脱气时间对中煤级煤低温氮吸附实验的影响

低温氮吸附法是目前用于评估直径在0.35 nm~300 nm之间煤的孔隙结构广泛使用的实验方法,通过实验得到的数据可以表征出煤的孔隙结构特征。在低温氮吸附实验中,样品的粒径、脱气温度和脱气时间等因素对实验结果影响较大。为研究脱气时间对低温氮吸附实验结果的影响,进行了一系列其他条件不变,只改变脱气时间的实验,选择的脱气时间分别为2 h,3 h,4 h,5 h,6 h,9 h,12 h,24 h。选取三种中煤级煤岩样品为实验材料,分别为济宁三号井气煤、张北矿气煤以及临涣矿焦煤。研究不同脱气时间下中煤级煤样在低温氮吸附实验中孔隙结构的变化,以确定最佳的脱气时间。通过分析煤样的吸附曲线、吸附-脱附曲线“滞后环”、阶段孔容曲线、平均孔径等参数,发现煤样在脱气时间发生变化时,煤样孔隙结构也发生相应的变化。研究发现,煤样在脱气时间为2 h和3 h时吸附-脱附曲线的类型以H3为主,其孔隙结构简单。煤样测定的平均孔径在脱气时间为3 h达到最大值,平均孔径在脱气时间为5 h达到最小值。在脱气3 h时,水分对煤样孔隙结构的影响可以忽略不计,挥发分对煤样孔隙结构的影响较低,此时煤样的孔隙结构更佳。三种中煤级煤样最佳脱气时间为3 h。

页岩水平井多簇喷砂射孔暂堵转向压裂裂缝扩展规律

采用真三轴压裂模拟系统开展了页岩水平井多簇喷砂射孔暂堵转向压裂模拟实验,研究了暂堵剂粒径、暂堵剂浓度、单簇射孔数和簇数对封堵提压、多裂缝转向规律及暂堵剂分布的影响。结果表明:缝内小粒径组合+段内大粒径组合暂堵剂有利于提高封堵压力并促进裂缝多期性转向,添加纤维的组合可快速憋压至超高,但易产生沿着井筒扩展的纵向缝;暂堵峰值压力随暂堵剂浓度的增加而提升,但暂堵剂浓度达到一定值后,进一步增加暂堵剂浓度并不能显著提高暂堵峰值压力;岩样破裂压力和暂堵峰值压力随单簇射孔数增加呈下降趋势,较少的单簇射孔数有利于提高破裂压力及暂堵峰值压力,对多簇裂缝扩展的控制作用更显著;较少的簇数不利于人工裂缝总数及复杂程度的提升,较多的簇数难以实现有效封堵。缝内暂堵时暂堵剂主要分布在复杂裂缝区域,特别是多裂缝相交处,而段内暂堵时暂堵剂优先分布于形成复杂缝的射孔簇孔眼附近。

八道湾组全直径岩心不同压裂液下真三轴压裂裂缝延伸特征

选用新疆焉耆盆地博湖坳陷,宝浪苏木构造带,下侏罗统八道湾组X井全直径岩心制备300 mm的立方体试样,分别开展滑溜水压裂液、瓜胶压裂液和超临界二氧化碳压裂,研究不同压裂液下的破裂压力和裂缝延伸形态特征。结果表明:瓜胶压裂液压裂下的破裂压力最高,滑溜水压裂液次之,超临界二氧化碳的破裂压力最小,压裂时间最短,可以形成更加复杂的缝网,与滑溜水和瓜胶压裂液相比,破裂压力分别降低了26.0%和33.3%;滑溜水压裂液压裂岩样表面可以形成分支缝,全直径岩心可以形成转向裂缝;瓜胶压裂液压裂岩样表面和全直径岩心均形成较为平直的双翼裂缝;超临界二氧化碳压裂岩样表面裂缝形态复杂,裂缝易发生转向,迂曲度大,主缝为双翼非对称缝,可以诱导产生多条贯穿主裂缝,裂缝整体分布呈现“Y”形和“H”形,全直径岩心内裂缝复杂程度高,可形成缝网和转向裂缝,裂缝面具有凹凸不平特性,这对于压裂裂缝自支撑具有重要作用。室内物理模拟实验研究结果可为现场压裂施工设计提供参考。

