黏弹性聚合物驱渗流机理研究进展

聚合物驱已成为国内外化学驱中提高原油采收率主要方法之一,其在大庆油田的60年开发稳产中起到重要作用,在水驱基础上提高原油采收率达到约13%.聚合物驱主要机理为改善流度比,提高注入液的波及体积,从而提高驱油效率.近几年,聚合物溶液黏弹性能够进一步扩大其在多孔介质中的微观波及面积从而提高微观驱油效率的作用机理也逐渐被人们所认识.文章从聚合物溶液黏弹特性、聚合物驱微观可视化实验、岩心驱替实验及驱油机理理论研究4个方面进行了综合分析,对比论述了国内外关于黏弹性聚合物溶液渗流机理的研究现状、实验手段及方法,给出了聚合物溶液的黏弹性产生的法向应力能够进一步对水驱后残余油产生“拉”“拽”作用,从而使其比纯黏性流体进一步提高在多孔介质内的微观波及效率及驱油效率,明确了弹性湍流是产生表观增稠的本质,对提高驱油效率产生一定的正向影响.最后针对黏弹性聚合物驱渗流机理研究面临的问题及发展方向进行总结,弹性湍流产生的条件、黏弹性对不同尺寸孔隙内不同类型原油采收率的贡献及弹性与油藏润湿性的协同影响等机理成为未来研究的挑战与方向.论文的归纳能够为黏弹性聚合物溶液机理深入研究及矿场设计优选聚合物提供重要的参考.

生物降解聚己二酸丁二醇酯的制备及改性聚乙醇酸研究

聚乙醇酸(PGA)作为煤基生物可降解高分子材料,有着优异的力学性能和阻隔性能,但较差的韧性使得它难以大规模应用。本文设计了一种生物可降解聚酯聚己二酸丁二醇酯(PBA),并用其实现了PGA的显著增韧。以1,6-己二酸(AA)和1,4-丁二醇(BDO)为原料,在高真空条件下通过熔融缩聚制备了PBA,核磁共振波谱、傅里叶变换红外光谱和凝胶渗透色谱证明了PBA的成功制备,PBA的重均分子量为62506,多分散性指数为2.1。通过熔融共混将PBA、PGA和环氧扩链剂共混以增韧PGA,扫描电子显微镜(SEM)表明,环氧扩链剂可显著提高PGA与PBA的相容性,增容过后PBA分散相的粒径尺寸明显减小。力学性能表明,当加入环氧扩链剂和50 phr的PBA增韧后,PGA的拉伸强度能可达(48.6±2.5)MPa,断裂伸长率达458.3%±23.9%,缺口冲击强度(126.3±7.7)kJ/m^(2),断裂伸长率和缺口冲击强度较PGA纯样分别提高了43倍和46倍。

盲端孔道内黏弹性聚合物驱油两相渗流规律

已有的聚合物溶液单相渗流理论与实验研究均已证实聚合物的弹性特征能够扩大其在多孔介质内的波及效率。在黏弹性聚合物溶液单相渗流理论的基础上,针对黏弹性聚合物溶液、原油两相流动中弹性对两相渗流的作用机制问题,建立了黏弹性流体、牛顿流体的两相渗流控制方程,用VOF方法进行两相界面追踪,以Open FOAM为平台,运用有限体积法对控制方程组数值求解,研究了黏弹性聚合物溶液在盲端孔道内的流动规律。从饱和度分布、速度分布、驱替压差和第一法向应力差变化特征方面,揭示了黏弹性聚合物溶液的微观渗流机理。结果表明:随着松弛时间的增加,即聚合物溶液弹性的增大,两相界面向盲端内部扩展越深,驱油效率越高;当驱替时间达23. 0 s时,松弛时间为0. 100 s的聚合物溶液驱油效率,比松弛时间为0. 001、0. 010 s时分别高19. 0%、9. 2%;聚合物溶液的弹性越大,附加压降越大,其第一法向应力差也越大,在一定程度上可提高驱油效率。研究结果为油田三次采油聚合物驱油体系设计、筛选提供了重要理论支持,同时有益于丰富黏弹性聚合物溶液的驱油机理。

大尺度溶洞发育的缝洞型油藏试井解释模型研究

缝洞型油藏含有大尺度溶洞、裂缝,非均质性严重,缝洞连通模式复杂多样,对于大尺度溶洞发育的缝洞型油藏试井解释,连续介质或三重介质的试井理论已不适用。为此,基于非连续介质理论,建立大尺度溶洞发育的缝洞型油藏物理模型和渗流数学模型,考虑井筒储集和表皮系数的影响,利用Laplace变换法和Stehfest数值反演法求解得到井底压力的解析解,分析试井典型曲线的敏感性,并对一口缝洞型油藏油井的不稳定试井资料进行了解释,得到了储层及溶洞参数。该方法可以用来解释大尺度溶洞发育的缝洞型油藏不稳定试井资料,为大尺度溶洞发育的缝洞型油藏的试井解释提供了理论基础。

