碳酸盐岩自转向酸酸液流动模拟实验研究与评价

在自转向酸酸化机理研究的基础上,对实验所用酸液体系从增黏性能、破胶性能和转向性能等方面进行了评价。实验发现,残酸在80℃时黏度可达到1 128.2 mPa·s,具有良好的封堵增黏性能;5%的乙二醇可使残酸黏度降至2 mPa·s,破胶效果好。通过岩心流动实验分别对常规酸和自转向酸在地层中的反应流动进行模拟,绘制了水驱-酸化-水驱全压降曲线。单岩心流动实验表明,自转向酸对于较高渗透率岩心的处理效果优于常规酸液,而对于较低渗岩心改造效果不明显。双岩心流动实验发现,对于不同渗透率差异倍数的两块岩心,自转向酸对于其中的低渗岩心改造效果要好于常规酸,然而随着渗透率极差进一步增大,自转向酸增黏改造效果变差。     

粘弹性自转向清洁酸化液在双河油田的应用

针对双河油田稀油老区注水井层位多、夹层薄、层间吸水能力差异大等问题,利用粘弹性表面活性剂在酸液中表现出的粘弹性,以及破胶完全、对地层清洁无伤害的特点,通过配伍性、流变性、缓速性、转向分流性等室内评价实验找出了最优化的粘弹性酸化液体系,能够对渗透率存在差异的低渗透岩芯进行改造.     

自转向土酸在青海油田储层改造中的应用

针对青海油田花土沟和尕斯区块储层多为薄互层,且层数多,跨度大,纵向非均质性严重,泥质含量较高等特征,为了消除储层突出的层间和层内矛盾,有效地改造油层,获得更好的产吸液剖面,通过室内实验形成并评价了以土酸为主体酸的自转向酸体系。该体系具有良好的增黏能力,能有效实现暂堵转向的目的,并且具有良好的耐高温流变性,与地层原油接触后能迅速破胶加快酸液返排。现场试验表明,土酸自转向酸酸化取得了明显的效果。     

GRF-CO_2清洁泡沫压裂液流变特性实验研究

基于管式流变仪原理,使用大型高温高压泡沫压裂液实验系统,对GRF体系的CO2清洁泡沫压裂液流变特性进行了详细的实验研究,研究了其流变特性受温度、泡沫质量、剪切速率和压力影响的规律,得出了压裂液流变参数的计算关联式,GRF-CO2清洁泡沫压裂液流变指数、流变系数的计算关联式平均误差均小于10%,能够满足实际工程需要。     

生活垃圾焚烧炉渣负载TiO2自清洁泡沫混凝土的制备

介绍了生活垃圾(MSW)焚烧炉渣的化学性质,表明了生活垃圾焚烧炉渣成分与天然砂石料非常相近,属于CaO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3系统,可作为混凝土中的部分替代骨料。紧接着将具有光催化特性的TiO_2与炉渣相结合,通过添加发泡剂H_2O_2来制备自清洁泡沫混凝土。研究了自清洁泡沫混凝土的TiO_2含量、孔隙率、堆积密度、表面孔隙度和微观结构对亚甲基蓝(MB)的光催化性能的影响。结果显示,TiO_2含量为0.4wt%的自清洁泡沫混凝土拥有较多的孔隙和较完整的孔隙结构,允许紫外光线更加深入的穿透进去活化TiO_2,光降解性能最优。     

特低渗油藏氮气泡沫调驱适应性研究

针对吉林油田某区块纵向油层动用不均、含水率高、采出程度偏低的现象,应用室内模拟实验和数值模拟方法进行了氮气泡沫调驱的适应性研究。物模实验发现,发泡剂综合发泡能力评价指数有利于发泡剂的统一筛选,确定质量分数0.3%JH-12起泡剂与质量分数0.03%AP-12稳泡剂的复配体系作为氮气泡沫驱的优选起泡剂体系;考虑现场实施的可行性,当岩心渗透率级差为4.67,采用双段塞气液交替注入方式氮气泡沫驱油效果更佳。利用数值模拟得到工区氮气泡沫调驱参数优选结果:注入方式为双段塞气液交替注入,泡沫段塞注入量为0.4 PV,地层注入气液比为1∶1,氮气注入速度为0.12 PV/a,这与室内物模实验结果基本一致。数值模拟井组氮气泡沫调驱采出程度增幅可达3.31%,产出投入比为3.29,表明方案可获得较高的经济效益。     

孔隙介质中泡沫生成机制和转向能力研究

为了明确泡沫在地层中的生成、运移等行为并考察其在油气田开发中的应用基础,通过利用微观刻蚀玻璃模型开展可视化实验的方法研究了泡沫在孔隙介质中的生成机制以及转向能力。结果表明：排驱时易发生颈部卡断,吸吮时易发生颈前卡断、直线卡断;气液混注时随含水饱和度变化,会使吸吮和排驱过程交替出现,而导致生泡方式发生改变;发现颈前卡断生成的泡沫直径略小于生泡孔隙喉道的直径,直线卡断生成的泡沫直径约为生泡孔隙喉道直径的2倍,颈部卡断生成的泡沫直径与孔隙体直径大致相当;泡沫在不同渗透率级差模型中运移转向能力差异较大,一般非均质地层注泡沫转向的渗透率级差极限为6:1,单纯注泡沫难以波及高渗透率级差模型中的低渗区域。可见上述研究结果能对泡沫在提高采收率中的应用提供一定的指导作用。     

