周期性浸泡下三峡库区松散土体微观特性分析

三峡库区水位上升至175 m之后引发了新的地质灾害,尤其是引起了已发地质灾害的复发。已有研究未考虑周期性浸泡对三峡库区土体性质的影响。采取三峡库区典型松散土体,运用多晶X射线衍射仪对所采取的岩土样在天然状态、长期性浸泡状态、周期性浸泡状态试验工况下的物相进行定性、定量分析的物相变化,得出库区水位升降引起的周期性浸泡作用是导致土体结构和强度劣化的重要因素。

稠油油藏蒸汽吞吐后转注CO_2吞吐开采研究

利用物理模拟技术,对蒸汽吞吐后期的稠油油藏转注CO2 吞吐技术以改善其开采效果的机理进行了研究,结果表明,蒸汽吞吐后期油藏转注CO2 吞吐开采:①增加了弹性驱能量;②CO2 溶解于稠油中,使原油粘度降低;③乳化液破乳:高轮次吞吐使原油物性变差,粘度大幅度增高;而CO2 溶解于稠油和水中降低了油水界面张力,使原油粘度大幅度下降;④油水相对渗透率曲线特征得到改善,残余油饱和度降低。实验研究及现场试验结果表明,稠油油藏蒸汽吞吐后期转注CO2 吞吐开采在技术上和经济上都是可行的。该技术改善了稠油油藏蒸汽吞吐后期的开发效果。

注蒸汽热力采油焖井压降解释方法

针对稠油蒸汽吞吐开采焖井阶段的特点,在前人研究成果的基础上,考虑储层和流体的非均质性,建立了包括能量守恒方程在内的非均质地层渗流数学模型,并改进流线方法对数学模型进行求解,实现了高温测试解释。根据焖井阶段随着蒸汽温度降低,蒸汽腔慢慢消失的特点,提出了“转折点”的概念,认为“转折点”前的数据可以按试井原理进行解释,“转折点”后的数据以汽相转化为水的量进行解释。将所建立的焖井压降解释方法应用于辽河油田的实测资料解释中,通过与Gringarten-Bourdet理论图版对比,发现理论值和实际值拟合较好。

井楼油田稠油厚油层高周期吞吐后剩余油分布规律研究

井楼油田一区主力层Ⅲ5-6层厚度在10.0m以上,平面非均质严重,为非均质稠油厚油层,蒸汽吞吐后期剩余油分布复杂。利用沉积微相、油层物性、动态监测、生产动态等资料,采用油藏工程分析方法,研究了稠油厚油层高周期吞吐后纵向及平面上剩余油分布规律,提出了挖潜建议。

多周期CO_2吞吐研究与应用

通过数值模拟和室内、现场试验 ,对多周期CO2 吞吐进行了系统研究。在实践的基础上 ,得出了在低渗透油田进行多周期CO2 单井吞吐是可行的 ,并且具有较好的经济效益的结论。两口井 7个周期表明 ,单井最大吞吐周期可达 4次。

孤岛低品位稠油开采配套技术

孤岛油田低品位油藏储层发育差、原油黏度高、开采难度大、动用程度低,目前采出程度仅为5.31%。针对该油藏在开发中存在的储层泥质胶结、敏感性强、出砂严重,注汽时压力高、效果差,油稠造成抽油机生产困难大等问题,在开展油层保护、解堵工艺的基础上,进行了油溶性降黏剂以及CO2与油溶性降黏剂协同作用改善稠油蒸汽吞吐效果的研究,并在矿场生产中得到了应用,有效地改善了低品位稠油区块的开发效果。

秦巴山区软弱变质岩路基填料浸水前后的变形特性

为研究秦巴山区软弱变质岩路基填料浸水前后的变形特性,选用大型压缩仪对3种不同岩性的软弱变质岩路基填料进行浸水前后的常规压缩试验、循环荷载下的压缩试验与不同浸水荷载下的压缩试验。研究结果表明:水的浸入及循环荷载的施加加大软弱变质岩填料变形,但不同岩性的软弱变质岩填料由浸水及循环荷载引起的变形具有一定差异性;另外,随着浸水荷载的增大,软弱变质岩填料的湿化变形量增大,而总的压缩变形量却减小。通过常规压缩试验结果与循环荷载下的压缩试验结果对比分析可得:循环荷载加剧软弱变质岩路基填料的变形。因此,路基浸水与行车荷载是影响软弱变质岩路基变形不可忽视的2个重要因素。以上结论对采用软弱变质岩作为路基填料的秦巴山区公路建设具有一定的指导意义。

海洋环境下人工胶结土长期动力特性研究

近年来,随着我国对海洋领土的开发,如人工造岛计划的实施,加强了对海洋资源的利用。然而海洋恶劣的气候环境、海水对岛上结构基础地基的腐蚀,对近海结构的耐久性提出了严峻的挑战。本文重点关注利用胶结材料—水泥对砂性地基处理后,地基在海水条件下动力特性的演化,将利用动三轴和共振柱试验获得全应变范围内不同侵蚀时间对人工胶结土的动剪切模量和阻尼比的影响,并对不同浸泡时间的动剪切模量给了拟合公式,同时,给出了预测水泥胶结土长期动剪切模量演化的经验公式,为工程设计提供参考。

