水文测验室内实验教学模型研发与应用探索

按照已实施的“四层次”实验教学体系的要求,开展了水文测验实验教学改革与探索。介绍了水文测验室内实验教学模型的研发背景、模型方案设计以及建成后的教学应用实践。研制的室内实验模型空间规模大,设施功能较齐全,仪器设备先进,能满足多种水文仪器的使用要求,可用多方法、多技术开展水位、水深、流速和流量等水文要素的测验,对相关高校开展类似实验教学具有较好的参考价值。

海上低渗油田破乳剂室内实验筛选及应用效果评价

M油田为海上低渗砂岩油田,随着产液量的增加,油水处理系统压力不断增大,目前采用的破乳剂(TS)加药量越来越大,对药剂原材料采购、生产的要求越来越高。此项研究通过室内实验及中试试验筛选新的破乳剂,破乳剂初筛、复筛实验结果表明:破乳剂BH-228、BH-248、BH-177效果优于TS。选择BH-248开展现场中试试验,结果表明:当BH-248质量浓度为80 mg/L时,原油外输含水不超过8%、原油流程运行稳定、各级水质无明显变化,能够满足原油处理的要求。

低渗透油藏空气泡沫复合驱油室内实验研究

针对低渗透油藏注水开发过程中存在着油井含水上升快,污水处理难度大,产量下降快,油藏采出程度低,生产成本高等问题,对低渗透油藏空气泡沫复合驱提高采收率技术的可行性进行了探讨。通过室内实验对泡沫剂的发泡性、稳泡性、泡沫与原油界面张力性能和稳泡剂的稳泡性能进行评价,优选出最佳泡沫配方;通过驱油实验分别从注入量、气液比、注入压力等方面对低渗透油藏空气泡沫复合驱油工艺参数进行研究。实验结果表明,当气液比在1∶1～3∶1范围变化时,采收率随气液比增加而升高,随着注入泡沫液量的增加而增大,当注入量增加到0.4PV时增加不明显;同时当气液比为3∶1时,采收率随着注入压力增加而增大,直至趋于平稳。因此,空气泡沫复合驱是一种很有前景的提高低渗透油藏采收率方法。

井楼油田稠油油藏氮气泡沫调剖室内实验

为了给蒸汽一氮气泡沫调剖技术在井楼油田稠油油藏现场的应用提供理论依据，利用室内物理实验模拟方法，对现场提供的泡沫剂进行了静态和动态评价，测量不同质量分数和气液比下的发泡剂和氮气的阻力因子，优化出适合现场使用的最佳起泡剂质量分数为0．4％～0．5％，最佳气液比1：1，筛选出适合伴蒸汽注入的泡沫体系。使用并联填砂管分别模拟渗透率级差5和10的非均质储层，开展了氮气泡沫连续注入和周期段塞注入实验，优选出最佳氮气泡沫段塞注入参数0．05PV。为正确进行工艺设计提供了指导性意见。

注空气驱油室内实验研究

通过室内注空气动态驱油实验 ,模拟了原油在不同温度、不同注入压差等条件下的低温氧化过程 ,检测和分析了采出气体的含氧量变化 ,进一步研究了空气驱低温氧化机理。实验结果表明 ,在同一温度下 ,随着注入压差的增大 ,气体突破时间缩短 ,突破驱油效率及含氧量降低 ;在注入压差一定时 ,随着温度的升高 ,气体突破驱油效率增加 ,含氧量降低 ,低压差下气体突破时间延长 ,高压差下气体突破时间缩短。在低压差、高温油层中采用空气驱油 ,产出气体可控制在安全极限范围内。

