高压注气过程中沥青质沉淀机理及规律的实验研究

提出了一种新的注气开采过程中沥青质的沉淀机理 ,该机理可定性解释及预测高压注气过程中沥青质的沉淀规律。在高压沥青质沉淀实验装置上 ,利用间接测定法测定了CO2 注入摩尔分数分别为 0 .6 36和 0 .716时吉林油藏原油中沥青质沉淀量随体系压力的变化规律 ,并测定了 2 2 .2MPa下 70℃时江苏原油中沥青质沉淀量随CO2及富烃气注气浓度的变化规律。实验结果表明 ,在注气过程中两种原油易发生沥青质沉淀。吉林油藏原油中的沥青质沉淀量随体系压力的升高呈先增后降的规律 ;当体系温度和压力一定时 ,江苏原油中的沥青质沉淀量先随着CO2 注入浓度的增加而增加 ,达到一最高值后略有降低 ;对注富烃气而言 ,沥青质沉淀量随注气浓度增加而增加 ,且注气摩尔分数大于 0 .80后增加幅度增大。     

抗溶剂沉淀沥青质过程相态及相平衡研究

以辽河减压渣油为原料、汽油为溶剂、丙烷为抗溶剂，在温度50-100℃、压力3.0-5.0MPa及抗溶剂比为1.0-2.5的条件下，在RUSKA-2370-601高压无汞双釜PVT相平衡仪装置上对抗溶剂沉淀沥青质的相态进行了研究，考察了温度、抗溶剂比与压力对沥青质沉淀过程的相态变化、脱沥青油收率及质量的影响。研究结果表明，升高温度、增大抗溶剂比及降低压力，都能降低轻相密度、轻相中脱沥青油的含量、脱沥青油的收率与残炭值，同时使脱沥青油中饱和分含量增加，并改善脱沥青油的质量。     

二氧化碳非混相驱油藏沥青质沉淀规律研究

为研究二氧化碳驱油藏中原油沥青质沉淀量预测方法,设计了二氧化碳非混相驱沥青质沉淀动态岩心驱替实验装置,采用正交实验分析方法研究了非混相驱条件下驱替压力、温度、岩心初始渗透率、原油中的沥青质含量和驱替速度等因素对驱替后岩心中原油沥青质沉淀量的影响,分析了作用机理,回归出了二氧化碳非混相驱过程中原油沥青质沉淀量预测公式并用实验结果进行了验证.验证结果表明,该预测公式可直接用于二氧化碳非混相驱原油沥青质沉淀量预测.     

大芦湖油田樊124断块CO2混相驱过程中沥青质沉淀实验研究

针对胜利油区典型的低渗透油田——大芦湖油田樊124断块的油藏条件，利用SDS固体沉淀实验装置对5种压力下注入CO2过程中沥青质的沉淀情况进行了研究，确定了沥青质沉淀析出的条件及沉淀量，并提出了预防沥青质沉淀的措施。研究结果表明，在樊124断块进行CO2非混相驱，不会产生明显的沥青质沉淀，而在高于26MPa下进行（硒混相驱时，会产生少量沥青质沉淀，且注入压力越高，沥青质沉淀趋势越强，但由于地层油中原始沥青质含量较低，产生的沥青质沉淀量不大；根据樊124断块油藏流体条件，在较低的压力（〈26MPa）下进行CO2混相驱或近混相驱，既能获得较高的原油采收率，又能避免或减少沥青质的沉淀。     

原油沥青质初始沉淀压力实验测定研究

原油温度、压力的改变均会引起原油中沥青质沉淀,造成储层伤害和井筒堵塞。采用自主研发的固相沥青质激光探测装置,通过透光率法探测伊朗南阿油田典型井原油样品在不同温度下的沥青质初始沉淀压力,从而确定沥青质发生沉淀的热力学条件,绘制出沥青质沉淀相包络线。结果表明,该油田油样在44℃、80℃、113℃下的沥青质沉淀点分别为42.8 MPa、39.7 MPa和35.2 MPa,原油沥青质初始沉淀压力随着温度的升高而降低;并且在井筒温度范围内呈线性关系。结合取样井井筒温度压力曲线预测出井筒中沥青质出现沉淀的深度为1 600~1 800 m,对于油田预防沥青质沉淀有极其重要的意义。     

