分子膜驱油提高驱油效率的实验室研究

由于剩余油主要分布在小孔、微孔中,现有的化学驱油剂对低渗透油藏的驱油效果并不理想。研究利用岩石的静电吸附在固液界面形成分子膜,从而改变界面的润湿性,驱替出小孔中的残余油,提高驱油效率。超低渗透岩心实验结果显示,分子膜驱油在原来水驱基础上提高驱油效率10%,效果比较显著。

纳米纤维素材料在油气田开发中的应用与展望

材料是油气田开发的基础和保障,积极借鉴材料科学的最新进展,提高油气资源开发的经济效益,减小环境保护的压力,是石油工程发展的必然要求和必由之路。作为一种高性能的生物高分子材料,纳米纤维素(NC)具有成本低、来源广、无污染和可再生等优点以及高强度、低密度、强韧性、易修饰等物理性质,被广泛应用于生物医药、食品包装和光电材料等领域。最新研究表明,NC材料在油气田开发领域也具有广阔的应用前景,并逐渐引起中外学者的关注。详细梳理了近年来NC在钻井、压裂和提高采收率等方面的研究进展,深度剖析了实际应用中遇到的问题和解决方法,结合近年来对NC分散液、NC高稳泡沫、NC乳液和NC水凝胶的研究,展望了未来NC材料在油气田开发中的应用潜力和发展方向。

缝洞型油气藏物理模拟试验方法研究

在钻完井、调剖堵水、重复压裂等各种工艺措施实施前,一般都要在室内对各种工作流体进行物理模拟试验来评价其应用性能,以完善工作液的配方和施工工艺,而裂缝性油气藏裂缝的产状、开度、方位等参数对工程实施效果有直接影响。因此,在室内对岩心造缝使之能更真实地模拟地层显得尤为重要。介绍了各种岩心造缝方法,分析了各自的优缺点,最后结合建立碳酸盐岩缝洞型油气藏物理模型的难点,提出了一种新颖的缝洞微观物理模型,并进行了微观物理模拟试验,结果表明,该模型可较好地描绘凝胶堵水后水驱残余油的动态过程,这对认识缝洞性油气藏的封堵机理和研究水驱提高采收率的机理具有一定的指导意义。

岩性油气藏地震保幅处理技术及其应用——以东部某油田岩性气藏为例

地震数据保幅性处理是一项复杂的系统工程。笔者分析了实际地震数据处理流程中各个关节点模块的保幅性,重点评价了反褶积和振幅补偿的保幅性,并论述了俞氏子波统计反褶积比预测反褶积有更好的保幅性,而剩余振幅补偿需要用叠前弹性阻抗或者叠后反演结果来检验其保幅性。根据上述的保幅性分析结论,对目标区进行了保幅性的地震数据处理,运用叠前弹性参数反演的方法预测了该区的含油气性,其预测的结果与钻井结果相符合,说明了该文采用的保幅处理流程和方法能够提供一套保幅性比较可靠的基础数据。

分子膜驱油注入参数的实验室研究

分子膜驱油是一种有别于传统化学驱的新型的驱油方法,其是依靠静电相互作用在呈负电性的岩石表面形成分子膜,从而改变界面的润湿性,驱替出孔隙中的残余油,提高驱油效率。实验表明:选用浓度为0.5%的分子膜注入,综合效果最好;分子膜注入后使其与地层岩石作用24h,甚至48h以上效果较好;分子膜注入后采用水驱是比较合适的。

基于非线性搜索策略的改进灰狼优化算法及其应用

灰狼算法(GWO)在大工业复杂的优化问题求解中存在许多不足之处,如容易陷入局部最优解、收敛速度慢、最优解精度低等缺点,由此提出一种改进的灰狼优化算法.在灰狼算法的基础上,通过引入非线性参数和新的位置迭代更新方程,构建一种基于非线性策略的灰狼优化算法,并通过软件实现算法.通过8个标准测试函数在多维度下的数值对比实验和一个工程设计优化问题求解,分析验证算法的稳定性和优越性,并证明其性能均优于原有的GWO系列算法,是一种具有潜力的元启发式算法.

