二氧化碳注入对提高油田采收率的影响研究

二氧化碳驱油技术通过将富余二氧化碳注入油层,可实现多重正面效果,显著提高矿场的采收系数。这不仅具备重要的经济效益,也是减少工业二氧化碳排放的技术路径之一。为实现二氧化碳驱油的规模化工程应用,深入研究驱油机理,提出针对性的过程优化建议,具有重要意义。本文在阐明二氧化碳驱油的多重采收率提升机制的基础上,分析了影响二氧化碳驱油效果的诸多因素,提出了从供给源头、管网建设、过程监控等多个角度进行优化的对策建议,以期为后续工程实践提供参考借鉴。

VD_3-壳聚糖复合物的超临界二氧化碳注入法制备工艺

以壳聚糖粒子为载体,VD3为模型物,采用超临界二氧化碳注入法制备VD3-壳聚糖复合物。采用紫外测试法考察过程参数压力、温度以及时间对VD3在VD3-壳聚糖复合物中负载量的影响。结果表明:随着压力和温度的增加,VD3负载量均为先增大后减小;当压力20MPa、温度35℃时,VD3负载量达到最大值;当温度和压力一定时,时间由1h增至3h,VD3负载量也有不同程度的增加。

超临界二氧化碳注入法制备叶黄素壳聚糖微粒

以壳聚糖粒子为载体,叶黄素为原料,采用超临界二氧化碳注入法成功地制备了叶黄素壳聚糖微粒,考察了过程参数如温度、压力和时间对叶黄素在叶黄素壳聚糖微粒中负载量的影响。结果表明,随着温度的升高,叶黄素负载量减小;随着压力的增大,叶黄素负载量增大。当温度为35℃,压力为25MPa时,叶黄素负载量达到最大值。当温度和压力一定时,时间由1h增至4h,叶黄素负载量也随之增加。

液态二氧化碳注入井环空带压规律研究

二氧化碳注入是CCUS(碳捕集、利用与封存)技术的重要组成环节,而将其以液态注入地下则是一种常用的消减温室气体、提高原油采收率工艺。在注入过程中,由于液态二氧化碳造成的井下恶劣环境导致的井筒失效问题日益突出,严重危及生产安全。在总结某油田液态二氧化碳注入实践的基础上,针对油管柱泄漏与否,用商业软件OLGA反演出三条规律。当油管柱未发生漏失,由于注入二氧化碳的低温效应,使得整个井筒温度剖面均低于地温,故环空压力会因其内的保护液冷却收缩而降低。当油管柱存在一处漏失点时,漏点越浅,井口套压值越高,直至接近于注入油压。当先后出现两处泄漏时,液态二氧化碳总是从浅的漏点由油管漏入环空,与此同时,环空保护液从深的漏点流入油管;到泄漏终止时,各漏失点处环空与油管压力达到平衡,漏点以上的环空全部为液态二氧化碳所充填,井口套压与注入油压持平,且与两漏点的位置无关。本研究成果便于快速评价环空安全风险等级,为二氧化碳注入井的完整性评价、修井作业安全提供技术支撑。

超临界二氧化碳注入法制备α-生育酚/β-环糊精复合物

以β-环糊精为载体,α-生育酚为模型物,采用超临界二氧化碳注入法制备α-生育酚/β-环糊精固体复合物。考察注入压力、注入温度和注入时间等参数对α-生育酚负载量的影响以及复合物在水相中的分散性。用紫外-分光光度法测定复合物的负载量,FTIR、DSC和TGA对复合物进行表征。结果表明:随着注入压力和温度的增加,α-生育酚的负载量先增大后减小,当温度35℃、压力18MPa、注入时间1h时,负载量最高达38.7%;制备的复合物能在水相中均匀分散。

超临界二氧化碳注入法制备α生育酚/介孔二氧化硅复合物

以介孔二氧化硅为载体,α-生育酚为负载物,研究了超临界二氧化碳注入法制备α-生育酚/介孔二氧化硅复合物的工艺,分析和表征了复合物的结构,考察了注入压力、温度和时间对α-生育酚负载量的影响。结果表明:当注入时间一定时,α-生育酚的负载量随温度和压力的升高先增加后减少;当温度为35℃,压力为18MPa,注入时间为1h时,α-生育酚的负载量达到76.14%。