抗溶剂沉淀沥青质过程相态及相平衡研究

以辽河减压渣油为原料、汽油为溶剂、丙烷为抗溶剂 ,在温度 5 0～ 10 0℃、压力 3.0～ 5 .0MPa及抗溶剂比为 1.0～ 2 .5的条件下 ,在RUSKA 2 370 6 0 1高压无汞双釜PVT相平衡仪装置上对抗溶剂沉淀沥青质的相态进行了研究 ,考察了温度、抗溶剂比与压力对沥青质沉淀过程的相态变化、脱沥青油收率及质量的影响。研究结果表明 ,升高温度、增大抗溶剂比及降低压力 ,都能降低轻相密度、轻相中脱沥青油的含量、脱沥青油的收率与残炭值 ,同时使脱沥青油中饱和分含量增加 ,并改善脱沥青油的质量。     

状态方程法用于原油沥青质沉淀的计算

应用Ｐｅｎｇ－Ｒｏｂｉｎｓｏｎ（ＰＲ）状态方程代替目前广泛使用的活度系数模型,对原油中沥青质的沉淀眯及沉淀量进行了计算。利用实验数据反算原油中重组分的特征化参数,以解决目前原油重组分特征化较差的问题,计算结果表明,沥青质沉淀值与实验数据基本相符,但沉淀量计算结果尚不能令人满意。与常规特征化方法相比,ＰＲ状态方程法有了较大改进。     

大芦湖油田樊124断块CO2混相驱过程中沥青质沉淀实验研究

针对胜利油区典型的低渗透油田--大芦湖油田樊124断块的油藏条件,利用SDS固体沉淀实验装置对5种压力下注入CO2过程中沥青质的沉淀情况进行了研究,确定了沥青质沉淀析出的条件及沉淀量,并提出了预防沥青质沉淀的措施.研究结果表明,在樊124断块进行CO2非混相驱,不会产生明显的沥青质沉淀,而在高于26 MPa下进行CO2混相驱时,会产生少量沥青质沉淀,且注入压力越高,沥青质沉淀趋势越强,但由于地层油中原始沥青质含量较低,产生的沥青质沉淀量不大;根据樊124断块油藏流体条件,在较低的压力(＜26 MPa)下进行CO2混相驱或近混相驱,既能获得较高的原油采收率,又能避免或减少沥青质的沉淀.     

沥青质沉淀中的改进固相模型研究

含沥青质原油体系在温度、压力或成分等发生变化时,沥青质会不断地沉淀、聚集并依附于管壁,严重时会堵
塞油井和外输管道。要准确地描述沥青的沉淀和沉积问题,需要对原油体系气–液–固三相相平衡进行研究。通过调
研和分析含沥青质油气体系特征过程和三相相平衡计算方法,在假设沥青质的沉淀不影响体系气–液平衡的基础上,
提出先计算气–液平衡,利用气–液平衡计算出的结果进一步计算液–固平衡,将三相平衡计算分解成两次两相平衡计
算。将沉淀的沥青质视为固相,建立了一种用以模拟沥青质沉淀的气–液–固三相相平衡热力学模型,同时考虑了标准
态温度和压力对沥青质固相逸度计算的影响。某一含气原油中沥青质沉淀计算结果表明,该模型能够有效地模拟并
计算油气体系中沥青质沉淀量和包络线。     

状态方程法用于原油沥青质沉淀的计算

应用ＰｅｎｇＲｏｂｉｎｓｏｎ（ＰＲ） 状态方程代替目前广泛使用的活度系数模型，对原油中沥青质的沉淀点及沉淀量进行了计算。利用实验数据反算原油中重组分的特征化参数，以解决目前原油重组分特征化较差的问题。计算结果表明，沥青质沉淀点的计算值与实验数据基本相符，但沉淀量计算结果尚不能令人满意。与常规特征化方法相比，ＰＲ 状态方程法有了较大改进     

溶剂辅助重力泄油注入压力试验

为评价不同注入压力下丙烷抽提稠油能力,通过物性试验和流动试验,评价不同注入压力下稠油和丙烷体系的物性参数和泄油能力.结果表明:低于丙烷饱和蒸气压时,注入压力越大,丙烷在稠油中的溶解度越大,稠油降黏效果越明显,泄油能力极值点出现在丙烷饱和蒸气压附近,之后泄油能力开始降低;在丙烷饱和蒸气压时泄油速度出现大幅变化,丙烷溶解度和稠油降黏幅度变化不大,泄油速度增加是沥青结晶在起主要作用.     