甜菜碱类自转向酸酸化技术室内实验研究

地层非均值性的存在使得基质酸化处理必须采用转向技术,黏弹性表面活性剂自转向酸技术是最近发展起来的1种低伤害转向酸化新技术,其性能评价对指导自转向酸化技术的施工具有重要意义。为此,在室内合成甜菜碱的基础上,通过实验对甜菜碱自转向酸液进行性能评价。结果表明,pH值和Ca2+均能使体系黏度增大且具有协同效应;鲜酸、残酸体系黏度均随甜菜碱浓度增大而增大,随剪切速率增大而减小,剪切顺序对体系黏度基本上没有影响;pH值为2时,体系黏度最大,约为350 mPa.s;煤油和盐水能够使残酸体系破胶;通过渗透率分析和无因次注入倍数分析发现,油酸酰胺丙基甜菜碱具有良好的转向分流能力。

层间非均质大型平面模型水驱波及系数室内实验研究

为认清层间非均质性油藏注水开发动态波及过程,依据中原油田的非均质特征,制作了层间非均质大型平面物理模型。通过室内三维物理模拟驱油实验,量化研究了正韵律高含水油藏地质模型不同注入体积及不同驱替压差下含油饱和度与波及系数的变化特征。结果表明,层间非均质模型三层的动用程度存在明显的差异;动用程度与储层渗透率正相关。当注入体积从0.10 HCPV提高到1.15 HCPV时,高渗层波及效率从36.73%变化到100%,中渗层从24.49%增大到76.60%,而低渗层仅从14.24%变化到44.90%。驱替压差提高时,对低渗层的采出程度提高幅度远大于高渗层。通过后期分层调整措施,可以提高中、低渗层的采出程度,层间调整是层间非均质油藏改善开发效果的有效措施。

氮气泡沫热水驱油室内实验研究

利用现场提供的起泡剂和原油等原料 ,在室内对泡沫剂进行了评价 ,对岩心驱油效果及改善波及体积进行了实验研究 ,分析了氮气泡沫热水驱提高采收率的机理 ,并对影响氮气泡沫热水驱油效率的泡沫剂的起泡性、半衰期、最优气液比、起泡剂质量分数等因素进行了分析。结果表明 ,在一定起泡剂质量分数范围内 ,随着气泡质量分数的增加 ,起泡能力、半衰期和阻力因子也增加。最优气液比为 1∶2 ,最佳气泡剂质量分数为 0 .3%。在非均质油层(模型 )中泡沫的驱油效果比在均质油层 (模型 )中的更好 ,残余油饱和度降低了 2 1.1% ,采收率提高了 31.2 %。

川西致密气藏水锁损害室内实验研究

水锁损害是低渗透致密气藏的主要损害类型,严重影响了气藏开发效果。在分析水锁损害室内实验方法的基础上,提出了一种室内定性研究含水饱和度对水锁影响的方法--反向作用法,即将岩心置于岩心夹持器中,直接在出口端面施加压力,使相应地层水进入岩心造成水锁损害。该方法简单有效。以川西低渗透致密气藏为例,从岩心自吸作用和正压侵入作用两方面,确定了含水饱和度与水锁损害的关系,即含水饱和度越大,水锁损害越严重,为减轻、消除水锁损害提供了理论指导。

低渗透挥发性油藏注烃类气驱室内实验研究

通过注烃类气驱实验研究 ,了解文留油田低渗透挥发性油藏注气开发的一般机理和开发特点。采用PVT分析方法分析地层流体的物理性质、注入溶剂的组份 ;通过细管实验研究地层流体同注入溶剂在 1 3 0℃时的最小混相压力 ;长岩心驱替实验分析气驱、水驱、水气交替注气的采收率、压力的变化规律。细管实验研究表明 ,最小混相压力为 47 1MPa ,长岩心注天然气驱替实验表现出近混相的特征。天然气驱注气压力低 ,采收率高 。

