注入压力对CO2驱气窜影响规律及裂缝封堵研究

为了确定注气压力对CO₂驱油过程中气窜的影响规律，结合矿场实际情况，设计不同注气压力方案，测试不同注气压力下的窜逸时间，得出注气压力与CO₂窜逸速度、采出程度的变化规律。实验结果表明，注入速度、基质渗透率、裂缝大小及宽度是影响注入压力主要因素，合理的注入速度是控制注入压力的关键。注入速度越大，注入压力越大；裂缝越大，注入压力越低；基质渗透率越大，注入压力越小，在此基础上优选淀粉体系合理注入速度为0.2 mL/min。通过岩芯造缝模拟实验可知，气体的波及体积受储层裂缝影响严重，当级差大于1 000时，采出程度小于1%，优选了高强度凝胶体系为：淀粉4%+单体4%+交联剂0.05%+成胶控制剂0.18%，该凝胶体系强度高，成胶时间在8~20 h、性能稳定能够能够有效封堵住裂缝，封堵裂缝后采出程度可达19%，有效扩大了CO₂驱的波及体积。     

玉门H低渗透裂缝油藏强化泡沫防气窜实验研究

玉门油田贫氧空气驱油先导试验中3口采油井过早发生明显的气窜，使产液量与产油量大幅下降，影响正常生产。采用Waring Blender方法测定了矿化度8.3×10⁴ mg/L、温度114℃条件下的不同配方体系的泡沫性能，确定了较优的0.2% WP4+0.3% NS强化泡沫体系配方，通过岩芯驱替实验研究了该体系的高温高压稳定性、低渗透裂缝岩芯封堵性及气驱后贫氧空气泡沫调驱提高采收率的效果。实验结果表明，强化泡沫在高压条件下稳定性明显提高；能够增加流体在基质及裂缝中流动时的阻力，具有流度控制能力，阻力因子分布在5.09~38.66；对于贫氧空气驱后采用强化泡沫调驱的岩芯，提高采收率可达16.70%~38.11%。     

XN-P大孔道封堵剂室内研究

针对大孔道地层胶结疏松,堵液易流失的特点,在80℃下采用低分子量聚丙烯酰胺作为主剂与交联剂反应生成一种可用于大孔道封堵的凝胶。该封堵体系含聚丙烯酰胺1.0%~3.5%,交联剂0.8%~1.4%。通过室内实验考察了主剂浓度、交联剂浓度、温度和地层水矿化度等因素对堵剂成胶时间和强度的影响。通过单岩芯物模实验,考察了堵剂的注入性和封堵能力。根据实验结果,该封堵体系成胶时间8~72h,在80℃下密闭保存7个月无变化。在大孔道或特高渗透地层（14644×10-3靘2）中阻力系数20.8,具有27.93MPa/m的强度和93.2%的封堵率;并具有成胶时间可控、强度高、稳定性好的优点,能够满足疏松砂岩油藏大孔道堵水的需要。     

疏水缔合聚合物凝胶调剖剂在陆9K1h油藏的应用

针对油水层复杂、渗透率高、含水上升快的陆9K₁h油藏,在室内通过筛选增粘能力和抗剪切能力较强的疏水缔合聚合物作为调剖用凝胶主剂,采用酚醛类作为交联剂,研制的凝胶体系（AP-BC）表观黏度可达11×10⁴mPa·s,并具有较好的稳定性;经多孔介质剪切后凝胶成胶时间延长50%,胶体强度降低小于10%,稳定性更好,老化5个月未见脱水现象;在相同渗透性的油、水饱和的填砂管实验中,AP-BC凝胶更易封堵水层。由于陆9K₁h油藏具有底水、薄层的特点,因此采用了“垫+调+堵”多段塞深部封堵的工艺,通过逐渐提高弱凝胶的强度,促使高强度堵剂得到合理的放置,实现对高渗透大孔道的封堵作用,提高注水开发的波及效果。现场试验表明,7个井组中,对应油井在调剖后第2个月到第6个月期间见到了明显增油效果。     

SMA强凝胶封堵裂缝性砂岩性能研究

SMA强凝胶封堵剂由主剂、交联剂和延缓剂组成,调节延缓剂用量可以控制其成胶时间(12~144 h).用人造岩心进行凝胶性能实验,50℃时成胶时间为72 h,岩心封堵率大于99.9%,注水50 PV后仍不低于99.8%,突破压力梯度一般不低于3.4 MPa/m.在玻璃填砂裂缝模型封堵实验中,可以清楚地看到SMA强凝胶可以有效地封堵裂缝,后续注入水液流改向,波及面积明显扩大.最后在SMA强凝胶封堵裂缝性长岩心驱油实验中,可以大剂量地注入SMA溶液,成胶后可以长时间地封堵裂缝,增加后续注水的利用效率,在初始水驱的基础上提高原油采收率31.7%.     

