油气田采出水配伍性评价实验影响因素研究现状

随着油田开发进入中后期,多层系混合开采已成为常用的开发手段。多层采出水混合后,因水中离子构成不同、水型不同,会产生较为严重的结垢现象,回注会对储层产生伤害。因此需要对混合水回注进行配伍性评价。目前注入水与地层水配伍性的方法主要有静态方法和动态方法,并以钙离子、透光率、结垢量等为考核指标。综述了国内外油气田采出水配伍性评价方法,探讨了各种评价方法的优缺点。分析了配伍性评价中的影响因素,总结了影响因素的屏蔽方法。

陕北某气田集气站管线腐蚀机理研究

针对陕北某气田集气站腐蚀严重的问题,对集气站接收的天然气和采出水组成进行分析。通过失重法测定L245NS碳钢在集气站不同部位的平均腐蚀速率,并对腐蚀产物膜和点蚀坑进行表征。结果表明:接收的天然气中CO_(2)含量与H_(2)S含量分别为6.33%和354mg/m^(3),接收的采出水pH低,Cl^(-)和成垢阳离子含量高,接收的介质属于强腐蚀强结垢介质;进站管线、污水管线和出站管线的腐蚀产物膜均不完整,腐蚀程度分别为轻度、严重、轻度,腐蚀形态均为点蚀,主要以CO_(2)腐蚀为主。进站管线内的腐蚀结垢产物组成主要为BaSO_(4)和CaCO_(3),污水管线内的腐蚀结垢产物主要组成为单质S、FeCO_(3)和CaCO_(3)。造成点蚀的主要原因为腐蚀介质结垢严重,垢在管线表面分布不均匀及Cl^(-)和CO_(2)腐蚀。

气田含油含醇污水预处理剂的筛选研究

为了有效回收含油含醇污水中的甲醇,避免甲醇资源的浪费及环境污染,需要筛选出合适的预处理剂,用于含油含醇污水的处理。本文先对水质进行分析,以确定实验方法,并筛选出合适的絮凝剂与破乳剂。通过正交实验确定了预处理剂的复配方案与加量范围,再对其絮凝和破乳效果进行评价,并以铁离子含量、透光度为评价指标,分析预处理剂的处理效果。结果表明,污水呈弱酸性,污水中二价铁离子的含量较高,悬浮固体及凝析油的含量较大,投加适量的复合碱药剂后处理效果最好,经济效益最佳。

致密砂岩气藏可动流体分布特征及其控制因素——以苏里格气田西区盒8段与山1段为例

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏开发前景良好,但储层广泛发育的微纳米孔喉使得多孔喉介质空间内流体赋存、运移规律复杂,导致天然气开采难度较大。为明确储层可动流体分布特征及其控制因素,对苏里格气田西区主力产气层盒8段与山1段储层开展核磁共振、扫描电镜、物性测试及恒速压汞等实验研究。结果表明:①盒8段与山1段储层可动流体饱和度特征差异明显,前者(平均为48.75%)明显高于后者(平均为23.64%)。②盒8段可动流体分布特征受物性及孔喉结构控制明显,优势渗流通道的广泛发育及相对丰富的较大孔喉是储层较高可动流体饱和度的重要控制因素,复杂的孔喉配置关系导致山1段可动流体赋存特征影响因素复杂。③可动流体综合评价模型表明,强粒间孔-溶孔信号,高过渡半径及高过渡进汞饱和度均是较大可动流体饱和度的关键控制因素。该研究成果明确了不同段致密砂岩气藏可动流体控制因素,为致密砂岩气藏“甜点”预测提供了理论依据,对致密砂岩气藏开发具有指导作用。

纳米技术在提高原油采收率方面的应用新进展

文中对纳米技术在提高原油采收率方面的应用作了介绍和评述,涉及原理、制备、性能、工艺、现场应用效果等方面。其中,较详细地介绍了改进的纳米粒分散体系和纳米乳液的作用机理及提高采收率的效果,适合复杂地层和苛刻环境的纳米硅凝胶、纳米聚合物微球封堵技术,以及纳米复合压裂增产技术等方面的基础理论研究和应用情况。