氮气泡沫酸化工艺技术研究与应用

青海油田多为低压、低渗油藏,常规酸化返排较困难,且易造成油层二次污染。由于泡沫酸具有液柱压力低、返排能力强、粘度高、滤失小、裂缝长、对地层损害小、酸液有效作用距离长、施工简便、综合成本较低、经济效益高等特点。通过引进制氮设备和泡沫发生器,开展氮气泡沫酸化工艺研究,并在油田现场得到了很好的应用,取得了明显的增产效果和经济效益。     

泡沫复合驱微观驱油机理实验研究

利用微观仿真光刻玻璃模型进行了驱油实验,利用图像采集系统将驱替过程的图像转化为计算机的数值信号,然后采用图像分析技术对表面活性剂\聚合物泡沫复合驱的微观驱油机理进行了研究,直观的观察了泡沫复合驱过程中泡沫的生成与消灭以及泡沫驱油过程。实验结果表明,泡沫的形成主要有三种形式:在入口端发生的分离作用、在孔隙和喉道间发生的缩变作用、在孔隙中发生的挤压作用;泡沫破灭主要的形式是泡沫对油滴的挤压作用,使得两个气泡合并成一个气泡。     

环氧树脂乳液泡沫制备及固砂性能研究

为了克服化学防砂中存在的缺陷,改善其应用效果,开展了环氧树脂乳液泡沫固砂性能的研究.以环氧树脂、自制乳化剂为原料,采用相反转法,合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液.将合成的乳液稀释与起泡剂、稳泡剂混合搅拌可得到稳定性良好的泡沫.实验表明,在室温下质量分数50%乳液中,当起泡剂与稳定剂用量分别为乳液质量的0.4%、3.0%时,起泡体积倍数大于4,半衰期可达到29 h以上.通过室内模拟固砂实验发现,采用环氧树脂乳化泡沫固砂,所固结岩心强度高,渗透性好,抗压强度可达5 MPa,可以为非均质油藏或水平井的防砂提供一种有效的手段.     

消失模铸造水基涂料的研制

涂料是消失模铸造最关键的辅助材料之一。为降低消失模铸造涂料的成本,研制了水基消失模涂料。文中采用石英粉为耐火骨料,石英粉共有3种粒度分布。所有涂料用碾轮式混砂机制成膏状涂料,在搅拌机中加入适量水搅拌成液体涂料,然后测其性能。研制出的涂料,配方为：石英粉100％,膨润土4％,白乳胶2．5％,羧甲基纤维素钠（CMC）0．5％,以及其它附加物,其中石英粉要求粒度分布相对集中。该涂料成本低且具有优良的工艺性能,特别适用于球墨铸铁件的消失模铸造生产。     

延长油田L井区空气泡沫驱效果评价

延长油田L井区经过注水开发后,出现受效井数少、单井产量低,部分井水淹严重等问题,于是对部分井组实施了空气泡沫驱。以研究区典型井组为研究对象,对比空气泡沫驱前后产油量、含水率等参数的变化,评价受益井以及受益程度。结果显示,实施空气泡沫驱后油井降水效果非常明显,增油略有成效。这表明空气泡沫驱对于低渗透油藏而言是水驱之后的一种选择,能够在水驱基础上提高驱油效果。     

甘谷驿油田泡沫与储层配伍性实验研究

由于在注泡沫驱过程中,当泡沫到达储层后,会与储层的地层水、岩石接触发生一些物理化学反应,使得储层的渗透能力发生变化。针对此问题,利用甘谷驿油田提供的泡沫液d、地层水及储层岩石样品进行了泡沫和地层水、储层岩石配伍性的实验研究。结果表明,泡沫液d与地层水在体积比为7∶3时,配伍性较差,此时可考虑实施分注或采取加大防垢力度的措施来避免注水结垢。经分析此时悬浮物主要为CaCO_3和CaSO_4,可考虑加入有机膦酸类、聚磷酸盐等防垢剂来加强防垢措施。由于单纯的泡沫对岩心的损害较大,注泡沫会使储层的渗透率下降,经过现场的应用,显示循环注空气泡沫效果良好。建议配伍实验步骤:过滤、混配、升温。     

