松南火山岩气藏流体相态特征研究

松南火山岩气藏流体CO_2含量高,相态变化复杂,特别是近临界区域密度、黏度随温度压力的变化不同于常规烃类气体,因此,进行了高含CO_2气藏流体相态研究。开展了高含CO_2流体高压物性实验,观测了不同温度压力下不同CO_2流体的高压物性参数,并观察到在低温条件下高含CO_2流体的近临界现象。在PVT实验的基础上,分析了不同CO_2流体的偏差因子、体积系数随压力温度的变化关系。针对含CO_2体系的近临界特征,修正高含CO_2体系状态方程,分析了近临界区域密度、黏度的变化规律,解释了实验观测中的近临界现象。应用修正高含CO_2体系状态方程绘制p-T相图,可对松南气田开采及生产过程中的流体相态特征进行判断。

高含二氧化碳采出物节流特性的实验研究

随着CO_2驱油技术的发展,高含CO_2采出物在通过井口节流阀时由于焦耳-汤姆逊效应会造成阀后低温,继而可能产生冻堵的风险。本文通过实验研究了高含CO_2采出物(CO_2/天然气/N2/油/水)在通过节流阀时的温降情况,分别分析了阀前后压降、气液比、含水率等对节流温降的影响。研究发现:节流阀前后压降与节流温降呈线性关系;节流压降越大、二氧化碳的含量越高、气液比越大、含水率越低,节流效应越明显,阀后温度也越低,藉此提出基于阀后温度确定井口防冻的临界气液比的方法,该研究为高含CO_2油井井口防冻及集输工艺提供技术指导。

液态CO_2增稠压裂液流变性能分析

针对目前CO_2干法压裂工艺技术存在压裂液黏度低、携砂困难等技术难题,将氟醚羧酸盐类表面活性剂增稠剂(FAL-16)和络合金属离子(铝)有机盐增稠助剂(FAL-31)分别按1%加量加入液态CO_2中制备了液态CO_2增稠压裂液,采用高压管路流变实验模拟了液态CO_2增稠压裂液在管路内的增稠过程,研究了液态CO_2增稠压裂液的流变性能。研究结果表明:在液态CO_2中加入1%的增稠剂FAL-16和1%增稠助剂FAL-31能显著提高液态CO_2压裂液的黏度,液态CO_2增稠压裂液的黏度最高可以达到20 m Pa·s(压力20 MPa、温度0℃、剪切速率393 s-1),增黏倍数在90数498之间,液态CO_2增稠压裂液呈现剪切稀化特性,黏度随着温度的增加呈指数递减;随温度的升高,液态CO_2增稠压裂液体系的流动指数n增大,稠度系数k减小。

南堡3-81井四开钻井液技术

南堡3-81井作为冀东油田首口超深井,钻探目的是探明南堡3号构造沙河街组、潜山的含油气情况。为了克服四开井段（4 384~5 939 m）大段硬脆性泥岩易失稳和井底异常高温的技术难题,应用了KCl抗高温钻井液体系,但在实钻过程中出现了气侵、CO2污染、钻井液高温增稠、掉块、卡钻、摩阻扭矩大等井下复杂情况,导致钻井施工困难。现场通过及时采取提高钻井液密度、加入生石灰处理、增强钻井液抗温性、强化钻井液封堵性和润滑性等技术,并加强工程措施配合,较好地解决了施工中存在的各项问题,确保了该井四开钻井施工的顺利完成。这对冀东油田超深井高温钻井液的现场应用具有较好的借鉴意义。