电催化氧化处理垃圾渗滤液

以复极性固定床电解槽为反应器,利用CuO-CeO₂/γ-Al₂O₃多相催化剂取代传统反应器的绝缘填料,构建电催化氧化体系。采用XRD、SEM对CuO-CeO₂/γ-Al₂O₃进行表征,考察了槽电压、pH、气体流量和极间距等因素对垃圾渗滤液降解的影响。结果表明,该体系对渗滤液具有较好的催化降解效果。当槽电压为15.0V、pH为中性、气体流量为0.08m³/h、极间距为3.0cm时,垃圾渗滤液COD和NH⁺₄-N的去除率分别达到93.7%和100%。在处理垃圾渗滤液的过程中,体系运行稳定,经过20次反复实验,降解效果仍能维持在70%以上。在电催化氧化体系的作用下,垃圾渗滤液中的难降解有机污染物被直接矿化或降解为小分子有机物;而NH⁺₄-N则主要被氧化为氮气和水。     

溶胶-凝胶法合成ZnGa2O4∶Eu及其光学性能

以柠檬酸为络合剂,通过溶胶-凝胶法合成了铕为激活剂的ZnGa₂O₄:Eu荧光粉。讨论了煅烧温度、保温时间和激活剂的浓度对该荧光粉发光性能的影响。利用X-射线衍射、荧光分光光度计等手段对ZnGa₂O₄:Eu荧光粉的相组成和发光性能进行了检测。实验结果表明,以Zn(CH₃COO)_2^·2H₂O和Ga₂O₃ 为原料,通过溶胶-凝胶法,在950～1000℃煅烧4h可合成出ZnGa₂O₄ 荧光体。当n(Zn)：n(Ga)为1∶4时,所得成品的最强发射峰位于613nm处,为Eu³⁺特征^５D₀→^７F_２ 跃迁,其对应于红色光谱。Eu^３＋离子在ZnGa₂O₄ 晶体中占据的位置为非反演对称中心。     

交联聚合物动态成胶及运移的室内模拟研究

室内采用长岩芯填砂装置模拟了交联聚合物注入、成胶封堵和运移过程。室内模拟结果表明,注入的调剖体系能够达到设计的封堵位置,在注入过程中体系受稀释、剪切和吸附等因素影响,其浓度和成胶前的初始黏度沿程呈下降趋势。在实验所用的浓度(0.2%HPAM)条件下,孔隙介质中的堵剂体系形成有效堵塞的时间显著延长,是静态条件下的6倍;从不同部位堵剂取样成胶后黏度和岩芯封堵前后注水压力变化情况看,有效封堵距离r小于设计封堵距离r′,0.67r′相似文献   

IPN凝胶颗粒对裂缝岩芯的封堵行为实验研究

采用单岩芯流动试验考察了IPN、606、612三种预交联凝胶颗粒在裂缝性岩芯中的封堵系数分布情况,同时研究了三种凝胶颗粒在裂缝岩芯中4、10、30、180d后的封堵率、封堵保留率、颗粒突破压力梯度。试验结果表明：凝胶颗粒在裂缝岩芯中的封堵系数分布及其动态规律能很好的用来评价颗粒在裂缝岩芯中的运移规律与调剖特性。发现IPN凝胶颗粒表现了良好的封堵效果,当注入1PV水时,裂缝长岩芯段封堵系数很稳定,明显高于606和612两种凝胶颗粒。180d后在裂缝岩芯中的封堵效率能达到90.3％,堵水率保留率达到99％,适合作为“窜流型油藏”的深部调剖剂。     

低渗油田N2驱气窜特征及泡沫防窜实验研究

针对B油田氮气驱气窜问题,通过室内物理模拟实验分析了长岩心N₂驱替过程的生产特征和气窜规律,由于B油田具有高温高盐低渗的特点,采用瓦林搅拌法筛选出合适的泡沫防窜体系,并通过物理模拟实验研究了体系的防窜效果和注入时机。实验结果表明,以采出程度和累积气油比作为指标可将气驱过程划分为三个阶段：无气采油阶段、油气同产阶段、气窜阶段。适合目标油田的泡沫防窜体系是：0.6%ZHDQ-5起泡剂+0.1%WP-1稳泡剂溶液。该体系封堵率可达到90%,推荐在累积气油比达到20 cm³/cm³注入泡沫防窜体系,可在前期气驱的基础上提高采收率17%。     

交替式注入泡沫复合驱实验研究

针对孤岛油田中二中Ng34聚合物驱后油藏条件,通过物模手段研究了交替式注入泡沫复合驱的特征及驱油能力。长细管实验表明,交替式注入泡沫复合驱,低气液比时模型两端的封堵压差上升缓慢,交替周期越大封堵效果越差。非均质模型驱油实验表明,泡沫复合驱主要是通过扩大波及体积来提高采收率,在与聚合物驱相同注入量条件下,其封堵能力是聚合物驱的2倍。     