二氧化碳注入联合水交换在肠镜检查中的应用效果及安全性研究

目的探讨二氧化碳注入联合水交换在肠镜检查中的应用效果及安全性研究。方法选取安阳市第六人民医院于2019年6月至2020年1月收治的进行肠镜检查患者120例,使用随机数表法进行分组,就应用水交换注入方案治疗的患者为水交换组(n=60);在水交换组的基础上联用二氧化碳注入进行联合治疗的患者为联合组(n=60)对患者结肠镜的检查情况、疼痛程度、腹胀程度展开对比。结果联合组患者进镜时间、退镜时间、Boskon评分与水交换组比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。而在盲插成功率、疾病检出率、麻醉需求,两组比较无显著差异(P>0.05)。两组治疗检查过程中以及检查后一小时的疼痛程度相比较,联合组的疼痛程度方面显著低于水交换组,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组治疗检查过程中以及检查后一小时的腹胀程度相比较,联合组的腹胀程度方面显著低于水交换组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论二氧化碳注入联合水交换在肠镜检查中可减少进退镜时间,在减轻患者的腹胀程度以及疼痛程度方面效果显著,并且能够有效改善清洁程度,值得临床应用。

二氧化碳注入条件下井筒水泥环完整性若干研究进展

井筒水泥环完整性是实现二氧化碳(Carbon dioxide,CO_(2))地质封存长期安全有效的重要保障。在CO_(2)的捕集、利用及封存过程中,低温CO_(2)流体注入过程将引起井筒结构温度和压力的分布变化,易造成井筒水泥环完整性失效。为评价CO_(2)注入条件下井筒水泥完整性和优化注入参数提供理论指导和分析方法,文章在简要综述前人相关研究的基础上,重点介绍了笔者的相关创新研究成果:1)简述了CO_(2)注入井井筒完整性失效的研究现状,重点介绍了CO_(2)注入过程中井筒流动模型以及不同注入参数对井筒温度分布的影响;2)简述了含缺陷水泥环完整性的研究现状,重点介绍了井筒裂纹断裂参数计算方法,定量分析了CO_(2)注入井含缺陷水泥环的完整性,揭示了水泥力热性能对径向裂纹和界面裂纹扩展行为的影响规律。文章可为CO_(2)注入过程施工参数优化、井筒水泥环完整性评价等方面的相关研究与应用工作提供有益参考。

二氧化碳注入井脉冲中子氧活化解释方法研究

对于二氧化碳注入井,常规的剖面测试技术中仅有脉冲中子氧活化测试技术能够满足现场需求。但脉冲中子氧活化只能测的流体的体积流量,由于二氧化碳流体的特殊性,要把氧活化测得的体积流量转换成质量才能够真实反应地层的吸入情况。利用P-R状态方程法来对二氧化碳气体的偏差因子进行求解,进而求取二氧化碳流体的密度,实现体积流量到质量流量的转换,进而得到二氧化碳流体在井筒中密度曲线,达到充分利用脉冲中子氧活化仪器测得的参数,提高测井解释的精度。

毛细管压力和盐度及原位条件对二氧化碳注入到咸水层的影响

本文提出了毛细管压力、盐度和原位热力学条件对咸水层中二氧化碳-卤水-岩石的相互作用的复合效应的数值研究。我们证明了毛细管压力、盐度、溶解和干燥之间的相互关系影响咸水层二氰化碳注入能力和封存能力。在给定注入速率的情况下，高毛细管作用力需要高注入压力。根据盐度，地层水中二氧化碳的浴解和它的压缩率可能抵消由于毛细管力造成的注入压力增加。高毛细管压力还可以减少重力分层，这样产生更多的均质二氧化羽己状流，该羽状流增加了二氧化碳溶解。地层水中二氧化碳溶解度随着盐度的增加而降低，这就需要增加注入压力。高盐度和毛细管压力甚至可以堵塞这些孔隙，引起盐沉淀增加。不同的压力。温度条件和变化的盐度和毛细管乐力曲线的模拟表明，在给定的注入速率条件下为冷和暖两个他国地用相似的注入压力注入，二氧化碳在暖瓮地中的溶解率大约比存冷盐地中的高10％。溶解度的增大降低了注入压力，弥补了暖盆地储存二氧化碳密度低和压缩性的不利条件。