火烧油层的室内实验研究

在一维燃烧管室内模拟实验装置平台上分别对火烧油层热力采油过程的干式向前和湿式向前燃烧工艺进行了研究 ,确定了在这两种工艺条件下油样的燃烧特性参数 (燃料消耗量、视氢碳原子比和空气需要量等 )、燃烧前缘推进速度和原油采收率等 ,计算了空气 /原油比、氧气利用率等指标。将两种工艺结果进行对比 ,研究了注入水和空气的体积比 (WAR)对火烧油层性能的影响 ,确定了合适的注水时机与WAR值。实验结果表明 ,采用湿式向前燃烧法能够有效地回收留在已燃区的热量 ,提高燃烧反应生成热量的利用率。湿式燃烧工艺能显著地降低燃料消耗量与空气需要量 ,加快了燃烧前缘推进速度 ,提高了采收率。湿式燃烧的水与空气的比例不应小于 0 .0 0 3m3 /m3 。湿式燃烧的注水时机选择在稳定燃烧建立后、燃烧前缘推进到燃烧管长的 2 5 %左右时较为适宜。

稠油注CO_2的方式及其驱油效果的室内实验

针对地层条件下粘度为 10 0mPa·s的稠油 ,采用室内实验方法研究了稠油注CO2 的注入方式 ,包括CO2吞吐、CO2 吞吐转CO2 驱转水驱、CO2 吞吐转水驱、CO2 驱、水驱CO2 段塞、CO2 水交替注入等 ,并对各种注入方式的驱油效率进行了比较。结果表明 ,在实验条件下 ,CO2 水交替注入和CO2 吞吐转水驱的方式驱油效率最高 ,稠油CO2 吞吐然后转为水驱的方式是可行的。该研究可为现场选择合理的注入方式提供技术参数。

低渗透油田高温调剖堵水剂室内实验研究

针对低渗透油田高温开采遇到的困难,研制开发了一种新型高温调剖堵水剂-改性落叶松栲胶高温堵剂。通过室内实验,对成胶时间、成胶强度进行了考察,并分析了温度、pH、矿化度等因素对堵剂性能的影响。实验结果表明:该堵剂的成胶时间可调,热稳定性较好,具有良好的抗酸、碱、盐的性能,是一种优良的适于低渗透油田高温调剖堵水剂。

大庆油田分子膜驱油室内实验研究

选取大庆油田主力油层的砂岩岩心,测定分子膜驱的相对渗透率曲线和岩心的润湿性变化,在水驱、聚合物驱和三元复合驱后进行了不同浓度、不同注入量的分子膜驱油实验。结果表明:分子膜驱相对于水驱可降低残余油饱和度,提高驱油效率;可使岩心表面的润湿性由亲油向亲水方向转化;在水驱、聚合物驱和三元复合驱的基础上,分子膜驱可进一步提高采收率。

废弃凝析气藏注污水提高采收率室内实验及现场应用

使用中国大港板桥油气田板Ⅱ组废弃凝析气藏的真实岩心和配制的流体 ,首先在PVT中进行了CVD试验 ,然后在长岩心中进行衰竭试验达到 8MPa废弃压力 ,并在保持 8MPa下进行了注水速度敏感的实验对比 ,还开展了注水增加压力到 2 0MPa后再进行恒压注水方式开发试验。研究表明 ,长岩心中衰竭实验凝析油采收率比PVT筒中CVD测试凝析油采收率高 1倍 ,与实际气田衰竭式开发凝析油采收率相近。在废弃压力下注水进行注采平衡开发凝析油可新增采收率 3.39% ,天然气新增采收率 10 .11% ,效果较好 ;在废弃压力下注水速度快 ,获得的凝析油采收率相对较高 ;采用注水恢复地层压力到 2 0MPa后再进行注采平衡开发油采收率可新增 0 .6 8% ,天然气采收率新增 5 .39%。根据实验 ,现场采用强注污水开发凝析气藏试验 ,提高了采收率 ,同时解决了现场污水处理问题 。