磁防垢技术及应用发展现状

水设备中的水垢会造成水管中水流的堵塞,从而影响热交换器的工作效率,在经济上带来相当大的损失。人们对水垢的组成、预防及水的软化进行了大量研究,并找到不同的化学和物理防垢方法。其中,磁化(永磁和电磁)水处理技术因其投资小、操作简单、无毒无污染,集防垢、除垢、杀菌、缓蚀等多种功能于一身,是一种极具发展前景的防垢除垢技术。文中介绍了磁场对水溶液物理化学性质、结晶过程、作用条件的影响,并介绍了磁场作用下离子对磁化效果的影响及磁场的记忆效应;在此基础上,阐述了磁防垢的作用机理及磁防垢除垢技术的工艺发展情况。最后指出,建立和完善定量磁处理防垢除垢理论模型是机理研究的发展趋势,在应用技术上加强磁处理技术与光、超声波等物理技术、化学投药法及生物技术协同处理工业用水,将会取得更好的效果。

稠油催化水热裂解降黏实验研究

采用高温高压反应釜模拟研究了稠油在开采过程中全温度段(50～300℃)条件下的催化水热裂解降黏反应,利用元素分析仪和高效液相色谱分析了稠油元素组成和族组成变化,利用旋转流变仪测试并分析了稠油黏度变化及黏温特性,初步探讨了200℃以下的稠油催化水热裂解降黏的实质.结果表明:稠油在低温条件下水热裂解反应降黏以破坏弱化学作用力为主,稠油降黏率与重质组分减少密切相关.有催化剂存在时,稠油催化裂解作用的主要温度在150～200℃,反应24 h降黏率可达到80%以上.

海拉尔盆地贝尔凹陷油气成藏期次分析

应用储层自生伊利石测年法、烃源岩生排烃史法和包裹体均一温度法等综合分析海拉尔盆地贝尔凹陷油气成藏期次。分析结果表明海拉尔盆地贝尔凹陷油气成藏期主要分为两个大阶段：第一阶段油气成藏时期在距今120~80 Ma,相当于伊敏组沉积时期—青元岗组沉积早期,是海拉尔盆地贝尔凹陷最主要的成藏时期,油气大规模注入储层时期应该在105~90 Ma,相当于伊敏组二、三段沉积时期,此时期为烃源岩大量生排烃时期,油气运移动力充足,有利于油气发生大规模的运移并聚集成藏;第二阶段为青元岗组沉积至今,青元岗组沉积以来,发生过近东西向的挤压反转,使已形成的油气藏重新调整,同时二次生成的油气继续注入成藏。

基于均匀设计法的含油污泥超临界水气化制氢实验

在原油采输过程中会产生大量含油污泥,传统处理方式存在回收效率低、环境二次污染等弊端,应用超临界水气化含油污泥进行氢能回收,对含油污泥进行高效处理和利用具有重要意义。本文应用均匀设计方法研究超临界水的反应温度、反应压力、反应时间和物料比与最终单位污泥产氢量之间的关系,并通过反应结果拟合出它们之间的经验公式,分析超临界水反应参数对含油污泥气化制氢影响规律。结果表明,通过均匀设计进行多元线性拟合在含油污泥气化实验中具有较好的可行性,拟合出的经验公式具有良好的预测性,单位污泥产氢量与反应温度、反应时间呈正相关,与物料比呈负相关,伴随压力的增加单位污泥产氢量先增加后减小。在反应参数为544℃、2.2MPa、150min、10%下,单位污泥产氢量最高为5.92mmol/g。

高级氧化技术及其在油田中的应用进展

高级氧化处理技术作为物化处理技术之一．具有处理效率高、对有毒污染物破坏彻底等优点，其降解废水的原理主要是利用各种活性自由基进攻有机大分子并与其反应。从而破坏有机分子结构达到氧化去除有机物的目的，该技术已经逐渐成为难降解废水处理研究的热点。文中阐述了高级氧化技术的机理，综述了近年来含难降解有机物质的油田废水处理中各种高级氧化（深度氧化）技术的研究与发展情况。目前，高级氧化处理技术主要包括光化学催化法、超声化学氧化法、电催化氧化法、超临界氧化法、Fenton试剂法等，叙述了每种技术的原理、特点、研究进展及用途。已有的研究成果表明：高级氧化技术是处理难生物降解的有毒有害有机物的最有前途，且对环境无二次污染的方法。