页岩油气水平井压裂技术进展与展望

通过对“十三五”以来国外页岩油气储集层水平井压裂技术进展的系统总结,阐述了水平井压裂技术在页岩油气储集层多层叠置立体开发、小井距密井网布井、水平井重复压裂、施工参数优化与降低成本方面的新特征;结合中国页岩油气水平井压裂技术需求,论述了水平井压裂技术在多裂缝扩展模拟、水平井压裂设计、电驱压裂装备、可溶化系列工具、低成本入井材料与工厂化作业方面的新进展。在此基础上,结合非常规页岩油气“十四五”规划对水平井压裂改造技术的需求分析,提出了7个方面的发展建议:①强化地质工程一体化联合研究;②深化页岩储集层改造基础理论及优化设计技术研究;③完善大功率电驱压裂装备;④研发长井段水平井压裂工具及配套作业装备;⑤加强水平井柔性开窗侧钻剩余油挖潜技术攻关;⑥发展长井段水平井压裂后修井作业技术;⑦超前储备智能化压裂技术。

基于低温氮吸附实验的页岩储层孔隙分形特征

为研究页岩储层孔隙结构特征,以重庆南川三泉剖面泉浅1井、綦江观音桥剖面、涪陵B井和石柱打风坳剖面等龙马溪组页岩储层样品为例,通过低温氮吸附实验数据建立FHH分形模型,讨论分形维数与孔隙结构参数、TOC质量分数的相互关系.结果表明：样品孔隙以微孔为主,孔径分布集中在40nm以下,具有明显的分形特征,分形维数介于2.760~2.850之间,相关因数大多超过0.99,反映复杂的孔隙结构与较强的非均质性;部分样品显示明显的双重分形特征,以甲烷分子自由程为界可将纳米孔分为渗透孔隙和吸附孔隙,吸附孔隙阶段分形维数变化范围在2.881~2.917之间,渗透孔隙阶段分形维数变化范围在2.791~2.823之间;孔隙体积和平均孔径与分形维数具有负相关性,BET比表面积与分形维数呈明显的正相关关系,即平均孔径越小、孔隙体积越小、BET比表面积越大,分形维数越接近于3;TOC质量分数也与分形维数呈明显的正相关关系,是分形维数的重要影响因素.通过分形维数可以定量评价储层孔隙的复杂程度和非均质程度,为储层评价和页岩气在纳米孔隙中的赋存和运移机理研究提供思路.

涩北气田纤维复合高压充填无筛管防砂技术研究与应用

涩北气田是我国第四大气田,其储层为第四系粉砂岩和泥质粉砂岩。这些岩石胶结疏松,出砂严重,气水层间互,防砂难度极大,属世界性难题。研究了纤维复合高压充填无筛管防细粉砂技术系统——储层预处理技术(使用带正电支链的软纤维吸附细粉砂颗粒成颗粒集合体来稳砂)、纤维复合体技术(纤维-树脂砂三维网状复合体挡砂)和高压充填技术(不压开地层充填纤维化合物在水泥环外形成类筛管,达到无筛管防砂目的,并解除近井带损害和增加泄气面积)。该技术可达到防砂和增产双重目的,在涩北气田涩7- 1 - 4井应用取得很好的效果,不出砂产量平均增产到原来的2 .1倍。介绍了纤维复合高压充填无筛管防细粉砂技术的理论、实验。

底水油藏水平井和直井开采对比研究

利用油藏数值模拟方法对底水油藏应用水平井及直井开采技术效果进行了对比研究，分析了采油速度、布井方式及垂直渗透率与水平渗透率比值（Ｋｖ／Ｋｈ）对开发效果的影响。结果表明，水平井开发底水油藏的效果远远优于直井。水平井在平面上的布局，在低采油速度下对开采效果影响较大，而在高采油速度下则影响不明显。地层的Ｋｖ／Ｋｈ值对水平井开采效果影响明显。

压裂时天然裂缝对储层温度分布的影响

水力压裂中前置液除了具有造缝作用,在高温储层中还有不容忽视的降温作用,从而影响水力压裂开采的效果。为研究天然裂缝对前置液降温过程的影响,基于有限体积法模拟了裂缝储层水力压裂温度场,分析了天然裂缝对注液过程中裂缝温度场的影响,在此基础上探讨了天然裂缝参数对储层温度分布及前置液降温效率的影响规律。模拟结果表明:①其他条件相同时,天然裂缝的密度越大、缝宽越宽、与人工裂缝的夹角越小,改造时储层温度降低幅度越大,前置液降温效率越高,储层降温到相同温度时所需前置液用量更少;②天然裂缝密度对裂缝性储层温度场的影响最大,当裂缝密度为0.66条/m时前置液用量仅为0.16条/m时的三分之一。③对于深层裂缝性储层水力压裂可以考虑从降温的角度来优化前置液用量及排量,从而降低经济成本。