二甲醚发动机燃料喷射过程的试验与仿真

对二甲醚(DME)燃料喷射过程中泵端、嘴端油管压力和喷油器针阀升程进行了测试,考察了燃用DME时泵端和嘴端油管压力建立的起始点、最大压力点以及喷油器针阀升程曲线的特点.在试验的基础上建立了二甲醚燃料喷射规律的数学模型,计算结果和实验数据相吻合.     

添加剂强化拜耳法种分分解的工艺条件实验

研究添加剂强化拜耳法种分分解的微观机理。把改性阳离子型聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠混合添加剂加入铝酸钠种分溶液中,对添加剂混合比例、浓度和添加时间等影响铝酸钠溶液种分分解速率进行探讨,在分解过程进行8 h时,对氢氧化铝晶体进行扫描电镜测试。研究结果表明:加入添加剂可加快Al(OH)4-扩散到晶种表面,Al(OH)4-经化学反应产生Al(OH)3以及OH-扩散到溶液本体的过程,达到强化分解过程的目的;与未加添加剂相比较,改性阳离子型聚丙烯酰胺与聚丙烯酸钠混合(以质量比5∶1混合)加入,质量浓度为1.56×10-4g/L以及在分解初期加入效果最好;在有添加剂的情况下晶种表面会产生更多次生晶核,由于搅拌等因素脱落或互相吸附形成新的大颗粒晶种,加快了二次成核的形成。     

煤自燃过程烷烃析出规律及氧化特性实验

针对兴安煤矿302综采工作面3#煤层煤样进行煤自燃实验研究,对比在供氧体积分数分别为20.9%、10%、7%的情况下,煤样在自燃氧化过程烷烃气体(C2H6、C3H8)的析出规律与煤温的关系.研究结果表明:C2H6、C3H8在氧体积分数为20.9%煤温达180℃后均表现为体积分数急剧升高,至400℃时开始回落;氧体积分数为10%时煤温达280℃后体积分数快速升高,至400℃时达峰值;氧体积分数为7%煤温达250℃后其体积分数骤增,至400℃时下跌.另外,在烷链比中,在供氧体积分数为20.9%时,C3H8与C2H6的析出体积分数比与煤温呈下降关系;而在10%、7%的情况下呈增长趋势.     

高压共轨喷油系统中的电磁阀

研究了电磁材料和线圈结构等因素对高速电磁阀的影响,并采用有限单元法对电磁阀的特性进行了分析计算．结果表明：影响电磁阀性能的主要参数有驱动电压、初始气隙、预紧力、运动部件的质量等．通过降低驱动电压,减小初始气隙,降低弹簧预肾力,减轻电磁阀运动部件的质量,均可以提高电磁阀的性能．     

原油在开采运移过程中沥青质沉淀规律及组成——以准噶尔盆地高探1井为例

采用高温降压模拟实验技术,探讨了不同温度、压力条件下高探1井原油沥青质沉淀过程及沉淀量,结合ICP-MS和傅里叶变换离子回旋共振质谱技术,明确了沉淀物沥青质分子组成及金属元素组成,解释了准噶尔盆地高泉背斜高探1井油藏沥青质沉淀原因。研究结果显示,温度、压力和无机矿物中金属原子是高探1井沥青质沉积的外部影响因素,其中压力是最关键因素。在134℃恒温条件下,当压力降至88.9MPa,原油中沥青质开始迅速沉淀,压力降至74.3MPa以下时,沥青质沉淀速率明显降低,压力降至泡点压力后,沥青质又开始大量沉淀。在105℃恒温条件下,压力降至80 MPa和20 MPa时,加入无机矿物原油的沥青质沉淀量较未加无机矿物的原油同比增长了16.7%和3.8%,说明无机矿物对沥青质沉淀具有促进作用。通过分析无机矿物组分显示,沉淀物中金属元素主要有钙、钡、钠、铁等,其中钙含量最高,为4.96%,其次是钡含量为3.16%。高探1井油藏原油沥青质中富含高缩合度、多氧原子类组分,该类组分在地层条件溶解于原油中,在温度、压力下降过程中,原油溶解能力下降,高缩合度组分由于溶解性低易于从原油中沉淀出来,并且由于富含强极性多氧原子组分,易与来自地层矿物中的金属原子形成更稳定的络合物结构,两者协同作用加速了沥青质沉淀。