薄层稠油油藏过热蒸汽吞吐技术优势解析

在过热蒸汽开发稠油油藏提高采收率机理分析基础上,利用数值模拟技术对1-3m、3-5m和5m以上薄层稠油油藏实施过热蒸汽吞吐的开发效果进行了对比和分析。通过对比普通湿蒸汽、高温湿蒸汽和过热蒸汽的增油能力、节约蒸汽效果及油藏特征,分析了稠油油藏过热蒸汽吞吐的技术优势。研究结果表明,过热蒸汽吞吐的增油能力明显高于普通湿饱和蒸汽吞吐和高温湿蒸汽,但当过热度超过20℃后,增油幅度变缓;相同产油量时,过热蒸汽要比湿饱和蒸汽节约大量蒸汽。这是因为过热蒸汽携热量大,比容高,可以有效萃取稠油中的轻质组分,有效扩大波及体积,增加洗油效率。     

肯基亚克盐上稠油油藏优选注过热蒸汽开发方式研究

哈萨克斯坦肯基亚克油田盐上稠油油藏具有埋藏浅、物性好、非均质性强、原油黏度高、边水较活跃等特点.经过40多年衰竭式开采,由于边水突进,导致油井高含水,但采出程度很低,油田长期处于低速、低效开发状态.针对这一问题,进行了热水驱、聚合物驱、饱和蒸汽驱、过热蒸汽驱的室内物理模拟和数值模拟对比研究.结果表明,盐上油藏中侏罗统油层采用300℃过热蒸汽驱油效率最高,平均达到88.2%,数值模拟研究其开发指标预测采出程度最高达到47.46%,显示注过热蒸汽适合该油藏储层特征,是当前开采状态的最佳开发方式.     

羊三木稠油油藏复合驱提高采收率实验研究

针对羊三木普通稠油油藏特征,通过界面张力实验和乳化实验筛选了聚表（SP）二元复合驱体系,体系组成为2 000 mg/L 表面活性剂PS–2+1 000 mg/L 聚合物HPAM。该聚表二元体系使油水界面张力降至10􀀀2 mN/m 数量级,并形成稳定的O/W 型乳状液。乳状液60 min 析水率为10.8%,降黏率为95.8%。岩芯流动实验表明,注入0.3 PV 驱油体系采收率提高幅度分别为聚表二元复合驱15.7%、聚合物驱10.8% 和表面活性剂驱7.9%。聚表二元复合驱提高羊三木稠油油藏采收率效果最好,适合用于提高普通稠油油藏采收率。     

过热蒸汽气流磨粉碎实验研究

对过热蒸汽气流磨和空气气流磨的粉碎性能进行了比较,并以过热蒸汽气流磨作了分级试验,考察了工艺参数对分级性能和效果的影响。结果表明：在相同的气流流量条件下,过热蒸汽气流磨粉碎产量是空气气流磨的5倍以上。通过选取合理的分级机转速、入口压力、二次风量、加料量等操作参数可控制成品料粒度和产量：分级机转速与加工出的微粉粒度成反比;蒸汽喷嘴入口压力越大,产品粒度越细,粒度分布越窄,最佳的喷嘴人口压力与物料的可粉碎性及粒度要求有关;加料量增大,成品料粒度有所减小,应注意加料速度及加料的连续均匀性;二次风量增大使分级效果明显好转。     

注蒸汽条件下稠油中沥青质催化降解实验研究

利用高温高压反应釜研究了以自制的油溶性有机镍盐作为催化剂进行稠油中沥青质降解反应。正交试验确定了最佳反应条件为：反应温度240℃,反应时间24h,催化剂用量0.6wt%(以沥青质质量计算)。对反应前后的沥青质进行了元素测定,发现反应后H/C原子比增加,S含量的降低,沥青质相对分子质量的下降主要是桥链硫醚和桥链及侧链脂肪单元断裂的结果。采用红外光谱对反应前后沥青质的结构进行了测定,反应后沥青质中重质组分的结构发生了变化,重质组分的减少,轻质组分的增多。催化剂的加入可以降低沥青质分子内及分子间的极性相互作用,使沥青质分子骨架在空间里尽可能呈现松弛状态,与沥青质分子中的杂原子发生了作用,使部分氢键被破坏,部分C-R键发生断裂。     

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.     