采油方式综合决策系统的研究与应用

针对油藏条件 ,优选不同开采阶段的采油方式并确定不同采油方式的转换时机是油田在正式投入开发前非常重要的研究内容。采油方式综合决策系统的研制成功为该项工作提供了科学和量化的手段。该系统主要包括油井产能研究、油井生产动态模拟研究和综合决策技术三大部分内容。该系统在新疆东河塘油田首次且成功地得到了应用 ,并在其他 10余个油田和区块的应用过程中进一步完善。

基于多孔介质燃烧的火烧油层模拟实验

通过原油黏度测量实验和热重实验,确定了原油黏度特性和氧化反应动力学参数.在此基础上,搭建了多孔介质稠油燃烧实验系统,实现了原油在多孔介质模拟油层内的稳定燃烧,并分析燃烧过程温度变化规律.结果表明:随温度升高,原油黏度明显降低;原油氧化过程分为轻质蒸发、低温氧化反应、燃料沉积和燃烧4个阶段;预热到1 000K以后,原油在多孔介质内发生点火燃烧,最高温度可达1 210K,燃烧区温度稳定在750K左右,持续大约4h,燃烧在低供气量下无法向前推进;为保证火烧油层的燃烧波能持续传播,热源位置与空气入口应尽量布置在油层底部.

油田用吸水性树脂的结构、性能与制备

制得了以丙烯酸盐为主体的吸水性树脂 (SAR)用作油田调剖剂 .它是采用水溶液聚合法 ,以丙烯酸 (AA) ,丙烯酰胺 (AM)为反应单体 ,以N ,N -亚甲基双丙烯酰胺为交联剂 ,并加入聚乙烯醇(PVA) ,在 6 0℃下以过硫酸铵 /亚硫酸氢钠为引发剂制备而成的 ,并通过正交设计得到了最佳的反应条件 :w (交联剂 ) =0 .0 75 % ,m (PVA)∶m (AA) =0 .1,中和度 (KOH) =90 % ,w (单体 ) =4 0 % ,n (AM)∶n (AA) =7∶5 0 ,w (引发剂 ) =0 .3% ;SAR在 90℃水中加热 2 4h的吸水量 (76 0mL/g)约为 2 5℃ (4 5 0mL/g)下吸水量的两倍 ;AA与PVA发生酯化交联 ,PVA的羟基酯化率可达 2 3.3% ;实验室模拟实验表明 :当SAR用量超过人工岩心质量的 0 .0 6 2 5 %时 ,SAR堵水率达到 95 %以上 ,堵油率则低于 4 % 。

朝阳沟油田蒸汽吞吐防膨预处理研究

针对朝阳沟油田的地质条件,在蒸汽吞吐试验前,开展了防膨预处理研究。通过防膨机理以及对高温防膨剂的回收率、防膨率和岩心伤害等实验,研制出CYF-2高温防膨剂。该防膨剂具有与地层流体配伍性好、在高温条件下对岩屑的回收率高、用量少、膨胀率低以及对天然岩心伤害小等特点,在现场应用中取得了较好效果。

各类试井方法综述

本文根据混合内、外边界条件，综述了直井、裂缝井、水平井的压力降和压力升、流量、段塞流等试井方法，既考虑井筒液体存储，又考虑其相重新分配，从而扩大了试井领域，同时还阐述了各类试井方法相互关系。

光杆的二氧化碳腐蚀及防护对策

CO2腐蚀是石油工业中一种破坏力极强的腐蚀类型,现场调研发现,随着采油过程中CO2含量的增加,光杆腐蚀问题日益严重,光杆寿命大大缩短。通过对二氧化碳在不同腐蚀情况下的腐蚀产物的分析,加之室内试验和工业试验,提出了一种新的牺牲阳极保护法——渗锌工艺,光杆的腐蚀速度大大降低。

射孔水泥环套管力学性能的分析计算

油田生产中射孔对套管力学性能影响较大,生产层段射孔套管损坏严重。建立水泥环-套管射孔模型,计算分析射孔套管应力变化。由分析得出,射孔是造成套管损坏的主要原因。射孔水泥环套管最大应力在射孔孔眼产生,沿孔径方向应力减小。水泥环对射孔套管的抗挤强度影响明显,随水泥环厚度增加,套管应力减小,抗挤强度增加。油田生产中,为节约成本,对射孔层段应该采用厚壁套管合并提高固井技术,保证水泥环与套管的牢固,可以提高射孔套管抗挤强度。射孔套管的孔密对套管水泥环应力影响较大,射孔套管-水泥环应力随射孔密的增加而增加。射孔相位角对套管应力影响较大,钻井完井应采用螺旋布孔,并保持相位角接近120,°可以提高射孔套管的抗挤强度。

