页岩储层压裂缝成网延伸的受控因素分析

压裂实践表明,页岩储层的水力裂缝呈现出非平面、多分支的复杂延伸模式,这与传统压裂理论认为的对称平面双翼裂缝从形成机理上存在本质的区别。基于室内实验、矿场压裂实践、理论分析和数值模拟等研究成果,系统分析了页岩储层压裂缝成网延伸的受控因素。研究表明:页岩储层的裂缝延伸形态受到地质因素和工程因素的双重作用,从储层地质属性上看,岩石的脆性矿物含量越高、岩石的力学弹性特征越强、水平应力差越小以及天然裂缝越发育,越有利于压裂缝的成网延伸与扩展;从压裂作业的工程条件上来说,施工净压力越高、压裂液流体黏度越低以及压裂规模越大,越有利于形成充分扩展的缝网。该研究对认识页岩储层缝网扩展机理以及提高页岩储层压裂设计的科学性具有重要的理论价值和现实意义。     

溶解气回注提高致密油藏采收率效果及敏感性

针对致密油藏水平井产量递减快,衰竭开发采收率低等问题,提出了衰竭开发后期回注溶解气提高采收率的方法。基于新疆玛湖凹陷百口泉组地质油藏特征,建立了致密油藏多级压裂双水平井机理模型,系统研究了上述方法在致密油藏中的生产特征及敏感性。结果表明,溶解气回注可以有效提高致密油藏采收率,缓解水平井产量递减的速度。采出程度随注入量、注入速度及吞吐轮次逐渐增加;气体分子的扩散作用可增加基质的受效范围,扩大气体的作用半径;弱非均质性储层（变异系数0.2）采用溶解气吞吐提高采收率效果最佳。敏感性分析结果表明,吞吐轮次对注溶解气提高采收率的影响最大,其次是注入时间、注入速度、扩散系数、焖井时间。另外,建立的代理模型可准确预测和优化致密油藏注溶解气提高采收率效果。     

河南省卢氏县南部锑矿化构造控矿特征及找矿设想

根据河南省卢氏县南部锑矿化的分布特征、锑元素地球化学异常带及构造的空间关系,笔者认为,朱夏断裂不仅控制了该区小锑矿体产出及空间分布,同时又限制了较大规模锑矿床的形成,本区锑异常为多个小锑矿体引起。在朱夏断裂带下盘次级剪切带内,有形成较大锑矿体的可能。今后找矿中应注意寻找隐伏盲矿体。     

致密油储层CO2驱核磁共振实验研究

针对致密油储层动用困难问题本研究以CO_2为注入介质,对致密油注气开发效果进行评价,并借助核磁共振技术,从微观角度阐述了致密油储层注CO_2的驱替特征。实验结果表明,CO_2驱可以有效启动赋存在致密孔隙中的原油,非混相压力下(10 MPa),CO_2突破快,小孔隙中原油未动用,驱替后原油饱和度分布不均匀,驱替效率低;而在混相压力之上(24 MPa),CO_2突破明显变慢,驱替后原油饱和度均匀下降,大小孔隙中的原油均被启动,采出程度较高。此外从采出原油组成可以看出,高压下CO_2抽提作用非常明显,原油组分以C7~C29为主,几乎不合C30+组分,这表明CO_2会导致原油中重质组分在孔隙中沉积。     

多孔介质中滞留聚合物分子的粘弹效应模型

本文对三种不同的人造岩心用部分水解聚丙烯跳胺溶液进行了流动试脸,发现在水泥和环衷树脂胶结的不均质石英砂岩心中具有粘弹效应;而在致密的磷酸铝烧结的刚玉砂岩心中未发现粘弹效应。根据测出的残余效应系数分析,认为这可能与岩心的孔隙结构、渗透率等因素有关。对存在粘弹效应的岩心,基于开尔文模型,作者提出了多孔介质中滞留聚合物分子产生回复形变的教学模型。对于试脸曲线,用最小二乘法拟合出流量与时间的关系式,它与聚合物分子回复形变的数学模型具有一致形式,于是本文从理论上论证了滞留有聚合物分子的多孔介质中,在降低水的流动压差至稳定后,流量随时间呈指数变化的规律是滞留聚合物分子的粘弹性造成的。     

工程应用中通用数据输入软件的程序实现

为了帮助工程应用人员在只编写工程应用核心计算程序的情况下,完成高质量的应用程序开发工作,对在工程应用软件开发中使用的输入参数作适当分类后,将各参数项的属性描述在一个文本文件中,采用“内核描述”方法,在程序中定义一个与参数属性对应的结构体数据类型来记录参数各属性,以控制程序行为,实现了对不同参数的通用数据输入。辅之以类似的“通用图表输出”、“通用数据库数据检索”等公用组件,从而为工程应用人员开发高质量的工程应用程序提供了一种标准组件。     

