粘弹性颗粒驱油剂渗流规律研究

为深入认识非均相复合驱油机理,指导非均相复合驱油体系设计及技术推广应用,通过物理模拟手段,并结合孤岛油田中一区Ng3单元非均相复合驱矿场见效特征,分析了粘弹性颗粒驱油剂在多孔介质中的运移特征。结果表明,粘弹性颗粒驱油剂较聚合物具有更强的调整非均质能力,粘弹性颗粒驱油剂在多孔介质中以“堆积堵塞-压力升高-变形通过”的方式渗流。粘弹性颗粒驱油剂通过孔喉时,通过挤压变形和拉伸变形,局部改变驱动压差,具有深部运移、非均质调整以及交替封堵、均匀驱替的特点,能够有效扩大波及体积,从而最终提高原油采收率。     

基于核磁共振技术的黏弹性颗粒驱油剂流动特征

首次通过核磁共振技术和岩心驱替实验相结合的方法,对黏弹性颗粒(B-PPG)驱油剂在岩心中的流动特征进行深入研究.驱替结果表明:B-PPG在岩心孔隙介质中以重复堵塞-变形-通过的方式运移.核磁共振横向弛豫时间(T2)图谱明确了B-PPG在孔隙介质中的调剖作用,即B-PPG首先运移进入大孔隙,然后对其进行封堵,促使液流转向...     

含纳米颗粒的黏弹性表面活性剂泡沫压裂液性能

为了实现低压、低渗、强水敏等非常规油气资源的高效开发,研究了纳米颗粒在高温条件下对黏弹性表面活性剂(VES)泡沫压裂液的性能影响。压裂液体系中以阳离子表面活性剂作为起泡剂,将亲水型纳米SiO_2颗粒和黏弹性的蠕虫状胶束加入到基液中,从而对泡沫的稳定和压裂液的增黏起到协同作用,最终提高了压裂液的高温抗剪切性、黏弹性、稳定性和悬砂性。实验结果表明,含有纳米SiO_2颗粒的VES泡沫压裂液配制简单、成本较低,抗高温能力达到120℃,能在地层条件下自动破胶,在90℃下的半衰期接近80 min。与常规压裂液相比,含纳米颗粒的VES泡沫压裂液性能提高显著,对于特殊油气藏的开发极具潜力。     

黏弹性表面活性剂压裂返排液的界面性能及驱油效果评价

为实现黏弹性表面活性剂压裂返排液的重新利用,开展了黏弹性表面活性剂压裂破胶液的界面性能和驱油效果评价研究。实验结果表明,在表面活性剂质量分数为0.1%、温度为60℃的条件下,该类返排液与原油的界面张力可达到0.001 9 m N/m。同时提高温度和添加少量醇溶剂可进一步改善体系的界面活性,对Na Cl和Ca Cl2体现出较强的抗盐能力。驱油实验结果表明,对于渗透率在(0.758~1.593)×10-3μm2的天然岩心,相比单纯水驱,该类返排液平均驱油效率提高8.37%。该类返排液具有较强的界面活性,能够有效降低注入压力,提高驱油效果,可作为驱油剂应用于低渗透油藏。     

聚合物驱黏弹效应影响因素的数值模拟研究

在前人黏弹效应实验研究成果的基础上，结合大庆油田注聚合物的生产实际，利用自行研制了黏弹机理数值模拟软件对黏弹效应影响因素进行了定量和系统的研究，揭示了聚合物注入速度、质量浓度、用量、地层水含盐度和地层非均质条件对黏弹作用效果的影响规律，其研究结果为油田现场制定聚合物驱油方案，动太预测及黏弹效应评价提供了重要依据。     

PPG非均相复合驱的研究进展及应用

综述了国内近年来PPG预交联凝胶颗粒的研究进展及非均相复合驱技术的应用情况,旨在为研究适应高温高盐、非均质油藏及聚驱后油藏等苛刻油藏条件下的提高采收率新技术提供有用的参考。     

黏弹性聚合物溶液渗流数学模型

分析聚合物溶液在简化孔喉模型中的流动情况,建立了综合考虑聚合物溶液特性和多孔介质特征的黏弹性本构模型,并在此基础上建立了聚合物溶液不稳定渗流数学模型,并利用数值方法求解.通过实例计算,对聚合物溶液的特征时间、稠度系数、幂律指数、孔隙因子(喉道长度与喉道直径之比)和注入速度对注入压力的影响进行了分析,绘制了相应的理论图版.结果表明:注入压力随聚合物溶液特征时间、稠度系数和注入速度的增大而增大,随幂律指数和孔隙因子的增大而减小.     