高含CO_2气藏结垢机理研究及结垢趋势预测

CO2是天然气藏中经常存在的一种酸性气体,一般情况下,高含CO2气藏储层损害具有不同于一般气藏损害的特殊性,即结CaCO3垢损害。通过对一定条件下CaCO3溶度积常数以及温度、压力、溶液矿化度、pH值等因素对CO2溶解性影响的定量分析,研究了吉林油田高含CO2气藏的结垢机理。在井底高温、高压共同作用下,压力对CO2溶解度的影响更为显著,此外地层水矿化度和pH值对CO2溶解度也有一定影响。在钻井液侵入储层之前,储层内部不会结CaCO3垢。当pH值不小于9的钻井液侵入储层后,结CaCO3垢的可能性增大。因此为减小结垢可能性,钻井液的pH值应尽可能降低。

H_2O-CO_2-NaCl体系石英溶解度模型(适用于高达1000℃、1.5GPa的高温高压环境)

石英在热水溶液中的溶解度对地球化学和岩石学的研究都极为重要。我们提出一个能够适用于H2O-CO2-NaCl复杂流体成分,高温高压(0～1000℃,0～1.5GPa)条件下的石英溶解度计算模型,形式如下:其中A(T)、B(T)、C(t)均为温度T(K)和t(℃)的多项式。xH2O和V*H2O分别代表流体中水的摩尔分数和有效偏摩尔体积。V*H2O值由公式Vmix=xHOV*H2O+ΣxsVs计算得到。其中,Vmix代表流体混合物的摩尔体积,由Maoetal.(2010)的最新模型计算得到,xs和Vs分别代表溶质的摩尔分数和本征体积。具体采用VCO2=29.9cm3/mol、VNaCl=30.8cm3/mol。本模型精度较前人模型有所提高,并且适用深达下地壳的温度-压力-成分环境,如:巴罗式变质带、板块俯冲带等。另外,本模型可被用于建立石英地质温度计,加深人们对于石英脉及有关矿床成因的认识,并且可用来指导实验及工程。本模型的在线计算程序可通过以下网站获得:www.geochem-model.org。

超临界CO_2流体萃取莪术油的工艺研究

目的研究建立莪术油的最佳提取工艺。方法通过正交设计,用超临界CO2流体提取法(SFE)提取莪术挥发油,采用GC法、HPLC法测定莪术油中莪术醇、牦牛儿酮的含量,并以次为指标优化出合理的工艺条件。结果超临界CO2流体萃取莪术醇的最佳工艺为萃取温度45℃,萃取压力25MPa,提取时间2h,夹带剂(95%乙醇)用量10%。结论用SFE法提取莪术醇具有开发价值。

高含CO_2天然气藏储集层结垢及欠平衡钻井液技术

通过研究温度、压力、pH值等因素对CO2、CaCO3垢溶解度的影响,分析高含CO2天然气藏储集层的结垢机理。CO2的溶解度随温度升高而降低,随压力升高而升高,随地层水矿化度的升高而降低;CaCO3在水中的溶解度随温度升高而降低,随压力的升高而升高,溶液pH值升高会促进CaCO3的生成。结合吉林油田典型含CO2天然气藏储集层特征进行了结垢预测,认为钻井液滤液侵入储集层后,储集层近井地带存在结CaCO3垢的可能。针对气藏储集层埋藏深、井底温度高、地层压力系数低、裂缝发育等特点,优选了水包油及甲酸盐无固相两种欠平衡钻井液体系,CO2侵入、动态污染实验评价表明,两种钻井液均具有很好的抗CO2污染能力,储集层保护效果显著。两种欠平衡钻井液体系已分别在龙深2井和龙深3井进行了现场应用,效果良好,现场钻井液的岩心渗透率恢复值均在85%以上,满足欠平衡钻井的要求。