移动式二氧化碳注入控制系统

为了解决二氧化碳注入施工设备组装费时费力、人工操作风险大和数据记录不准确等问题,利用工业组态平台原理设计了移动式二氧化碳注入控制系统,其具有集成度高、安全性高、自动化程度高、数据真实性强,及可远程操作等诸多优点。该系统已完成22口油井的二氧化碳注入任务,累计注入液态二氧化碳5 392 t,运行1 797 h,实现了二氧化碳的高效、安全、精确的注入。随着对注入工艺要求的提高,系统在操作智能化和设备灵活性两方面还需进一步改进。

二氧化碳地质存储过程中注入井完整性分析

二氧化碳沿井筒渗漏是二氧化碳地质埋存过程中所面临的重要风险之一,因此在注入二氧化碳前须对套管、水泥环及岩石组合体进行完整性评价。利用数值模拟的方法对二氧化碳注入井注气过程中温降及盐岩蠕变对井筒完整性的影响进行了分析,并得出井筒温降的极限值。模拟方法包括3个主要步骤:钻井过程的模拟、盐岩蠕变的模拟及注气过程中温降的模拟。研究对象为套管及水泥环在温降条件下应力场的分布及位移的变化。结果显示,在一定条件下套管与水泥环之间的微环隙可以通过盐岩蠕变的方式进行弥补甚至愈合,同时应该选择适合二氧化碳注入过程中的低温环境的材料。该方法即将应用于德国某大型二氧化碳存储及提高天然气采收率项目中。

注二氧化碳提高煤层甲烷采收率的实验模拟

针对我国煤层气开发中存在的产气率低、回采周期长的问题,开展了注二氧化碳驱替煤层甲烷的实验模拟研究.根据实验数据,利用扩展Langmuir方程计算了驱替过程中CH4组分的产出特征,并与纯CH4的解吸过程进行了比较.结果表明,在CO2驱替实验中,CH4在单位压降下的解吸率,明显高于纯CH4解吸时单位压降下的解吸率.其中晋城煤层CH4单位压降下的解吸率提高了150%,潞安煤层CH4单位压降下的解吸率提高了270%.由此可见,采用二氧化碳注入技术,可以显著提高煤层甲烷的采收率.

中高渗油藏二氧化碳/水交替注入室内试验研究

因中原油田具有地层温度高、地层水矿化度高和地层水二价阳离子高等特点,因此气驱提高采收率是中原油田三次采油的主要方法,而其中又以水气交替(CO2/水)注入方法更具有经济吸引力。为使濒临废弃的油藏得以重新经济开发,我们进行了中高渗油藏CO2/水交替注入提高采收率研究。本文以中原油田濮城沙一下油藏为研究对象,进行二氧化碳/水交替注入室内试验研究。细管试验研究表明,二氧化碳与目前地层原油可形成混相;长岩心驱替试验研究表明,目前地层条件下进行CO2/水交替注入可大幅度提同原油采收率,原油采收率高于93%,在注水开采的基础上提高了35.8个百分点。

二氧化碳驱注入剖面氧活化测试技术和现场试验

目前大庆油田拥有多个投入生产的二氧化碳驱油试验区,但由于二氧化碳流体在井下以超临界流体的形式存在,同时具有较强的腐蚀性,对仪器设备损害较大,缺少相关防二氧化碳腐蚀的仪器,不能有效进行注入剖面测井。针对这种现状,通过二氧化碳腐蚀性试验,优选了防二氧化碳腐蚀材料,利用氧活化测井方法克服了由于二氧化碳流体的特殊性带来测试难题,改进脉冲中子氧活化仪器,并且建立了氧活化二氧化碳驱注入剖面相关的解释方法。在二氧化碳注入井开展了大量的现场试验,取得了较好的效果。