稠油注蒸汽层内水热裂解降黏实验研究

在静态和动态条件下考察了油溶性有机铁盐类催化剂XAGD-2在200℃温度下催化孤东稠油水热裂解反应的效果。静态反应在高压釜中进行,加水量为稠油质量的30%,催化剂加量0.05%0.8%,时间24小时。催化剂加量0.3%时,静态水热裂解稠油50℃黏度(原始值25.3Pa·s)降低75.6%;H含量增大,C、O、N含量减少,S含量显著减少;与不加催化剂的实验结果相比,胶质、沥青质进一步减少,饱和烃、芳香烃进一步增多。在模拟蒸汽吞吐过程的饱和稠油填砂管水热裂解实验中,注汽后放置12小时回采,随吞吐轮次增加(15轮次),单轮次采收率由3.70%降至0.64%(总计9.43%),采出稠油降黏率由47.7%降至32.4%;蒸汽吞吐前先注入0.3PV10g/L的催化剂溶液(折合催化剂用量0.3%),单轮次采收率由第一轮次的8.50%降至第五轮次的0.66%(总计17.87%),第一轮次降黏率76.3%,第二轮次升至87.6%,逐渐降至第五轮次的74.4%。讨论了稠油改质、降黏、提高采收率的机理。

振动采油技术的研究现状及展望

介绍了振动采油的起源、国内外研究现状、振动采油的机理以及目前振动采油技术的不足和发展趋势,指出振动采油的关键在于保障振源振力能有效传入油层能量,确定与油层匹配的振动频率可控的多点震源,加强振动场、渗流场、固体介质场三场耦合的基础理论研究。振动采油技术可望成为聚合物驱后提高采收率的有效技术。

波动-化学生热生气驱替稠油室内实验

单独的化学生热生气就地CO2驱和单独的低频水力波动均可在一定程度上提高稠油油藏的原油采收率。在温度为80℃、化学生热生气剂(碳酸氢铵)浓度为0.6 mol.L-1的条件下,应用填砂管模型,分别对波动和不波动条件下就地CO2驱油的效果进行了评价。结果表明:单独的碳酸氢铵就地生成CO2具有较好的驱油能力,单独作用具有较好的效果,室内原油采收率可达22.4%;而波动辅助化学生热生气就地CO2驱油具有更好的驱油效果,原油采收率达26.9%,比单独的化学生热生气就地CO2驱提高4.5%左右,这为提高稠油采收率提供了一条新的途径。

集气管线天然气水合物生成与堵塞预测技术研究

在前人关于水合物生成动力学机理及气体水合物分子热力学模型研究工作的基础上,应用化工热力学、数值分析等基本原理,将天然气水合物分子热力学和集气管线中天然气动力学有机结合起来,建立了集气管线天然气水合物生成与堵塞预测理论模型,成功研制了集气管线天然气水合物堵塞预测计算机软件系统,并将所取得的研究成果应用于陕北某实际天然气田集气管线运行过程中--天然气水合物生成与堵塞的定量预测与评价,取得了满意的结果。

基于水露点分析的气田集气站注醇量优化——以子洲气田集气站为例

天然气通过集气站输送过程中,温度、压力等环境条件不断变化,易出现水合物,造成管线堵塞,影响天然气正常的输送,解决问题的做法是通过集气站时注醇。结合子洲气田集气站采用"小站常温分离、湿气气相输送、处理厂集中脱烃脱水"的工艺模式,为了确定合理注醇量、优化注醇制度,首先,根据各级分离器进、出口处天然气水露点测量值和所在部位环境温度对比判断是否需要注醇。对于需注甲醇时,将测量的各级分离器和管输接收端天然气水露点与对应的环境(管道)温度之间的最大差值作为需要优化的最大温差值。接着,利用行业标准露点修正图版建立了露点修正模型。最后,基于需优化的最大温差值,利用注醇量和温度修正值的关系对比确定子洲气田集气站最佳甲醇注入量。所得甲醇注入量既可有效抑制水合物形成又可节约成本。最终形成适合子洲气田集气站不同季节甲醇注入推荐表,可用于指导集气站生产。