两种工艺下蜂胶中活性成分及抗氧化活性的比较

采用乙醇浸提与超临界CO2流体萃取两种工艺分别萃取粗蜂胶,比较两者提取率,利用高效液相色谱法分别分析两种工艺下蜂胶提取物黄酮成分的差别,气相色谱法分别分析两种工艺下蜂胶提取物萜烯成分的差别,并从DPPH自由基清除能力和抗油脂氧化能力两个指标分别对两者进行了抗氧化活性的研究和比较。实验发现超临界萃取蜂胶的萃取物得率明显要高于乙醇一次浸泡的提取物得率,接近并略小于乙醇二次浸泡的提取物得率;蜂胶乙醇提取物和蜂胶超临界萃取物在黄酮及萜类化合物种类及含量上有明显差异,蜂胶超临界萃取物中只有两种黄酮,即高良姜素、苛因,总黄酮含量3.17%,比蜂胶乙醇提取物中的总黄酮含量16.32%少得多;蜂胶超临界萃取物中的萜类化合物总含量18.72%是蜂胶乙醇提取物中萜类化合物总含量7.72%的2倍多。蜂胶超临界萃取物具有较强的DPPH清除率,蜂胶乙醇提取物抗猪油氧化能力较高。

超高压对峰甘板栗风味物质及理化性状的影响

目的研究超高压（UHP）处理对峰甘板栗风味成分及理化性状的影响,对其感官品质评价提供数据支撑。方法将峰甘板栗分别在200、300、400和500 MPa条件下16℃保压10 min,采用超临界CO2流体萃取（SCFE）技术对其进行提取,采用气相色谱-质谱方法（GC-MS）检测其风味成分的变化及测定各理化指标。结果在200-500 MPa条件下峰甘板栗风味物质分别保留了89.98%、36.86%、7.63%、40.38%;经过超高压处理,峰甘板栗中酯类、醇类物质的种类及含量均下降,而酮类和酸类化合物均有所增加。随着压力增加,峰甘板栗褐变度、硬度、可溶性总糖和水分含量都呈现不同程度的增长趋势。结论在峰甘板栗微生物数量不超过卫生安全限量前提下,300 MPa处理对峰甘板栗理化性状影响较小,风味保持较好,且新增加的风味物质对感官品尝具有积极作用,其感官质量评价较高。

地幔岩中流体包裹体研究

地幔岩石中的流体包裹体代表地幔流体的样品。地幔流体包裹体可以存在从地幔来的金刚石,地幔捕虏体和岩浆碳酸岩中。研究这些岩石和矿物中的流体包裹体可以得出其所代表的地幔流体的温度、压力、成分和同位素。我们目前见到的这三类地幔岩石的包裹体主要可在橄榄石、辉石、金刚石、方解石和磷灰石中见到。这些包裹体可以粗略地分为 CO_2包裹体和硅酸盐熔融体包裹体。又可细分为四类包裹体:(1)富碳酸盐的硅酸盐熔融包裹体。这种包裹体在金刚石、地幔岩捕虏体和岩浆碳酸盐岩中见到,它又可分为结晶质熔融包裹体和玻璃包裹体。(2)CO_2包裹体。这种包裹体大多见于地幔捕虏体中,在金刚石和岩浆碳酸岩中也可见到。(3)含硫化物的包裹体。这种包裹体见于地幔捕虏体中,与纯 CO_2包裹体和含CO_2的熔融包裹体共存。(4)高密度的流体包裹体。这种包裹体见于金刚石中,是一种高盐度、高密度的含K、Cl 和 H_2O 的流体包裹体,又可分为高卤水包裹体和含卤水的富硅的碳酸盐岩浆包裹体。从对金刚石、地幔捕虏体和岩浆碳酸盐岩中流体包裹体的研究表明,地幔流体存在不均匀性和不混溶性。

高功率TEACO_2激光器主机流场优化研究

为提高TEACO2激光器放电区气流分布均匀性,解决手工计算方法无法对复杂流场进行全面准确分析的问题,采用计算流体动力学(CFD)方法,应用Fluent软件对激光器主机流场进行计算模拟,分析确定了影响因素。通过对流场进行优化改进,使放电区气流分布不均匀度纵向由8.3%降低到5.2%,横向由2.3%降低到0.78%,从而使激光器稳定放电重复频率由330Hz提高到405Hz。