定向裂缝对地震波速度和振幅影响的比较——实验结果分析

利用垂直定向裂缝模型和 MTS岩石物性测试系统 ,测试了不同材料和不同状态裂缝模型的地震特征响应。对特征响应进行分析和比较后发现 ,虽然波的传播速度 ,振幅 ,吸收衰减 ,主频均可用来检测裂缝的特征参数 ,但是裂缝变化对振幅的影响远大于对速度的影响。因此 ,利用地震波的振幅、衰减等属性参数检测裂缝特征比利用速度参数更有效。

塔里木盆地寒武系层序界面特征及其油气地质意义

以塔里木盆地寒武系为研究对象,通过对盆地西北缘柯坪塔格地区、东北缘库鲁克塔格地区及西南缘寒武系野外剖面详细观测及盆内TS1井,YQ6井等钻井岩心详细观察,根据各类测试分析成果,共识别出6种类型的层序界面,它们分别是:①古风化壳,②渣状层,③古喀斯特作用面,④超覆面,⑤岩性、岩相转换面,⑥最大海泛面。在各类层序界面特征详细研究基础上,将上述界面归结为4种成因类型,分别是:造山侵蚀层序不整合界面,隆升侵蚀层序不整合界面,海侵上超层序不整合界面和陆上暴露层序不整合界面。层序界面成因类型不仅反映了海平面升降速度与构造沉降的耦合关系,而且还反映这两者耦合作用之下形成的物质响应和它们两者之间的本质差别,以及形成这些差别的盆地性质及动力学机制。最后,根据层序界面特征及成因意义,详细论述了层序界面的研究意义,具体表现为:(1)反映盆地性质与演化;(2)控制储层的发育,包括控制岩溶储层和白云岩储层的发育;(3)控制油气的运移;层序界面与裂缝、断裂共同组成了沟通孔隙流体流动的输导系统。

碳酸盐岩台地边缘沉积结构差异及其油气勘探意义——以川东北早三叠世飞仙关期台地边缘带为例

随着研究的深入,逐渐认识到碳酸盐岩台地边缘带(简称台缘带)具有沉积结构和演化的差异性,其不但记录了古地理格局及其演化过程,同时也对相关油气储层的发育具有重要的影响。以四川盆地东北部早三叠世飞仙关期同期近平行的三排台缘带为研究对象,通过钻井、野外露头及地震等资料综合分析,揭示研究区早三叠世飞仙关早期台缘鲕粒滩带明显继承了晚二叠世长兴期台缘礁滩带的分布,并具有整体向东迁移的特点。不同台缘带之间具有明显差异,可识别出迁移型和加积型两种台缘结构样式,迁移型台缘带主要分布在元坝-龙岗-梁平台缘带(简称1号台缘带)、简池-鸡王洞-沙陀台缘带(简称3号台缘带),其具有台缘斜坡坡度缓、迁移明显,造成台缘带鲕粒滩整体分布宽但厚度薄、横向间互云化的特点;加积型台缘带主要分布在铁厂河-普光-罗家寨台缘带(简称2号台缘带),沉积结构总体上表现为加积特征,但晚期具有向东迁移特点,台缘带窄、台前滑塌普遍,鲕粒滩分布集中且厚度大、云化彻底。不同台缘带内部沉积和储层分布具有差异性,1号台缘带内部具有斜坡带陡缓相间,缓坡区台缘带鲕粒滩迁移明显,鲕粒滩累积厚度薄且云化弱或不发育,相对的陡坡区迁移幅度略小,鲕粒滩累计厚度略厚,且具有向上云化程度逐渐增强的特点;由于面对相对开阔的海域,3号台缘斜坡带风暴影响明显,具有横向上的云化间互及垂向云化增强特征明显,资料有限,横向地貌变化尚待进一步揭示;2号台缘带具有横向上的鲕粒滩厚薄变化,但加积和整体云化特征稳定。台缘沉积结构差异性明显受早期长兴期古地貌、海平面变化及古风向和沉积期差异沉降等因素的联合影响。研究建立了相关台缘带沉积和白云岩分布模式。