转炉渣洗脱硫工艺在SPA-H钢种的应用研究

针对SPA-H钢种磷含量要求高的特点,基于热力学和动力学理论分析,试验确定了转炉渣洗脱硫工艺的白灰加入量、Als含量及吹氩制度,采用该工艺后实现了渣洗脱硫约0.022%,降低生产成本0.41元/t钢。

车用汽油机排气污染控制技术

本文从燃料处理、燃烧系统改进和尾气后处理等方面 ,提出了改进车用汽油机排气污染所采用的主要技术措施 。

260 t转炉底吹管线铺设技术在炼钢生产中的应用

针对260 t转炉底吹元件数量和位置固定影响底吹效果和底吹长寿的问题,提出转炉底吹管线铺设技术,并进一步优化了底吹系统管道内径和底吹元件,满足了不同位置底吹元件的供气需要,实现了转炉全炉役复吹,碳氧积降低0.000402,钢中氧降低0.00378%,炉渣中的铁含量降低0.21%,吨钢成本降低了1.12元。

脱硫渣铁在炼钢生产中的应用

鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司根据钢种成品硫含量的不同要求,采取了转炉冶炼时分级加入脱硫渣铁,氩站充分脱硫的措施,采取措施后,成品硫含量控制在0.010%以内,减少了脱硫渣铁外排对生态环境的污染,降低了综合生产成本44元/t。

多井系统复合油藏平均地层压力计算方法研究

针对加密井网注采不平衡、复合油藏地层压力评价难的问题,进行了多井系统复合油藏平均地层压力计算方法的理论研究。根据物质平衡原理,建立了考虑注采强度影响的多井系统复合油藏拟稳定渗流数学模型,给出了平均地层压力的计算方法,验证了该平均地层压力计算方法的正确性,分析了平均地层压力的影响因素。研究结果表明:注采比与平均地层压力呈正相关,多井系统复合油藏平均地层压力的计算,需要考虑注采比影响,以便准确评价地层压力。将研究成果应用于喇嘛甸油田地层压力水平解释,注采比大于1,地层存在多余能量补充,该方法得到的平均地层压力介于关井末点压力和水驱平均地层压力之间,更符合实际,可为油田制订合理开发政策提供依据。

260 t转炉负能炼钢生产实践

结合鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司260 t转炉的能耗情况,对涉及煤气回收、蒸汽回收、电耗、气体介质消耗的相关设备、工艺和管理进行了研究和优化。通过采取优化煤气回收连锁条件、优化蒸汽回收系统、优化电耗管理方式和开发高效氧枪等措施,取得了较好的效果,转炉炼钢工序能耗由-16 kgce/t降至-20 kgce/t。

260 t转炉沸腾出钢渣洗脱磷工艺实践研究

分析了影响260 t转炉沸腾出钢脱磷效果的工艺参数及其影响规律,得出结论:随着钢水氧含量、白灰加入量的增加,钢水脱磷率不断提高,但白灰加入量达到1000 kg后,脱磷率维持最大值不再明显变化;吹氩50 s之后脱磷率提高,并在180 s达到最大值,之后脱磷率不再提高。采用沸腾出钢渣洗脱磷工艺后,钢水平均脱磷率由9.4%提高到16.7%,磷含量超标的质量事故平均降低0.3罐/月,未出现该工艺造成钢水温度低的相关事故。

基于多元化人才培养的立体化实践教学模式构建

介绍东北石油大学石油工程专业多元化的人才培养理念及国家级实践教学平台建设的内容,建立以时间和空间为轴的融合递进式实践教学体系,并通过对理论与实践在时间维度和空间维度上的整合优化,形成层次分明、融合递进式的实践教学模式,有效保障大学生创新能力、工程实践能力与专业知识应用能力的目标达成度。

高钛铁水渣改性剂的开发与应用

为了解决高钛铁水对炼钢脱硫扒渣铁损和转炉炉内回硫量的影响问题,鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司研制了一种改性剂用于铁水预处理,使用后,扒损降低了1.12 t/罐,回硫量降低了0.001 1%,可以实现超低硫钢种的冶炼。

基于流管法的面积波及效率计算方法研究

中国已开发的大多数油田,经过多年的加密调整和注水开发,目前已处于高含水或高采出程度阶段,开采和稳产难度越来越大。因此,对注水开发油田进行水驱面积波及系数的研究意义重大。根据注水油田的基本特点,基于流管法建模基本原理,建立了五点法流管模型,利用BeckleyLeverett方程,结合单元分析法和流线积分法,对注水油田五点法井网面积波及效率的计算公式进行了详细推导,绘制并分析了面积波及系数和采出程度随时间的变化曲线。结果表明:当无流管突破时,注水油田的面积波及系数随时间的增加而线性增大;当主流管突破见水后,波及系数增大程度越来越慢,最后趋于平缓。当油田被注入水完全波及后,继续利用注水提高采收效果的作用很小,水驱效率明显降低。研究结果对于注水油田面积波及系数的求解及水驱动态开发规律的研究具有借鉴意义。