抗高温高性能水基钻井液及其在顺北801X井的应用

顺北801X井是塔里木盆地顺托果勒区块的一口重点探井,完钻井深为9145 m,最大井斜为71°,水平位移为1075.77 m,为国内陆上采用水基钻井液完钻的最深定向井。针对顺北801X井高温高压地层的特点,通过优选抗温处理剂,优化钻井液性能参数,研制出一套密度达2.0 g/cm^(3)的高性能水基钻井液体系。室内评价结果表明,该钻井液抗温可达200℃,在高温下具有良好的流变性能,能较好地封堵泥页岩微裂缝,在180℃下的滤失量为13.8 mL,滤饼质量薄且有韧性,能抗CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)污染及盐水侵污染。现场应用表明,该钻井液在高温井段性能稳定,维护简单,起下钻顺利,未出现复杂情况,保证了井下安全、快速钻进,该井试油产量折算油气当量达1007.6 t。该钻井液的成功应用,为顺北区块后续施工井钻井液体系的优选提供很好的借鉴。

雁探1“四高”井钻井液应用技术

雁探1井是中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司的一口重点矿权保护井,是青海油田柴达木盆地一里坪地区落雁山构造一口四开直井型风险井,完钻井深为5 909.95 m,钻探主要目的是探索落雁山构造E32～N1含油气性;了解落雁山地区古-新近系暗色泥岩发育情况以及生烃能力,为下步盆地腹部大型区带热成因气勘探研究及部署提供依据。该井地质条件复杂,没有任何实钻参考资料,存在高温、高密度、高压盐水层、高浓度CO_2等叠加复杂因素,实际使用钻井液密度高达2.50 g/cm^3,井底实测温度高达205℃,CO_2侵高达100%,加之多层高压盐水存在,是一口典型的"四高"井,钻井施工难度极大。优选采用了BH-WEI钻井液体系,围绕高温稳定性、抗酸性气体污染、抗盐水污染、高密度流变性、滤失量与流变性矛盾等技术难点,精细调整钻井液配方及维护处理措施,较好地解决了一系列技术难题和矛盾,顺利钻至设计井深5 700 m,后加深钻进至5 909.95 m突遇设计外的异常高压盐水层,由于关井压井时间过长,事故完井。该井技术难点典型,积累了宝贵的现场施工经验,具有很好的借鉴指导意义。

东方13-1高温高压气田全寿命多级屏障井筒完整性设计

东方13-1气田目的层温度高达141℃,压力系数1.90~1.94 g/cm^3,天然气中CO_2含量14.63%~50.04%,属高温高压高含CO_2天然气藏,实际开发中极易造成固井窜槽、油套管强度下降及腐蚀失效,给井筒安全造成隐患。为此设计采用了具有防漏、防窜、防腐蚀、防应变、防温变功能的"5防"树脂水泥浆体系及油气响应型自修复水泥浆体系,实现全井段水泥封固;并提出了"尾管树脂水泥浆+尾管顶部封隔器+回接插入密封+回接管柱顶部封隔器+自修复水泥固井+树脂水泥固井"六级屏障设计技术,形成多级屏障的安全系统。现场应用结果表明,东方13-1气田各生产井?177.8 mm尾管及回接段固井质量优良,而且从投产至今,各生产井井口压力监测均未发现有环空带压问题。该套技术可以有效封固高温高压高含CO_2产层,保障从钻完井至后期开发生产整个周期过程中的井筒完整性,降低了环空带压风险。

渤海XX29-2油田中深层优质储层成因分析

为研究XX29-2油田沙河街组中深层储层特征,运用薄片镜下观察、岩心描述、物性分析、扫描电镜等手段对其岩性、物性进行精细分析。结果表明,XX29-2油田沙河街组中深层储层砂岩类型以含砾中—粗粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,孔隙类型以粒间孔为主,储集性好,为中孔高渗优质储层。按一般的理论分析,中深层的储层因受成岩作用影响,物性多为低一中孔渗,为了解这种中深层优质储层的成因,从影响中深层优质储层成因的七个因素对其做了分析,最后得出CO_2热流体和粗粒砂岩是形成该区优质储层的主控因素。这一成果为下步渤海中深层有利目标的勘探提供了科学依据。