页岩矿物不同润湿性表征与吸附微观机理

无机矿物作为页岩气吸附的重要载体,其表面性质对甲烷吸附能力有着重要影响,而润湿性作为固体重要表面性质之一,对矿物气体吸附能力的影响不可忽视.文章以蒙脱石和石英作为研究对象,通过对矿物表面甲基化(-CH_(3))和羟基化(-OH)处理来改变其润湿性,以探究无机矿物表面润湿性对甲烷吸附能力的影响.采用分子动力学方法研究矿物体系的润湿性,用接触角对润湿性进行定量表征,并构建纳米狭缝,结合巨正则蒙特卡罗方法模拟润湿性改变前后,CH4在矿物中的吸附变化.研究结果表明,水滴在羟基化矿物表面迅速破裂并铺展在矿物表面,而在甲基化表面铺展程度较小,普遍呈半球形.羟基化蒙脱石和石英表面的润湿接触角分别为12.7°和26.5°,均小于其甲基化表面接触角62.5°和85.7°.甲基化矿物甲烷吸附量均高于其羟基化,气体几乎大都以吸附状态位于孔隙壁面,随着矿物亲水性的减弱,其对甲烷吸附能力增强.

SMA在石油工程中的应用研究进展

形状记忆合金(SMA)是一种新型功能材料,不仅具有形状记忆效应、超弹性等功能特性,还具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和综合力学性能。SMA能在一定温度下恢复形状并产生较大的回复力,被认为是驱动件、密封件、温控件的理想材料,在石油工程领域有着广泛的应用。介绍了SMA的发展、种类以及SMA的形状记忆效应、超弹性机制,综述了石油工程SMA在管接头、封隔器和内补口、堵漏等方面的应用和研究进展,对SMA今后的发展进行了展望。

油气储集层AVO非线性反演方法及应用研究

详细论述了AVO非线性反演方法的原理、反演中目标函数的构造以及海色矩阵的计算 ,获得了较精确的含气砂岩的泊松比值 ,直接检测了气层。应用实例表明 ,AVO非线性反演是一种求取精确解的方法 。

寺河煤矿煤岩颗粒解吸—扩散特征实验研究

煤层气赋存于煤岩层的割理和基质孔隙中,以吸附状态为主,通过降压解吸释放。利用自主研制的煤岩解吸分析实验装置,研究寺河煤矿3#煤样粉碎后的4种不同粒径的干煤岩颗粒的解吸特征,随着解吸压力的降低,干煤岩颗粒在不同解吸压力下的解吸量不同,呈高—低—高的变化;解吸初始阶段,主要是解吸过程,解吸量主要与比表面积相关;解吸中后期阶段,主要是解吸—扩散过程,解吸量主要与扩散半径相关。

塔里木盆地志留系—泥盆系层序界面的“四位一体”响应特征及其油气地质意义

以塔里木盆地志留系—泥盆系为研究对象,通过对盆地周缘野外露头剖面详细观测、盆内典型钻井岩心详细描述、测井资料分析、地震剖面解释,详细研究了盆地内志留系—泥盆系沉积演化过程中关键层序界面(主要包括S/O界面——对应于地震剖面上的T07,上、中下志留统之间的层序界面——对应于地震剖面上的T16,上、中泥盆统之间的界面——对应于地震剖面上的T06,石炭系、泥盆系之间的界面——对应于地震剖面上的T75)的"四位一体"响应特征,即层序界面在野外露头剖面、钻井岩心、测井曲线及地震剖面上的特征,结果表明:层序界面在露头剖面、钻井岩心上通常为不整合或冲刷侵蚀面,在测井曲线上表现为突变,在地震剖面上表现为上超、下超或削截。进而详细论述了层序界面形成的油气地质意义,具体表现为:(1)层序界面反映了关键时期盆地性质的转化;(2)层序界面为油气运移的重要通道;(3)层序界面有利于圈闭的形成。该研究成果将为塔里木盆地志留系—泥盆系的进一步油气勘探提供重要的基础地质资料。

自然电位测井在低阻油气层识别中的应用——以塔里木盆地吉拉克地区三叠系低阻油气层为例

由于低阻油气层电阻率和水层电阻率接近,给应用常规测井资料识别低阻油气层油水层、确定油水界面位置带来了困难。对低阻层和非低阻层样品进行的完全含水电导率(Co)和溶液电导率(Cw)关系的实验证实,在低阻层由于粘土矿物附加导电作用是形成吉拉克地区三叠系第二油组低阻的主要原因。研究表明,该类低电阻油层被钻穿后,粘土表面阴离子将吸附溶液中的阳离子,被吸附到粘土矿物表面的阳离子又会进一步牵制溶液中阴离子的迁移,使低阻油气层内出现离子滞留现象,形成电荷屏蔽。造成低阻油气层段自然电位测井曲线与非低阻层相比,负差异下降,通过建立一条非低阻状态下的拟自然电位曲线SPrt,将其与SP曲线进行对比,根据叠合特征可识别低阻油气层。实际资料应用表明,该方法在吉拉克地区应用效果明显,能较好地识别低电阻油气层。