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。     

低张力泡沫驱油体系提高采收率研究

低张力泡沫驱油体系具有调剖封堵、乳化及提高洗油能力等多重作用,在三次采油领域具有巨大潜力。对甜菜碱类表面活性剂及烯烃磺酸盐(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚氧乙烯十二醇醚硫酸酯盐(AES)等三种常用阴离子起泡剂的泡沫性能和界面性能进行研究,优选得到兼具有稳定泡沫性能和低界面张力性能的泡沫驱油体系。结果表明有效含量0.1%的十二烷基羟丙基磺基甜菜碱(DSB)具有优异的发泡能力和稳泡性能,其在一定含油饱和度下具有更好的泡沫性能,遇油稳定性也明显增强;并且在250×10-6(ppm)下仍能与桩西原油达到低界面张力,即10-2m N/m;单管岩心驱油实验结果表明,0.3PV的泡沫段塞提高采收率最高可达29.7%,含水率由95%降低至55%。     

CO2水基泡沫的稳定机理研究

考察了多种表面活性剂溶液生成的二氧化碳水基泡沫的稳定性,发现十二烷基硫酸钠(SDS)稳定二氧化碳泡沫的效果比较突出。以SDS与脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)体系对比,采用分子动力学模拟方法研究泡沫体系中二氧化碳分子的增溶、扩散等行为以及泡沫液膜中表面活性剂的界面排布规律,并采用FT-IR探测二氧化碳透过泡沫液膜的透过性。实验结果与模拟结果吻合,表明二氧化碳气体分子可增溶在泡沫液膜上表面活性剂疏水链间,并与水分子有相互作用,可渗透进入泡沫液膜,在泡沫液膜内增溶,因此二氧化碳分子透过液膜的扩散能力强,泡沫聚并破灭速度加快。SDS分子疏水链在泡沫液膜界面层内排列致密,液膜内二氧化碳增溶量小,二氧化碳分子透过SDS泡沫液膜的扩散速度较慢,因此泡沫稳定性好。     

泡沫封堵能力试验研究

借助岩心驱替流程试验,研究了含油模型水驱之后注泡沫、复合泡沫及聚合物驱后注单一泡沫、复合泡沫的泡沫体系封堵能力,结果表明,单一泡沫驱在水驱残余油条件下,难以形成有效的封堵,而复合泡沫体系在各种残余油条件下均能形成有效的封堵调剖能力,证明复合泡沫体系是一种性能良好的调剖驱油剂。     

与酸化联作的堵水技术

介绍与酸化处理联合作业的丙烯酰胺(AM)与低级醛就地共聚合堵水体系(XN-PP)以及先堵后酸的工艺技术。室内实验着重进行堵剂与自生酸的酸敏性试验,研究与油藏环境条件有关的堵剂性能,考查堵剂对大孔道的选择注入性,并对前置液(弱凝胶体)性质作了相关评价。结果表明,堵剂在高盐(1.4×105mg/l)环境和高温(120℃)条件下具有良好的耐酸性、高强度性和堵水效果,在一定条件下堵水剂原液还有良好的选择进入性,即优先进入出水层位。堵水及酸化联作技术在矿场进行了2口井的先导性试验,实施的油藏为恶劣油藏,温度120℃、矿化度10~12×104mg/l,产水率接近100%。经XN-PP体系堵水和自生酸酸化联合作业后,两口井均达到了控水增油的目的,平均含水下降50%,分别增油3388和547t,且目前继续有效,取得了明显的经济效益。     

聚驱后超低界面张力泡沫复合驱实验研究

为研究聚驱后超低界面张力泡沫复合驱提高采收率的效果,在大庆油田的油水条件下,用界面张力仪和泡沫评价仪评价了二元发泡剂体系的界面性能和泡沫性能,用泡沫驱油装置研究了聚合物浓度和交替周期对泡沫复合驱效果的影响.实验结果表明,二元发泡剂体系在较宽的表面活性剂和聚合物浓度范围内可以与原油形成超低界面张力.同时二元发泡剂体系具有非常好的泡沫综合指数.聚驱后二元泡沫复合驱可提高采收率15%以上.聚驱后二元泡沫复合驱的气液交替周期越小采收率越高,且气液同注泡沫驱效果最好.在表面活性剂和聚合物用量相同条件下,二元泡沫复合驱效果好于三元泡沫复合驱、二元液驱及高浓度聚驱,且避免了强碱带来的腐蚀、结垢等问题.     

共混胶高温堵剂实验室研究

钠粘土与AM单体共混,在130℃下与引发剂和交联剂反应生成了共混胶。该共混胶体系中含钠土6%,单体AM 6%～7%,引发剂Y 100～200mg/L,交联剂J 1%～1.5%。钠土的加入,延缓了成胶时间,提高了热稳定性。该共混胶强度高,封堵能力强,高温堵水应用前景良好。