超临界CO_2提取延胡索乙素最优工艺条件探索

文章通过设计四因素三水平正交实验,探索超临界CO_2流体萃取法提取延胡索乙素的最优工艺条件。利用SFE-CO_2法提取延胡索中的延胡索乙素;利用HPLC法测定萃取物中延胡索乙素的含量。经实验探究,确定的最佳工艺条件为:延胡索粒度为30目,萃取压力20 Mpa,萃取温度45℃,改性剂为饱和Ca(OH)_2溶液,夹带剂为药材1.5倍量的95%乙醇。该工艺稳定可行,可用于延胡索乙素的提取。

花椒渣超临界CO_(2)萃取物成分及其活性分析

本文旨在探究花椒渣超临界CO_(2)萃取物的物质成分及其抑菌、抗氧化作用。采用高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)分析法分析化合物成分,通过纸片扩散法和二倍梯度稀释法分析其抑菌活性,并测定萃取物对DPPH和ABTS;自由基的清除率以分析其抗氧化活性。结果表明:花椒渣萃取物共鉴定出50种化合物,主要有生物碱、烯醇类、酰胺类、黄酮类、香豆素,以及各种酯类酸类等物质,其中石斛碱相对含量最高,达到38.28%。花椒渣萃取物具有广谱的抑菌作用,对副溶血弧菌、嗜水气单胞菌和希瓦氏菌的最小抑菌浓度(MIC)均为3.125 mg/mL。与花椒萃取物、花椒麻素和花椒精油相比,花椒渣萃取物的抗氧化活性最强,在12.5 mg/mL时对ABTS+自由基的清除率达到100%,在50 mg/mL时对DPPH自由基的清除率达到91.35%。因此,花椒渣萃取物具有较好的抑菌性和抗氧化性,开发花椒渣萃取物,可以实现花椒的高值化利用。

新型无水压裂液技术研究现状与展望

本文分析调研了高能气体、液态二氧化碳、泡沫以及液化石油气等4种新型无水压裂液,详细对比了4种压裂技术的优缺点和应用情况。

丹参二萜醌部位高速逆流色谱制备工艺及体外抗肿瘤活性研究

目的优选分离丹参二萜醌最佳的高速逆流色谱(HSCCC)溶剂体系,明确丹参二萜醌的体外抗肿瘤活性。方法采用CO2超临界萃取法制备丹参总二萜醌,采用UPLC测定丹参酮IIA和隐丹参酮在不同溶剂系统上下相中的峰面积,计算分配系数(K)值及K值的比值(α),确定最佳溶剂体系。CKK-8法观察丹参二萜醌对人肝癌(QGY-7703)、肺癌(PC9、A549)、胃癌(MKN-45、HGC-27)、结肠癌(HCT116)、骨髓瘤(U266、RPMI8226)、乳腺癌(MCF-7)等9种人源肿瘤细胞株的抑制作用。结果 HSCCC溶剂系统为石油醚-醋酸乙酯-甲醇-水(12∶8∶13∶7)时,丹参酮IIA和隐丹参酮能得到较好的分离,丹参二萜醌的得率为8.65%。丹参二萜醌体外对人肝癌、肺癌、胃癌、结肠癌、骨髓瘤、乳腺癌等9种人源肿瘤细胞均有一定的抑制作用,其中对人肺癌PC9细胞及人乳腺癌MCF-7细胞的抑制作用最为显著。结论确定的溶剂体系对丹参二萜醌有效部位的分离效果可靠,建立的HSCCC制备方法操作简单,可作为高效快速分离纯化丹参二萜醌的分离制备方法。丹参二萜醌在体外具有良好的抗肿瘤活性。