活性染料印花色浆黏弹性行为与印制性能的相互关系

通过稳态剪切和小幅振荡频率扫描试验,系统研究了钙离子对印花色浆黏弹性行为的影响,并进行圆网印花,探讨了具有不同黏弹性行为的糊料的印制性能.研究结果表明:钙离子对色浆的黏弹性能影响很显著,随着钙离子质量分数的增加,含钙离子色浆的储能模量逐渐增加,损耗角逐渐降低,其弹性效应越来越强,表现出越来越显著的弹性行为.当色浆中含有的钙离子质量分数大于0.03%,随着钙离子质量分数的增加,印制的花纹越来越不精细,大片白地区域越来越多,色浆透网性也越来越差.     

两性表面活性剂复配构筑的高效抗老化黏弹性驱油体系研究

在模拟高温高盐油藏(矿化度20 000 mg/L,钙镁离子总浓度500 mg/L,油藏温度85℃)条件下,利用新合成的2种不同链长(链长分别为22和16)的两性离子表面活性剂CTBB与DDBB复配制得新型黏弹性体系,研究了盐度和老化时间对体系黏度和界面活性的影响。结果表明,复配体系C5D1(CTBB与DDBB质量比为5∶1)在较低浓度(质量分数0.3%)条件下的表观黏度可以达到110.8 mPa·s,油水界面张力可以低至4.53×10~(-3) mN/m;在进一步提高盐度(矿化度50 000 mg/L,钙镁离子总浓度1 250 mg/L,油藏温度85℃)及老化90 d后,体系黏度和界面活性基本不变。在油砂吸附实验中,发现C5D1体系在模拟高温高盐油藏条件下的油砂吸附量仅为1.39 mg/g。室内模拟驱油实验进一步证实了C5D1体系具有良好的驱油性能,即使在老化90 d后体系仍能保持较高的驱油性能。     

非均相驱油体系在多孔介质中流动行为影响因素

针对非均相驱油体系在矿场应用过程中部分单元存在注入或者封堵效果不理想问题,通过填砂岩心驱替实验,研究了岩心渗透率、注入速度、体系中凝胶颗粒与聚合物质量比(干重)因素对非均相驱油体系在多孔介质中流动行为的影响。结果表明：非均相驱油体系在渗透率0.5～3.4μm²的岩心中能顺利注入并形成有效封堵,封堵率可达82.5%以上。注入速度和体系中凝胶颗粒与聚合物质量比对非均相驱油体系流动特征影响较大,当注入速度优选为0.5～0.75 mL/min,质量比优选为0.5∶1～0.75∶1时,非均相驱油体系在多孔介质中兼具良好的注入性能和封堵能力。     

预交联凝胶颗粒对固-液共存体系性能影响研究

预交联凝胶颗粒(PPG)只能溶胀,而不溶于水的特性是固液共存体系发挥调剖作用的主要机理。PPG与聚合物、表面活性剂溶液组成的二元、三元固液共存体系的稳定性能,制约着该技术在油田开发中的实际应用效果。研究了制备的PPG的膨胀性能。研究表明该PPG产品溶于水1 d后即快速膨胀,3 d后基本稳定,膨胀快速且未完全溶解于水中。PPG水溶液在渗透率级差为8的双管填砂模型上的调剖试验表明,PPG注入后,高渗模型的分流量由近93%迅速下降至8%,低渗模型的分流量由近7%迅速上升至92%,调剖效果显著。在此基础上,研究了PPG与聚合物、表面活性剂溶液组成的二元、三元固液共存体系的稳定性能。研究结果表明,相对于单一聚合物体系,PPG的加入增加了体系的黏度以及老化期间的保黏率;该实验结果在PPG与聚合物二元固液共存体系的流变性试验中得到验证,PPG中可溶部分的溶解以及PPG与聚合物、表面活性剂的相互作用是造成上述结果的主要原因。     

预交联凝胶颗粒调驱研究

针对延长油田地下交联凝胶调驱存在的问题,提出并开展了预交联凝胶颗粒性能评价及调驱实验研究.实验结果显示,选择的预交联颗粒具有良好的吸水膨胀性能,在延长油藏条件下(矿化度41 811 mg/L,温度80℃),15 d后颗粒粒径可膨胀至几百纳米,表明微球具有一定的耐温耐盐性;预交联颗粒对单管填砂模型具有较好的封堵效果,且能运移到模型深部,表明颗粒适合深部调驱的需要;颗粒具有良好的变形能力,且能够高强度封堵高渗透层,显示出良好的剖面改善能力;预交联颗粒可分别提高高、低渗管采收率16％、26％,使并联双管总采收率最终达到75％,表明高剩余油条件下,预交联颗粒能封堵高渗透层,从而有效启动低渗透层.     