超支化缔合聚合物的制备及驱油性能

针对油田用聚合物的分子主链是线性结构,其耐温抗盐及抗剪切性能不理想,开展了新型聚合物的制备及
性能研究。制备了超支化水溶性缔合聚合物（HPAPAM）,结构经红外光谱（IR）和核磁共振氢谱（1H NMR）表征证实。
HPAPAM 在极稀释浓度区,分子内缔合明显,表观黏度低,随着浓度的增加,分子内缔合逐步转为分子间缔合,增黏性
能提高。与一般缔合聚合物相比,HPAPAM 在吴茵搅拌器（5 档,67 s−1）剪切1 min 后的黏度最终恢复率达95%;受大
分子的超支化效应的影响,HPAPAM 在整个剪切速率范围内表现出幂律流体性质。超支化的分子结构增强分子间的
缔合能力,在总矿化度62 000 mg/L,75,80 ?C条件下老化60 d 的黏度保留率分别为89% 和60%。岩芯驱替实验表明
水驱至含水率98% 后,与原油黏度相当的0.5 PV 聚合物段塞及后续水驱提高17.5% 的原油采收率。研究为油田用新
型聚合物提供了新的认识和选择。     

高温下表面活性剂与钠离子钙离子的作用机理

在高温条件下研究了表面活性剂SDBS和NPSS–10与Na+和Ca2+的静电作用机理:(1)SDBS浓度大于临界胶束浓度(cmc)时Na+作用较弱,Na+与胶束中的阴离子头基形成了离子对,屏蔽了离子头基的静电排斥力,在一定程度上降低了表面活性剂离子头基的极性,活性剂分子排列更加紧密。(2)NPSS–10浓度大于cmc时与Na+的作用较强,水化的氧乙烯基高温下部分失水和Na+与胶束中的阴离子头基形成了离子对的共同作用促使表面活性剂的极性降低,抗盐性能增加。(3)在Ca2+浓度较低时,SDBS与钙离子没有相互作用,无沉淀产生,原因是生成的烷基磺酸钙盐有一定的溶解度;在Ca2+浓度较高时,SDBS与Ca2+有强相互作用,电极电位发生显著变化,产生烷基磺酸钙盐沉淀。(4)在低浓度Ca2+溶液中,NPSS–10与Ca2+有较强的作用,无沉淀产生,NPSS–10中的氧乙烯基团与Ca2+形成络合物。在高浓度Ca2+溶液中,NPSS–10与Ca2+没有作用,这是因为NPSS–10在高Ca2+溶液中的极性减弱,再加上空间效应,使得磺酸基头与Ca2+的相互作用减小,形成离子对的能力减弱,避免了Ca2+与磺酸基头的作用产生沉淀,从而使它具有很强的抗Ca2+能力。     

表面活性剂对低渗岩心高温渗吸的影响

将表面活性剂溶液与注入水进行对比,在90和114℃条件下,考察亲水、亲油低渗岩心的渗吸现象和渗吸采收率变化,通过定义黏附功降低因子、内聚功降低因子、变形阻力降低因子以及利用扩散弥散作用、Marangoni效应对渗吸特征进行分析。结果表明:对于亲水低渗岩心,表面活性剂的低张力特性使毛管力降低,渗吸动力减弱,渗吸较注入水滞后,原油的运移阻力也相应减弱,渗吸的最终采收率提高;对于亲油岩心,表面活性剂的润湿反转特性使毛管力由发生渗吸的阻力变为动力,且其低张力特性有助于渗吸采收率的提高;表面活性剂通过降低界面张力、改善润湿性影响低渗岩心的高温渗吸采收率,且当岩心亲水时前者更关键,当岩心亲油时后者更重要。     

气体压迫多孔介质中聚合物凝胶行为

结合盐水冲刷多孔介质中凝胶理论,分析聚合物凝胶分别受气体和盐水压迫的作用机制,计算和对比饱和聚合物凝胶的多孔介质中气相和液相饱和度空间分布曲线,完善盐水冲刷多孔介质中凝胶理论模型的使用范围,探讨气体突破后的两种残余凝胶对气体渗流的影响。结果表明:盐水在凝胶中的微观渗流能力较气体强,而气体在凝胶封堵后的多孔介质中微观渗流能力较差,即在其他条件相同前提下,"侵入区"中处于微观渗流状态的气体较少,气体需长时间累积才能逐渐破坏三维网状结构的凝胶,因此凝胶未被突破前,相比于盐水,气体受凝胶高强度封堵有效期会更长;根据盐水冲刷多孔介质中凝胶理论建立的模型具有普遍适用性,凝胶受流体挤压破坏本体结构是多孔介质中聚合物凝胶抵抗外来流体不至破坏的一种共性,与流体类型和聚合物凝胶体系无关,该模型可用来预测各种凝胶体系在不同环境下的封堵性能。