超低渗油藏热水驱提高采收率研究

超低渗油藏常规水驱开发的采收率较低,开发效果较差。本文通过室内实验和数值模拟研究,分析了注热水对原油性质、流固作用的影响以及注热水采油提高采收率的机理;数值模拟研究结果表明,对于特定的超低渗油藏注热水温度、注水速度、注水时长都存在最优值。研究结果对超低渗油藏热水驱开发具有指导意义。     

蒸汽氮气泡沫调驱实验研究

针对蒸汽驱驱油过程中存在的蒸汽超覆、汽窜等问题,进行了渗透率及含油饱和度对平面调剖效果影响的室内实验研究。不同渗透率对平面调剖效果的影响实验表明,注蒸汽同时注入N2泡沫体系,可以增大低渗透岩心的波及体积,从而提高原油采收率;不同含油饱和度对平面调剖效果的影响实验表明,蒸汽伴注N2泡沫对次生水体和平面高渗透层具有良好的封堵能力。     

过热蒸汽注入井下工具及井口耐高温材料的研究

超稠油属难采储量,由于其原油粘度高,开发难度比较大。而通过对地层注入过热蒸汽,可以进一步提高井底蒸汽干度,利用过热蒸汽携带热焓较高、能够更好地加热地层的优势,使超稠油原油粘度进一步降低,增加其流动性,最终改善超稠油的开发效果。     

润湿性对提高石油采收率的影响

结合大量文献调研,综述润湿反转性的概念、类型、影响因素、形成机理及与驱油效率间的关系。润湿反转是将岩石表面由亲油转变为亲水性,使油滴更易于脱离岩石而流动,提高原油采收率。     

特超稠油水热裂解降粘反应研究

针对特超稠油开采难的问题,进行了无水及有水条件下超稠油的裂解实验,通过族组分、气相色谱仪及红外光谱仪对水热裂解反应前后稠油裂解降黏规律进行了研究。结果表明,超稠油经过无水参与的裂解反应后,胶质含量减少,沥青质的含量大幅上升,芳烃的含量大幅下降,饱和烃含量略有增加。超稠油经过有水参与的裂解反应后,沥青质及胶质的含量降低,饱和烃与芳烃的含量增加。无水存在的情况下,超稠油在高温的条件下发生了裂解及聚合反应,且以生成沥青质的聚合反应为主,主要由芳烃及胶质聚合转化生成沥青质,稠油黏度增加。高温水参与了稠油水热裂解反应后,其中的聚合反应得到了抑制,促进了裂解反应的进行,使稠油的重质组分向轻质组分转化,稠油黏度降低。     

注汽干度对驱油效果的影响研究

针对辽河油田齐40块油藏,为了使其蒸汽驱驱油达到较好的生产动态,利用物理模拟实验技术进行了蒸汽干度对驱油效果的研究,实验结果表明: 注入的蒸汽干度越大,驱油效率越高。但是,当注汽干度大于60%之后,驱油效率随注汽干度的增加变化较慢了。因此可知,注气干度为60%时,可以得到较好的生产动态,蒸汽的注入干度也是影响蒸汽驱驱油效果的主要因素之一,从而指导油田生产。     

稠油蒸汽吞吐热裂解行为研究

为探讨稠油热采降黏机理,对国内3种典型稠油———草桥稠油、辽河稠油及新疆轮古稠油在蒸汽吞吐过程中发生的热裂解行为进行了室内研究.用GSHA型高压反应釜模拟热采时的井下条件,分别考察了温度、时间、加水量对3种油样热降黏效果的影响.结果表明:3种稠油在蒸汽吞吐过程中重质组分均会发生热裂解,实现永久性降黏;在250~300℃之间,稠油开始发生裂解;在同一温度下,时间越长,降黏效果越好;在同一时间下,温度越高降黏效果越好,温度与时间具有互补性;3种稠油在同一温度下降黏规律相同,可以用同一公式表示;水的存在对稠油裂解有影响,当加入的水完全汽化时为最佳.     

稀油聚驱后蒸汽驱温度与压力对采收率的影响

为了探索稀油油藏聚合物驱油后蒸汽驱注入温度与压力对原油采收率的影响,采用大庆萨尔图油田天然圆柱状岩心和模拟地层油,首先在45 ℃环境下进行水驱和聚驱,而后在模拟环境温度和注入温度的双温度场条件下进行了蒸汽驱实验研究.结果表明:在水驱-聚驱累计采收率达54.4%的基础上,蒸汽驱采收率提高幅度为28.3%;当压力一定时,不同注汽温度的蒸汽驱采收率均随着注汽PV数的增加而增加,并趋于各自的稳定值,有效PV数约为1.4;蒸汽驱采收率提高幅度随岩心平均温度的提高呈先增后减的趋势,最佳驱替温度范围为岩心平均温度超过饱和水蒸汽温度(10～15) ℃;随着压力的增加,得到相同采收率的注汽温度也相应增加,尽可能降低压力将可利用相对较低的注汽温度获得较高的采收率,并减少注汽过程的热量消耗.     