体膨颗粒非均质裂缝封堵效果与改善

体膨颗粒已广泛应用于高温高盐裂缝性油藏控水,且其封堵效果与颗粒尺寸、颗粒分流率密切相关。采用人工造缝的碳酸盐岩露头岩芯组模拟非均质裂缝储层,在130℃、19.8×10⁴ mg/L条件下进行体膨颗粒裂缝堵水效果评价与改善实验。结果发现,粒径过大、窄裂缝分流率过高的体膨颗粒可能加剧裂缝产液的非均质性,而粒径过小的体膨颗粒不适用于出水强度较高的储层。将可固化覆膜颗粒与体膨颗粒联用,前者在油藏高温下固化于宽裂缝内形成不可动筛网段塞,令后者从宽裂缝中突破的压力梯度显著高于窄裂缝,进而可有效改善非均质裂缝的产液剖面,并消除因体膨颗粒尺寸、分流率不当对裂缝封堵带来的负面影响。研究有助于进一步认识体膨颗粒的非均质裂缝封堵行为,对提高裂缝油藏的控水效果具有积极意义。     

低渗透烟道气驱油藏冻胶封窜体系性能研究

针对红48井区低渗透烟道气驱油藏极易发生气窜的问题,开展了适用于烟道气驱油藏的冻胶调堵剂预案研究,并评价了其耐酸性能及封堵能力。实验选用200万低分子量聚丙烯酰胺为主剂,构建酚醛冻胶体系。该体系在42℃地层温度下成胶强度较高,弹性模量可达10.23 Pa。CO_2对酚醛冻胶的成胶时间、强度及冻胶长期稳定性无明显影响。物理模拟实验表明,低渗岩心中,0.5%200万分子量聚合物黏度仅为23.62 mPa·s,成胶液黏度低,极易注入低渗透地层。岩心封堵实验表明,该冻胶体系耐冲刷性能较好。水驱70 PV后冻胶封堵率仍可达到99.45%,经3轮次CO_2-水交替注入后,CO_2驱封堵率为91.81%,水驱封堵率为90.19%。CO_2环境下酚醛冻胶仍具有很好的封堵能力,可作为低渗透烟道气驱油藏调堵用剂。     

弱凝胶深部调驱可视化驱油实验研究

针对人造岩心驱替过程不能直观展示以及大尺度三维模型工艺复杂和适应性差的问题,研制出一套能够在高温高压下进行不同渗透率岩心组合、模拟正反韵律储层,以及不同驱替方式的小尺度可视化装置。在注入0.3 PV弱凝胶型调驱体系,候凝24 h的条件下,研究不同时刻各相流体在多孔介质中的运移过程以及与人造岩心驱油实验结果对比分析。结果表明:在弱凝胶阶段,弱凝胶优先进入中高渗透层,减小层间非均质性,同时能够改变高渗层内部残余油的分布;在后续水驱阶段,低渗透层逐渐起主导作用,而且存在于大孔道的弱凝胶由于黏弹性,在驱替压力达到某一临界值时,弱凝胶能够在新的孔道内聚集,有利于弱凝胶在油藏深部进行深部调驱。与人造岩心驱油实验对比,可视化装置在含水率和采收率曲线的拟合度较高,说明可视化实验装置对进一步理解弱凝胶调驱机理具有指导意义。     

抗剥落剂AST-3性能研究

在分析抗剥落剂的作用机理与性质的基础上,通过室内试验对国产与进口2种抗剥落剂在沥青混合料中的作用予以研究,结果表明,在沥青中掺加AST-3抗剥落剂能显著提高沥青混凝土的水稳性,其性能基本与国外抗剥落剂相当。     

聚丙烯酰胺凝胶电泳实验的“集成化”研究

聚丙烯酰胺凝胶电泳是生物类相关专业学生必须掌握的一项实验技术。该项实验技术可以分析蛋白质及各种同工酶。教学实验中往往只能涉及蛋白质电泳或者是某一种同工酶的分析。为使学生能全面地掌握聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,本实验教学示范中心开展了聚丙烯酰胺凝胶电泳实验的"集成化"研究与实践,并取得了满意的效果。     

延迟硅酸凝胶调剖剂超长岩心驱替实验研究

延迟硅酸凝胶调剖剂具有价格低,可解堵,便于现场大剂量注入的优点,相比有机聚合物冻胶类堵剂,可降低调剖作业成本近1／2,但在推广应用中,对该堵剂进入地层后性能变化、成胶效果却无法监测和评价。通过30m超长岩心驱替实验研究,考察了吸附及水体稀释等综合因素对该堵剂性能影响。实验结果表明：影响延迟硅酸凝胶胶凝强度的主要因素是稀释与吸附,吸附导致延迟硅酸凝胶体系成胶组分匹配关系的破坏．但是该体系在吸附和稀释后依然有较好的成胶效果。