海底管道对准技术的研究

在特定的海况和复杂的海底地貌情况下,如何将新开发的油气管网并入已有管网是深水海洋工程亟待解决的问题。在深水进行管道连接之前需要将管道对准。介绍深水管道对准技术,初步分析管道对准装置的工作原理和结构,介绍对准技术在深水作业中的重要性,提出我国管道对准技术研发的关键技术。

薄互层型页岩油储集层水力裂缝形态与支撑剂分布特征

选用准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储集层井下岩心制备薄互层状页岩岩样,开展小尺度真三轴携砂压裂实验,结合高精度CT扫描数字岩心模型重构技术,研究了薄互层型页岩油储集层水力裂缝形态与支撑剂分布特征。研究表明:薄互层型页岩油储集层中近井筒处层间岩石力学差异及界面对缝高的延伸无明显遮挡作用,但对缝高方向上缝宽的分布有显著影响,水力裂缝趋于以“阶梯”形式穿层扩展,在界面偏折处缝宽较窄,阻碍支撑剂垂向运移,穿层有效性差;如泥页岩纹层发育,则易于形成“丰”或“井”字形裂缝。射孔层段岩石强度大,破裂压力高,则主缝起裂充分,缝宽较大,整体加砂较好;射孔层段强度低且纹层较为发育,则压裂液滤失量较大,破裂压力较低,主缝起裂不充分,缝宽较窄,易出现砂堵。支撑剂主要铺置在射孔层段附近缝宽较大的人工裂缝的主缝内,分支缝、邻层缝、开启的纹层缝内仅含有少量(或不含)支撑剂,整体上支撑剂铺置范围有限;支撑剂可进入裂缝的极限宽度约为支撑剂粒径的2.7倍。

叠前深度偏移技术在也门盐丘构造的实际应用

盐岩的速度不随埋深的变化而变化,同时,盐丘的存在必然导致速度横向变化,也门的盐丘厚度可达1500米,平均速度横向变化剧烈,常规时间偏移不能准确成像速度横向变化的地质体,剖面上构造形态严重畸变。利用叠前深度偏移技术来成像速度横向变化的地质体已经被广泛认同,而且此项技术在许多地方解决盐下成像方面取得良好效果,为了准确成像也门盐下构造,在该地区开展叠前深度偏移技术研究非常必要。

实施油井热洗工艺规程 提高油井热洗管理水平

一、选题依据随着我厂油田的进一步开发,稠油、高含蜡原油已成为影响我厂原油产量构成的一个重要部分。截止到1995年底,我厂共投入开发12个油田、53个油藏,其中新开发的高30断块、416断块、留楚地区断块,作为我厂新区产能建设的主力油藏。

大洋平板俯冲的数值模拟再现：洋–陆汇聚速率影响

利用地球动力学数值模拟方法探讨了洋-陆汇聚时,大洋岩石圈的绝对俯冲速率和上覆大陆岩石圈的向洋绝对逆冲速率对俯冲模式的影响,尤其是上覆大陆的向洋绝对逆冲速率与平板俯冲之间的关系。模型结果显示,对于年龄为40 Ma的含正常洋壳厚度的大洋岩石圈,在初始俯冲角度为现今洋–陆俯冲平均倾角的极小值(19°)条件下,低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且上覆大陆岩石圈向洋绝对逆冲速率≥1 cm/a时,具备形成平板俯冲的条件。当中–高速大洋俯冲(绝对俯冲速度>3 cm/a)时,在上覆大陆的绝对逆冲速率不小于俯冲速率时可以形成平板俯冲。当增加初始俯冲角度到平均倾角的极大值(36°)时,仅在低速大洋俯冲(绝对俯冲速率≤3 cm/a)且绝对逆冲速率达到10 cm/a时(自然界中基本不存在),才有可能出现平板俯冲,其他情况均表现为陡俯冲。我们的模拟结果表明:(1)较高的大洋岩石圈绝对俯冲速率更容易克服板间耦合作用力而有利于陡俯冲形成;(2)较高的上覆大陆绝对逆冲速率更有利于俯冲板片弯曲而趋向于平板俯冲形成;(3)上覆大陆朝向海沟的逆冲速率会在俯冲板片下方产生水平向陆的地幔流,绝对逆冲速率越大该地幔流越强烈,导致作用于板片下表面的水平剪切分量越大而有利于板片弯折和平板俯冲发生;(4)初始俯冲角度的增加对平板俯冲的形成起到强烈抑制作用。这些能被现今平板俯冲,如具相似洋–陆汇聚速率条件的南美洲西海岸平板俯冲实例所验证。