人工地震采油技术机理研究与分析

人工地震采油技术是利用一定的设备在油层附近产生频率很低的机械波,通过声波的特性在油层发生一系列的波动效应,达到多口井增产增注的一种物理采油方法。它是一种适应低渗透、高含水中后期油田开发的比较理想的物理法采油技术。作者对其作用机理进行了理论分析、归纳和总结,为该技术的进一步深入研究做铺垫。

基于混料试验设计的气田采出水预处理药剂配比优化

为探讨水处理药剂配比对气田采出水预处理效果的影响,首先分析不同季节采出水水质,再确定各种药剂的加量范围,采用混料设计中极端顶点设计,以pH、透光率和总铁含量为指标优化药剂配比,并验证优化后的配比。最后研究加药总量对采出水预处理效果的影响。结果表明,采出水具有高含油、高含铁、高含悬浮物和低pH的特征;通过混料试验确定双氧水、NaOH和PAC的最佳配比为0.4055∶0.4087∶0.1858时能够达到很好的协同效果;药剂总加量≥350 mg/L时,预处理后采出水水质能够达到进塔要求。为节约成本,确定双氧水、NaOH、PAC和PAM的加量分别为142,143,65,2.0 mg/L。处理后采出水中悬浮物含量和总铁含量分别由原来的54 mg/L和1.32 mg/L降低到28 mg/L和0.48 mg/L。

油气管道维抢修密封卡具的安全检测与应用

针对油气管道维抢修所使用密封卡具在使用过程中存在安全隐患的问题,提出了1种密封卡具的安全检测方法,并设计了检测平台。检测平台主要由管段夹持装置、密封卡具组件、实验管段、液压注剂系统以及压力测量系统等构成;检测方法包括密封卡具的出厂强度检验、密封性能测试以及安全施工压力测试,通过检测来确保施工过程中密封卡具的安全稳定性及密封作业的成功率;在新疆油田采油一厂进行了现场应用,对泄漏管段进行现场勘测后设计加工了适用的密封卡具,对该卡具进行了室内安全检验,并依据注剂式密封技术的相关标准在现场实施了带压密封作业。研究结果表明:所加工密封卡具的强度、密封性能安全可靠,现场安全注剂压力不应超过22 MPa,管道未发生二次破坏,密封效果良好。

空气辅助内源混合菌吞吐技术

内源混合兼性厌氧菌对油藏温压系统及地层流体的适应性强,但无氧条件下该类菌种生长慢,且与原油作用不明显、增油效果差。为了解决这一问题,提出了空气辅助内源混合菌吞吐技术。利用正交实验考察了不同条件对内源混合菌生长特性;同时通过动/静态实验,系统研究了空气辅助下内源混合菌的作用和吞吐效果,并应用于矿场单井吞吐。结果表明:空气辅助作用下效果更明显,可进一步降低20.29%的界面张力和6.69%的降黏率;原油中含蜡/胶质量也大幅度降低69.06%、9.09%,改善了原油流动性能;吞吐效果较地层水、空气、内源混合菌平均提高了3.54%~10.78%;矿场应用效果显著,平均日产油量提高3.32t,含水率下降了近22百分点,投入产出比高达1.00∶2.07~1.00∶3.62,且产出液中的平均混合菌浓度和有机质含量也明显增多。该研究成果对高效开发原油具有一定借鉴意义和理论价值。

页岩气多裂缝结构支撑剂沉降规律实验

为了研究页岩气储层压裂改造中支撑剂的沉降规律,研制了多裂缝支撑剂铺置模拟设备,开展了不同裂缝结构、排量以及黏度下的实验。实验结果表明:随着压裂液黏度增加,主干裂缝中砂堤堆积高度减小,砂堤长度增加,砂堤表面变平缓,次级裂缝砂堤堆积高度变小;当排量增加时,主干缝砂堤坡度在裂缝入口端变平缓,在裂缝末端坡度增加,次级裂缝高度减小;对比不同裂缝结构,多裂缝结构的主干缝在节点处砂堤会出现突变,节点处砂堤高度忽然降低,形成“凹点”;次级裂缝数量越多,主干缝砂堤长度越小,“一”形多裂缝为0.55 m,而“T”形多裂缝和“十”形多裂缝的主干缝砂堤长度分别为0.50,0.42 m,减小了9.09%,23.64%。实验研究结果丰富了支撑剂沉降理论。