力学直径、重均相对分子质量、溶液黏度增大,冻胶持水能力获得提高;PAE与AMDAC的交联反应使冻胶由单基团交联(酚醛与胺基交联)变为双基团交联,冻胶初始网格密度增大,冻胶中的水更加牢固地固定在网格中;PAE与AMDAC的交联反应生成了热稳定性优异的高分子氨基磷酸酯,交联后的AMDAC热稳定性获得极大提高,分子链不易发生断裂,从而改善了高温条件下冻胶的稳定性。

孤岛东区稠油油藏控水降黏吞吐技术界限研究

针对孤岛东区稠油区块油水过渡带附近井网不完善;纵向水淹差异大,顶部动用差,储量控制程度低,以及常规完井无法转周引效的问题,建立并完善了孤岛东区普通稠油油藏的典型井地质模型,考察了原油黏度、渗透率、含油饱和度和净总比等因素对稠油化学降黏吞吐生产效果的影响,从而形成化学降黏吞吐的油藏筛选条件。依据现场不同类型油藏实施参数、效果,结合数值模拟研究,明确了稠油油藏化学降黏吞吐油藏技术界限,实现较好的开发效果。

稠油开采降粘剂研制及性能评价

文章针对胜利油田高采出、高含水和低采油速度的现状,研制了具有降粘洗油效果的强化冷采降粘体系,对体系的降粘性能、原油匹配性能、油砂洗脱性能以及物模驱油效果进行评价。结果表明,该降粘体系在微动力下可降低不同油藏稠油粘度90%以上,常规降粘率达到99%以上;体系具有良好的油砂洗脱性能,对不同油藏稠油的油砂洗脱率达到91%以上;物模驱油效果评价研究表明,体系可提高1#井稠油驱替效率15.5%,含水降低10%;该井数值模拟研究表明,当体系浓度为0.5%时,最佳注入量为800t。

产液量调整对ICDs完井水平井限流效果的影响规律

目前ICDs(Inflow control devices)完井水平井在国内边底水油藏的应用越来越广泛,取得了良好的控水增油效果。但产液量变化对ICDs完井水平井限流效果的影响尚没有系统研究,这在一定程度上限制了该技术的推广应用。为此,文中从井筒变质量流出发,建立了一套双流道耦合的ICDs完井水平井的数学模型,并进行了求解。在此基础上,参照胜利油田孤东某区块水平井的实际参数,研究了产液量调整对ICDs完井水平井限流效率的影响。结果表明:产液量调整对限流效率的影响与平均渗透率关系较小,而与渗透率级差显著相关;渗透率级差越大,产液量调整对限流效率的影响越小;当产液量增加时,限流效率的降幅较小,而当产液量降低时,限流效率的降幅较大;以限流效率90%为界,在平均渗透率为1320×10^-3μm^2的条件下,渗透率级差为6时,产液量偏离度上限为46%,但当渗透率级差为2时,产液量偏离度下限仅为-19%。