蒸汽参数对货油加热经济性的影响

以72000t原油船为研究对象,利用集总参数法建立了油船加热数学模型,从如何使货油的加热时问达到最短人手,讨论蒸汽参数与加热经济性的关系,得出锅炉蒸发量与加热时问的函数关系,对加热经济性进行了分析,得出了不同蒸发压力下最佳蒸汽流量．为船舶营运生产提供理论依据。     

减压水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油的提取动力学研究

建立动力学模型,研究减压水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油的提取动力学规律;采用气相色谱-质谱联用,分析测定主要成分芳樟醇、乙酸芳樟酯等在提取过程中的相对含量动态变化,比较不同蒸馏时间获得精油的品质。结果表明,减压水蒸气蒸馏提取薰衣草精油过程的动力学模型y=4.292 5(1-e^{-0.017 9x}),气质联用共解析挥发性成分48 种,芳樟醇、乙酸芳樟酯等为主要挥发性成分,随着提取时间的延长,芳樟醇相对含量由49.51%降至16.78%,下降趋势明显。实验发现该动力学模型可较好地模拟薰衣草精油提取过程的规律,并且结合精油品质分析,前120 min的提取率达1.88%,组分基本稳定;120 min后,提取率增长趋势变缓,且主要成分芳樟醇相对含量明显下降,组分种类复杂。研究认为薰衣草精油减压提取最佳时间为120 min,既可保证提取率较高,又可获得品质优良的精油,且节约提取时间。     

减压水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油的提取动力学研究

建立动力学模型,研究减压水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油的提取动力学规律;采用气相色谱-质谱联用,分析测定主要成分芳樟醇、乙酸芳樟酯等在提取过程中的相对含量动态变化,比较不同蒸馏时间获得精油的品质。结果表明,减压水蒸气蒸馏提取薰衣草精油过程的动力学模型y=4.292 5(1-e^{-0.017 9x}),气质联用共解析挥发性成分48种,芳樟醇、乙酸芳樟酯等为主要挥发性成分,随着提取时间的延长,芳樟醇相对含量由49.51%降至16.78%,下降趋势明显。实验发现该动力学模型可较好地模拟薰衣草精油提取过程的规律,并且结合精油品质分析,前120 min的提取率达1.88%,组分基本稳定;120 min后,提取率增长趋势变缓,且主要成分芳樟醇相对含量明显下降,组分种类复杂。研究认为薰衣草精油减压提取最佳时间为120 min,既可保证提取率较高,又可获得品质优良的精油,且节约提取时间。     

高分子吸附剂净化汽轮机油中微量水分的研究

针对汽轮机油中微量水分的净化合成了一种高分子吸附剂，实验研究了高分子吸附剂在水中与在含微量水的油中的吸水性能。研究了去除汽轮机油中微量水分的工艺等。实验结果表明，高分子吸附剂可使汽轮机油中的水分降至0．03％以下。它不但净化效果好，成本低；而且不改变汽轮机油的原有品质。     

特超稠油微观特性研究

选取胜利油田特稠油、超稠油及特超稠油油样,通过气相色谱仪、元素分析仪、分子量测定仪、原子吸收光谱仪等对稠油的微观特性进行研究。结果表明,稠油杂原子中氧的含量最高,氮的含量最低;稠油沥青质中金属元素的含量均高于胶质,且Ni与Fe的含量较高,Ca与Mg主要存在于沥青质中,胶质中很少;沥青质与胶质总的含量是影响稠油黏度的主要因素,含量越大,稠油的黏度越高,且沥青质的分子量也是影响稠油黏度的重要因素;低碳数烃的存在对稠油黏度的降低有重要的影响,作为溶剂稀释稠油,使体系的黏度降低。     

油页岩注蒸汽原位开采数值模拟

注高温蒸汽是一种有效的油页岩原位加热开采方法。参考美国绿河地区某油页岩原位电加热开采项目,采用CMG油藏数值模拟软件建立油页岩原位加热开采的数值模型,将其中的电加热井改为注高温蒸汽井,求解油页岩的温度场、干酪根浓度和产油量,对比电加热和蒸汽加热的优缺点,并讨论注入蒸汽速率和加热范围这两个主要因素对油页岩原位开采的影响。结果表明:与电加热相比,注蒸汽加热时油页岩层温度更高,干酪根分解更快,页岩油产量峰值到达时间更早;随注入速率增大、加热范围减小,干酪根热解反应加快,页岩油产出结束较早。