深部煤层渗透性原位测试与二氧化碳注入固化关键技术研发与应用

为了应对全球气候与生态环境变化,服务"碳达峰、碳中和"目标达成,并提升煤层瓦斯抽采的效果,项目研究了煤系气成藏机理及煤层瓦斯渗透规律,在此基础上研发了新型煤层渗透率原位快速测试装置,研发了本质安全型二氧化碳致裂及驱替一体系统与液态二氧化碳相变射孔煤岩体致裂实验装置,建立了深部生产矿井和废弃矿井的二氧化碳固气耦合吸附固化理论模型与技术方法,编制应力解除法地应力测试分析系统和地下煤岩体渗透性原位测试分析软件,形成了以"地应力测试-渗透性原位分析-二氧化碳注入固化"为一体的低渗高应力突出高瓦斯煤层渗透性原位测试与二氧化碳注入固化关键技术与装备,可对原煤渗透率进行精准快速的测试,将工业生产中的二氧化碳输入并固化封存在深部废弃矿井的煤层中,促进我国"碳达峰、碳中和"的行业实用技术发展.

二氧化碳地质利用与封存场址的地质评价

二氧化碳地质利用与封存(Carbon Dioxide Geological Utilization and Storage,CGUS)是二氧化碳捕集、利用与封存(Carbon Dioxide Capture,Utilization and Storage,CCUS)技术的关键环节.二氧化碳埋存场地的地质体结构精细表征是CGUS技术的重要前提.本文对二氧化碳封存的多尺度三维地质体结构表征与埋存场地选址方面进行了综述,发现主要存在如下问题:二氧化碳埋存场地的多尺度三维工程地质结构和水文地质结构的透明化表征缺乏系统性的、高精度的方法;对二氧化碳注入扰动下的多尺度地质体结构的破裂演化和气液运移过程认识不清;二氧化碳地质封存潜力的动态定量化评价方法不足;二氧化碳埋存场地选址的地质适宜性评价方法粗放且适用性差,难以满足未来一体化、规模化、产业化全过程中CGUS选址的迫切需求.因此,需要对二氧化碳埋存场地的地质体结构透明化表征和智能选址进行研究,这对CGUS工程实践具有重要意义.

脉冲注入CO_(2)调控厨余垃圾产酸路径并提高甲烷产量

1研究亮点*脉冲注入CO_(2)将厨余垃圾消化反应器的甲烷产量提高19.3%~27.1%;*注入的CO_(2)约有34.5%~59.0%被厌氧体系吸收和利用;*CO_(2)注入强化产乙酸和产乳酸路径,削弱丙酸生成路径,有利于甲烷转化。2背景在全球推进碳中和的时代背景下,有机固体废物处理和资源化利用过程中减少碳排放的需求正逐渐受到人们的关注,基于微生物技术的CO_(2)捕获和利用被认为是最有前途的方法之一。厌氧产甲烷过程中普遍存在基质碳利用率低、CO_(2)损失量高的问题,限制了底物的甲烷转化率。

斯普拉柏雷天然裂缝的水驱和CO_2注入技术

天然裂缝油藏在世界上很普通。人们越来越认识到搞清裂缝在岩石中的影响对于合理开发这类油藏至关重要,因此检测、特征化及模拟裂缝体系的的方法也就越来越复杂了。介绍了斯普拉柏雷油藏的水驱历史背景及目前在E.T.O’Daniel单元实施的注水和注CO_2的结果。

注CO_2井筒温度场分布规律模拟研究

注气过程中,低温CO2与井筒、地层存在热交换,井底与近井油层温度将明显下降,降低原油黏度,还可能造成蜡沉积和水合物生成,影响生产。为了优化注气参数,提高注气开发效果,通过对注气井筒与地层传热机理的研究,建立了综合考虑沿程流体相态及热物理性质变化的井筒温度、压力场数学模型,利用四阶龙格库塔法求解,并开发了注CO2井筒温度场数值模拟软件。通过实例验证了模型及解法的适用性,模拟并分析了井筒温度及CO2物性变化规律。