空气泡沫防气窜能力评价的实验研究

在运用空气泡沫驱替技术来开发油田的过程中,储层孔隙和喉道的不均匀程度等因素给确定空气泡沫防窜能力的大小带来了一定的困难。因此,确定气窜注入压差和注气时间的准确把握,对于空气泡沫驱技术和油藏的经济开采具有重大的意义。设计了空气泡沫防窜实验,通过岩心流动实验装置界定空气泡沫的防窜能力,根据岩心中形成泡沫的优劣程度,选择初始注入条件,研究气体突破后的注气时间对空气泡沫防窜能力的影响,并界定了形成气窜的注入压差,旨在为我国油田气驱技术提高采收率提供新的思路。

西藏岗巴地区海相上白垩统碳、氧同位素对比实验结果偏差分析

对西藏南部岗巴地区上白垩统部分全岩样品进行了碳、氧同位素不同实验室、不同时间的对比实验,目的在于了解样品处理过程可能对试验结果的影响程度。结果发现,不同实验室的结果偏差比同一实验室不同时间的结果偏差大,碳同位素比值的偏差比氧同位素比值的偏差大。不同实验室结果偏差的关键原因是样品制备方法和岩性的不同:手工碎样、选样、磨样较难避免微裂隙中充填的方解石脉和小型生物扰动组构对同位素值的影响,而毫米级直径钻头刮样取样则很大程度上可以避免;钙质页岩和泥灰岩受影响的程度相对较小,生物碎屑灰岩受影响较大。碳同位素比值偏差大于氧同位素,前者基数比后者大4-5倍可能是主要原因。

利用叠前弹性参数同时反演预测储层的含油气性

叠前时间偏移得到的CRP道集和叠前弹性参数同时反演技术为岩性和隐蔽油气藏勘探开发提供最为有效的含油气储层的识别方法。依据弹性波传播的基本理论,对Zoeppritz方程进行简化,给出了计算纵横波波阻抗同时反演的公式。在井资料分析及计算其弹性参数的基础上,通过交会图分析得知利用P波阻抗和S波阻抗交会可以区分岩性,P波阻抗和孔隙度交会可以区分储层,储层和流体因子λ交会可以区分储层的含油气性。通过反演结果提取了研究区沙河子组的含油气储层平面特征和剖面特征,其预测结果与实钻结果一致,证明了叠前弹性参数同时反演对预测含油气性具有较好的实用性。

基于子波衰减的低频伴影数值模拟及油气检测

低频伴影技术已在地震资料检测油气中得到应用，但其形成机理仍然没有令人信服的解释。以叠后地震资料为基础，从地震子波衰减及其在油气中的衰减规律的角度正演含油气储层，然后对正演的地震剖面运用高精度的小波变换时频分析方法提取单频剖面，高频剖面出现储层下方弱能量（即上强、下弱），低频剖面出现储层下方强能量（即上强、下强），与实际地震资料含油气岩层低频伴影现象一致。该模拟方法为揭示低频伴影现象的本质提供了全新的思路。

延长油田南沟区块开发历史数据恢复及应用

延长油田南沟区块开发过程中主要记录了部分井的初期月产油量、现阶段日产油量和累计产油量数据,缺乏产水、压力及投产时间等部分数据,地下储量动用程度及压力场不明,给后期开发调整带来困难。依据油藏弹性能量开发递减规律,按照阿尔普斯递减模型,将各井累计产油量劈分到历史阶段,再利用油藏数值模拟,采取定产油量方法进行参数拟合、确定产液量,从而确定地层压力。通过部分资料井的检验证明恢复历史数据的有效性。利用恢复的历史动态数据和数值模拟剩余油分布,部署优化油藏开发方案,达到提高油藏开发效果目的。