泡沫对基质-裂缝双重介质系统渗透性的影响

泡沫作为一种两相分散软物质体系,在非均质油藏调剖、裂缝性油藏防窜及非常规油藏压裂酸化中得到日趋广泛的应用。但泡沫体系在基质-裂缝系统运移过程中,会导致局部捕集、滞留、堆积等现象,影响系统尤其是基质的渗透能力。研究以表面活性剂泡沫和纤维素纳米纤丝(NCF)强化泡沫为对象,建立了评价泡沫体系对基质-裂缝双重介质系统渗透性影响的评价方法,并阐明了两类泡沫的运移和分布规律。实验采用4个级别渗透率(0.13～239.60 mD)的岩芯,建立了压差、基质侵入深度、残余阻力因子与渗透率的关系。研究发现,泡沫体系可以顺利通过23.00 mD的岩芯,不会影响基质渗透能力;当泡沫侵入低渗透和致密基质(低于3.13 mD)后,由于物理吸附、机械滞留等作用,基质渗透率显著下降,NCF泡沫和表面活性剂泡沫对基质渗透性的影响程度接近。另外,NCF起泡液主要滞留在裂缝壁面,尤其是在渗透率不高于8.5 mD的基质-裂缝系统中,起泡液整体滤失量少,去除表面堆积后,基质渗透率可以快速恢复。研究结果可为泡沫在基质-裂缝系统尤其是低渗/致密基质中运移和分布规律提供参考,为评价泡沫对系统渗透能力的影响提供方法。     

清洁压裂液对煤岩储层伤害的实验评价

 压裂液进入煤层后会带来一定的伤害,影响煤层气的产量。通过实验研究了清洁压裂液对煤层气解吸扩散和渗流的伤害机制。以沁水盆地煤岩为实验样品,利用自主研究的煤岩解吸装置和全模拟流体模拟微观分布实验系统,测试了清洁压裂对煤岩解吸量和地层水渗透率的伤害程度。研究表明,清洁压裂液对煤岩渗透率的伤害为30%,对煤层气解吸量的伤害率为24%,并且推迟了煤层气开始解吸的时间,降低了解吸的速率。通过电镜扫描、润湿性等测试,明确了清洁压裂液对煤岩的伤害机制。     

油藏条件下泡沫油的油气相渗规律研究

委内瑞拉Orinoco地层油除了具有常规稠油的基本特性外,随开采压力的变化还呈现出极为复杂的“泡沫流体”流动特征,是典型的非牛顿流体,在油藏中的渗流过程属于非达西渗流,其在油藏条件下的油气相对渗透率关系还不清楚.长岩心衰竭实验显示了泡沫油的开发特征,缓慢的采油速度可使油气两相保持稳定.对常规油气相渗非稳态方法进行改进,利用气体驱替的慢速开发实验,结合衰竭实验和PVT实验的数据,计算出高温高压状态下泡沫油的油气相对渗透率关系.该方法对油气体积进行了准确的校正,计算的油气相渗关系显示出泡沫油的独特性:含气饱和度很低;气相相对渗透率值很低;油气两相曲线没有交点,在测试结束点时,气相相对渗透率值会迅速增长.     

pH值对油酸发泡性能影响的研究

研究了不同品种油酸溶液在不同pH值下的发泡能力和泡沫稳定性,探讨了黄原胶(XC)和羟乙基纤维素(HEC) 两种水溶性高分子对油酸泡沫稳定性的影响。实验结果表明:在相同条件下,动物油酸较植物油酸具有更好的发泡性能;油酸的发泡能力和泡沫稳定性随着其浓度的升高而增强,但当浓度超过8 g·L-1后增加幅度变小;pH<7时,油酸溶液无发泡能力,pH>7时,随着pH值的升高,发泡能力和泡沫稳定性逐渐增强,在pH=10时发泡能力和泡沫稳定性最好;通过调节动物油酸溶液的pH值可控制其发泡性能, 实现发泡→消泡→发泡多次循环的目的;水溶性高分子的存在能够提高油酸泡沫的稳定性,XC较之HEC稳泡效果更好。     

泡沫降尘技术发泡效果实验

为提高泡沫降尘效果,搭建了泡沫除尘系统实验平台,深入分析了风压和气体流量对发泡倍数的影响。实验结果表明:风压对发泡倍数的影响很小;而气体流量与发泡倍数呈"抛物线"型的关系;在气压0.2 MPa、水压0.05 MPa、发泡剂体积分数0.5%、管路长10 m的条件下,达到最佳发泡倍数约为10～15倍,此时最佳气体流量为60～80 m3/h。该研究为泡沫降尘技术的应用提供了理论依据。     

特低渗透油藏水驱油特征实验研究

针对特低渗—超低渗油层渗流特点,选取西峰油田长8油层21块岩心,通过室内水驱油实验研究,分析了低渗透油层驱油效率与储层渗透率的关系,驱油效率与注水倍数的关系,以及驱油效率与驱替压力梯度的关系.研究结果表明,低渗透油层在渗透率较低的范围内,随渗透率的降低,驱油效率则急剧降低;随注水倍数的增加,各含水阶段驱油效率增加的幅度不同,消耗的注水量也不同;随着驱替压力梯度的提高,驱油效率均呈上升趋势.