存在部分渗透断层的条带状复合油藏试井解释模型

条带状复合油藏中断层是多种多样的,储层中断层的存在影响了井底压力变化特征,断层的位置以及井位更是加大了试井解释模型建立与求解的难度。因此,亟需建立具有一定渗透能力的断层且井位于条带状油藏任意位置的试井解释模型。基于断层的部分渗透性,考虑流体性质及复合储层的性质,分别建立了井位于条带状复合油藏断层和储层中任意位置时的试井物理模型和数学模型,利用Fourier变换和Laplace变换方法,得到了考虑部分渗透断层的试井数学模型拉氏空间解。绘制了压力及压力导数试井典型曲线,进行了试井典型曲线的特征和敏感性分析。通过对井位于任意位置时的试井典型曲线特征的说明,充分阐述了考虑断层部分渗透性及井位置的重要性,对考虑部分渗透断层的条带状复合油藏试井解释方法研究具有重要意义。

致密油藏直井多层缝网压裂产量递减分析

垂向多层发育的致密油藏常采用缝网压裂进行开采,从而改善储层渗透率,提高油井产量。为此建立直井多层缝网压裂不稳定渗流数学模型,压裂后各层划分为人工裂缝区、改造区和未改造区。绘制分析Blasingame产量递减典型曲线,曲线分为7个流动阶段,总裂缝长度一定时,裂缝半长短的储层流体渗流率先到达未改造区,流体渗流阻力大,Blasingame曲线靠下;总改造体积一定时,各层改造体积差异越大,Blasingame曲线越靠下。用所建立的模型,对实测生产资料进行解释,获得各层裂缝半长、改造区渗透率等相关地层参数,该模型对进行多层缝网压裂直井产量分析具有指导意义。

基于机器学习的高含水期油井产量预测方法

高含水期油井产量预测存在井况资料复杂,数据信息不完整等问题,故提出了结合三种机器学习算法的油井产量预测方法.通过梳理油井特征数据样本,构建数据清洗流程,建立形成高含水油井特征样本库,基于随机森林算法和XGBoost算法确定油田高含水期影响油井产量的主控因素.利用随机森林、XGBoost和BP神经网络算法进行单一模型的拟合和预测,通过选取适当的权值系数结合三种方法得到新的组合预测模型.研究表明:基于随机森林和XGBoost的算法模型提高了特征选择的稳定性和鲁棒性,并且组合预测模型方法比单一模型更精确预测了高含水X区块油井的月产量,与实际产量符合较好.该方法为高含水期油田油井的特征数据集的构建、特征提取及初期产量预测提供了新的思路.

高钒钛铁水冶炼超低碳超低硫钢生产实践

鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司采用高钒钛铁水冶炼超低碳超低硫钢时,为了降低钢中的硫含量,采取了"两扒一脱"控制入炉硫含量、终点出钢温度控制在1 690℃、炉渣碱度控制在3.0~4.0、终渣中TFe含量控制在21%以下等措施,将超低碳超低硫钢种的硫含量稳定控制在0.004 5%以下,提高了该钢种铸坯的质量。

重庆溉澜溪流域水环境综合整治探索

山地城区水污染来源广,污染成因复杂,在已完成黑臭水体治理的基础上要进一步改善水环境,难度较大。以重庆溉澜溪流域水环境综合整治为例,在准Ⅳ类水为核心目标下,介绍了流域水环境存在的问题、治理总体思路以及具体的工程措施。

公共预算视角下的高校内部财力分化研究——以教育部直属C大学为例

财政性教育资金在地区间、不同教育层级间配置不均衡问题讨论已久,高校内部院系间财力资源配置不均衡问题同样普遍存在。这种校内各主体财力分化的长期存在,已经给大学学科建设、管理工作以及学生的学习行为产生了令人困惑的影响。高校这种内部财力分化之所以产生的根本原因是一定历史条件下高等教育投资短缺。现实的原因主要表现在两个方面:一是国家财政拨款中基本经费和专项经费结构不合理;二是校内管理层的预算调控手段与方式存在缺位。在新形势下,整个高等教育投资短缺得到了很大改善。因此,面对财力分化带来的负面效应,一方面政府层面需在教育预算安排中适当减少项目资金比重,适当放开对高校薪酬的制度控制。另一方面高校内部管理层应充分考虑资金来源的公共性,贯彻和谐、公平、均衡的价值理念;均衡地配置财力资源。具体保持层面要考虑对基础学科的建设经费给予补贴;控制好强势院系经费使用中的自我膨胀;设计更合理的方案保障人员收入的相对均衡;加强院系创收分成收入分配后的监管,最终使预算资金更好的作用于高校的治理,促进高校作为教育组织的正常功能的发挥。