超浅层稠油热采实践

超浅层稠油是国内稠油热采的盲区。以黑油山油田为例,研究了热采模式开发超浅层稠油的可行性,并先后开展了火烧油层、蒸汽驱、蒸汽吞吐试验。结果表明:火烧油层和蒸汽驱都不适合超浅层稠油开采,而蒸汽吞吐在埋深小于140m的稠油层可以获得0.29的油汽比,达到了有效开发超浅层稠油的目的。理论计算蒸汽吞吐极限深度为70m,实际蒸汽吞吐深度已接近60m。研究成果对超浅层稠油热采具有普遍借鉴意义。

遗传算法用于蒸汽吞吐井注采参数的优化设计

建立了一套蒸汽吞吐注采参数快速整体优化设计的方法,并编制了相应的软件。该方法以周期采油量计算为基础,以周期平均日收益最大化为优化目标,以遗传算法为手段,对注汽压力、注汽干度、注汽速率、周期注汽量、焖井时间及井底流压进行整体优化设计。鉴于遗传算法快速搜索、整体寻优的特点,该方法可以快速全局优化蒸汽吞吐的注采参数。用该方法对辽河油田冷41稠油区进行注采参数优化设计,并与现场实际资料对比,效果明显。

基于稳态Fourier定律的过热蒸汽吞吐焖井时间计算方法

基于普通蒸汽吞吐提出的合理焖井时间计算方法对过热蒸汽吞吐不适用。利用稳态Fourier导热方程,建立了合理焖井时间计算模型。研究了目标区块9口井的合理焖井时间和不同影响因素对焖井时间的影响。研究表明:合理焖井时间计算值与CMG结果相对误差小于1%;过热度是影响焖井时间的最主要因素,焖井时间随过热度增加迅速增加;焖井时间对注汽强度变化不敏感。焖井时间计算模型对实施过热蒸汽吞吐的油田合理安排生产进度具有重要参考意义。

基于焖井温降模型的蒸汽吞吐井吸汽剖面解析

蒸汽吞吐是稠油热采开发的一项关键技术,定量计算蒸汽腔空间分布和动态变化对开采过程具有重要意义。为了获得蒸汽腔空间分布,基于传热学理论分析,建立了焖井温降模型,用于解析蒸汽吞吐井吸汽剖面,并结合最小二乘算法,对蒸汽腔初始的大小和分布进行了估计。与实际井采集数据比较结果表明,计算值与实际测量值吻合较好,应用解释模型可以详细了解热采过程中蒸汽腔的大小和分布,进而为合理确定SAGD过程总注汽量、注汽时间等参数提供参考。该模型的参数敏感性分析表明,地层热扩散系数、厚度、初始温度和蒸汽温度对计算结果影响较大,在实际应用中需要重点关注这些参数的取值。

多元热流体吞吐注入参数优化

近年来,中国海上油田采用多元热流体吞吐进行稠油开发,取得了显著的开发效果。基于此,通过对多元热流体增产机理的分析,采用数值模拟方法,模拟各注采因素对周期产油量的影响,定性定量地给出不同注采参数对吞吐效果的影响程度,确定最佳的注入温度、焖井时间和周期注入量,为现场多元热流体吞吐效果预测和现场实施方案制定提供一定的指导。

复合盐浸下多元外掺剂-混凝土抗干湿-冻融循环性能

通过对粉煤灰、硅灰、矿渣、膨胀剂、引气减水剂(Air-Entrained Water Reduce Agent,AEWRA)和水泥基自愈合防水材料(Cementitious Capillary Crystalline Waterproofing Material,CCCWM)等多元外掺剂进行组合搭配掺入混凝土中,设计了5组混凝土配比。分析了复合盐(氯盐、硫酸盐和碳酸盐)浸-干湿-冻融循环等多种因素共同作用下多元外掺剂-混凝土的腐蚀破坏现象、质量损失率、相对动弹性模量衰减规律和抗侵蚀系数变化规律。采用SEM、EDS和XRD,研究了多元外掺剂-混凝土腐蚀的微观结构变化规律。研究结果表明,双掺粉煤灰和硅灰混凝土提高混凝土的抗侵蚀性能作用有限;在双掺粉煤灰和硅灰基础上加入适量的膨胀剂能够较大幅度提高混凝土的抗侵蚀性能,经11次复合盐浸-干湿-冻融循环后,其相对动弹性模量仍然在80%以上,抗侵蚀系数在0.9以上;CCCWM作为一种外掺剂加入混凝土会降低混凝土的耐侵蚀性,经4次复合盐浸-干湿-冻融循环后,相对动弹性模量就降到了60%以下,抗侵蚀系数从1.0降到了0.3。微观机制研究也表明,在复合盐浸-干湿-冻融循环作用下,腐蚀产物钙矾石和方解石共同作用会加速混凝土的腐蚀破坏。