就地生成CO_2吞吐开采高凝油室内实验研究

以曹台潜山高凝油为实验介质,利用就地生成CO2技术,通过室内实验研究了CO2吞吐对于高凝油开采的有效程度。实验结果表明:CO2吞吐可以有效地提高高凝油的驱油效率。CO2溶解在高凝油中,可以降低高凝油的粘度、凝固点,改善高凝油的流动特性,在地层中形成溶解气驱,增加地层能量,同时可以降低注水压力,改善吸水剖面。就地生成CO2可以解决包括油气区天然CO2气源的短缺问题,大量CO2气体的运输、储存问题,大量注气带来的环境问题以及CO2注气利用率低和工艺成本费用高的问题等。该研究可以为高凝油藏提高采收率试验提供参考。

井底岩屑磨料脉冲射流室内实验研究

提高深部复杂地层机械钻速,迫切需要发展新型高效破岩钻井技术。在分析现有技术的基础上,指出发展新型复合射流钻井技术是提高深部地层石油钻探效率的一个重要途径。提出了井底岩屑磨料脉冲射流钻井的技术构想,设计了相关的工具,分析了井底岩屑磨料脉冲射流破岩、辅助破岩的机理,进行了后混合磨料脉冲射流破岩室内实验研究。结果表明:冲蚀体积随泵压增大而增加,存在破岩的最佳喷距、磨料浓度和磨料粒径;在较低浓度下,后混合磨料脉冲射流的冲蚀性能较接近于前混合磨料脉冲射流;引入外部流体后射流的动压力增大了7%,脉冲幅值提高了1.5倍。研究结果为井底岩屑磨料脉冲射流钻井工具的研制和相关技术的开发提供了依据。

高温自生气泡沫室内实验研究

针对稠油油藏难开采易汽窜等问题,采用动静态结合技术,对高温自生气泡沫调驱剂的降黏作用进行了系统研究。分析了自生气泡沫的驱油效果及其影响因素。研究结果表明,2种调驱剂均具有较好的效果。其中调驱剂A的降黏率高达95%,作用效果明显,能够有效防止汽窜。该研究为自生气泡沫驱油技术的现场实施提供了可靠理论依据。

桩西油田回注污水对储层损害的室内实验研究

桩西油田回注污水水质多项测定值超过行业标准B3级指标。结合桩西油田实际情况讨论了5种因素对地层渗透率的伤害:悬浮固体颗粒;含油量;污水腐蚀;细菌(腐生菌和硫酸盐还原菌)及其代谢和腐蚀产物;污水结垢(预测及注水井油管、地面管线结垢物组成)。在模拟油藏温度(120℃)、压力(30MPa)下,用4组油藏岩心(用2%KCl溶液测定的基准渗透率在0.05×10-3～2.0×10-3μm2范围)分别考察了含不同粒径(<0.45,<0.2,<4.0μm)固体颗粒、不同乳化原油含量(10和20mg/L)、不同铁含量(10和15mg/L,以Fe(OH)3计)的模拟实验污水及现场回注污水对岩心渗透率的伤害程度,结果表明:在本实验条件下,悬浮固体颗粒的伤害程度随渗透率减小和颗粒粒径增大而增大;乳化油滴的伤害十分严重;胶态铁在高浓度(15mg/L)才造成伤害;现场回注污水对基准渗透率～1.0×10-3和～0.05×10-3μm2的2个岩心的伤害程度相当高,渗透率较低时伤害较严重。图11表3参1。

火烧油层点火室内实验分析及现场应用

火烧油层是一项重要的稠油开采方式,日益成为蒸汽吞吐后稠油开发的重点接替技术之一。点火是火烧油层过程中的首要环节,为了考察油藏条件对点火燃烧的影响,提高点火的热效率和成功率,利用燃烧管实验研究了不同预热温度(210,220,230,260和300 ℃)、不同注气速度(3和0.188 L/min) 以及助燃剂对原油点火及燃烧过程的影响。实验结果表明,在满足一定通风强度的基础上,高预热温度有利于油层快速点燃,助燃剂可以改善原油燃烧状态。在辽河油区杜66北块火烧油层的矿场试验中,采用注蒸汽预热地层和助燃剂2种点火助燃技术,截至2011年底,该区块空气油比达到1696m3/m3,累积增油量超过1.3×104t,创经济效益超过1000×104元。