超临界CO_2处理对原油乳状液流动性及稳定性的影响

为了研究CO_2驱采出液的性质变化规律,利用CO_2原油混相装置在模拟地层条件下对长庆原油进行超临界CO_2(scCO_2)混相处理。分别使用流变仪、电导率仪和显微镜研究了混相处理前后原油及其乳状液的黏度、乳状液的稳定性及油水界面膜形貌。实验结果表明,经scCO_2混相处理后长庆原油的饱和分含量减少,而芳香分和胶质、沥青质含量相对升高;scCO_2混相处理后长庆原油及其乳状液黏度均有所升高;scCO_2处理后的长庆原油胶体体系稳定性被破坏,导致沥青质析出并吸附于油水界面,使得界面膜厚度增大、强度提高,乳状液稳定性增强。上述研究对于CO_2驱油技术在长庆油田的应用推广具有重要意义。     

不同添加物对轻质原油氧化反应速率的影响

通过模拟地层条件,利用空气原油静态氧化实验装置,考察了纯油、含砂量、含水量及添加催化剂HS对ZJ油田轻质原油氧化反应速率的影响。结果表明,黏土矿物岩心砂及地层水对ZJ油田轻质原油氧化反应速率几乎没有影响,催化剂HS的使用效果明显,可以作为降低空气驱产出气中氧含量的备选技术之一。     

三元复合驱和聚合物驱采出原油组成和破乳脱水的关系

 进行了三元复合驱采出液和聚合物驱采出液与水驱采出液的对比破乳脱水实验及模拟采出液的破乳脱水实验, 考察了三元复合驱和聚合物驱采出原油与水驱采出原油组成的差异, 以及沥青质和胶质对破乳脱水效果的影响. 结果表明, 与水驱相比, 由于原油各组分与岩石表面相互作用力的差异及不同驱替液的驱替能力的差异, 三元复合驱和聚合物驱采出原油中的沥青质、胶质和芳烃含量增加. 原油中的沥青质和胶质含量的增加, 导致采出液的油、水相分离更困难, 因为沥青质和胶质是原油中对油-水界面膜强度贡献较大的组分, 其进入油-水界面使界面膜强度较大. 沥青质形成的界面膜的强度大于胶质形成的界面膜, 因此沥青质对油、水分离的影响大于胶质.     

利用数字岩心方法评价稠油开采方式对渗透率的影响研究

参照目标储层岩石物性参数分布范围,采集了相对低、中、高渗的典型岩样,分别模拟地层温度和热采高温环境下的防砂及排砂流动过程,并对实验岩样进行CT扫描及图像后处理三维重构,建立数字岩心,利用孔道网络流动模拟技术,研究热采防砂、排砂开发方式对储层岩石孔道微观结构和地层渗透率的影响规律.结果表明:在地层温度条件下,防砂导致孔隙...     

中原油田轻质油藏注空气低温氧化反应机理研究

空气泡沫驱油技术是提高采收率的有效方法之一。为研究空气与中原油田地层原油的低温氧化反应机理,开展了空气-地层原油体系相态特征分析、低温氧化反应动力学测定、低温氧化反应影响因素和低温氧化反应区间及途径的实验研究。结果表明:胡状原油单次脱气体积收缩率为10.1126%,在90℃下的饱和压力为6.36MPa,温度从90℃增至150℃、压力为23.5 MPa时,原油体积增加5.49%。油藏条件（90℃、23 MPa）下,胡状原油能溶解其自身体积9.07%的空气量,体积膨胀3.68%。原油与空气发生的低温氧化反应为一级反应,反应速率常数为5.1×10^-3h^-1,活化能为81.9kJ/mol,指前因子为2.85×10⁹h^-1,活化能较大,反应活性较低。原油具有较强的氧气消耗能力,在96 d内消耗自身体积2.4倍空气中的氧气,充分反应后,原油脱出溶解气中的氧气体积分数不超过3%。升高温度、压力、加入黏土及地层水均可促进氧化反应进行,其中温度是最主要因素。低温氧化反应后,饱和分和芳香分相对含量降低,而胶质和沥青质及氧元素相对含量升高。原油低温氧化反应分为加氧反应和断链反应两步。     

渤海B油田胶质沥青沉积规律研究

胶质沥青质沉积对储层渗透率造成伤害,严重制约油田产能释放,及时判断是否存在沉积及其对产能的影响程度对油田生产开发具有重要意义。采用气-液-固三相平衡热力学模型,结合原油组分组成实验数据,判别渤海B油田容易发生胶质沥青质沉积。利用实际油田参数建立单井径向流模型,分析了胶质沥青质沉积与地层压力的关系,模拟了胶质沥青质沉积对产量的影响及储层伤害程度。研究发现:随着油田开发时间增加,地层压力逐渐下降,当压力下降到36～40 MPa时,胶质沥青质开始析出,当压力下降至28～33 MPa时,胶质沥青沉积速度加快,对储层渗透率伤害增大,产量大幅下降,胶质沥青沉积可使产量降低80%以上。     

塔河油田TK305井井筒沥青质沉积防治

塔河油田奥陶系油藏(地温126℃)多口采油井井筒出现沥青质沉积,其中TK305井多次处理无效而停产,连续注入掺沥青分散稳定剂SLAD-02(主要成分为大分子含氟表面活性剂)的原油,使该井恢复生产。TK305井沥青质沉积物含沥青质60.19%,含胶质7.64%,85℃时不流动,95℃时较易流动,在120℃不溶于性质与TK305井原油相近的S86井原油(稀油),在塔一联原油(稠油)中溶解率为4.8%,在加入0.4%SLAD-02的塔一联原油中溶解率达30.13%,混入高达50%的模拟地层水基本上不影响加剂塔一联原油对沥青质沉积物的溶解率。溶解了沥青质沉积物的加剂塔一联原油与S86井原油的等量混合油,30~60℃黏度在50~350 mPa.s之间,在井筒内可正常举升。TK305井井筒沉积沥青质沉积物4800 m,用SLAD-02处理解堵后,2005年8月13日~10月6日期间通过环空注入加剂塔一联原油,根据产出油黏度调整加剂原油注入量和地层产油量,10月1日~6日期间进行评价,累计注入加剂原油550.2 m3,累计地层产油399.9 m3,注采比1∶0.73,该井恢复了生产。图4表4参5。     

无机盐与沥青质的协同作用对油藏润湿性的影响

选用两种原油沥青质样品,对沥青质在岩石孔隙表面吸附所引起的润湿性改变进行了实验研究。测定结果表明,岩样润湿性改变的程度主要与沥青质的来源和岩样所含盐水的组成有关。盐水中无机阳离子的类型对沥青质所引起的油藏岩石润湿性改变有十分重要的作用。在浓度相同的情况下,阳离子价数越高,对润湿性的影响越大。盐水中的无机阴离子对沥青质引起的润湿性改变影响很小。在油气开采过程中,地层水和注入水的离子组成,特别是所含阳离子的类型,是影响油藏岩石润湿状态的一个不可忽视的因素。     

哥伦比亚普图马约盆地稠油特征及成因分析

哥伦比亚普图马约盆地稠油主要分布在盆地东北部,原油为高密度、高黏度、高胶质及高沥青质的稠油。根据普图马约盆地烃源岩特征、原油物性分布、地球化学指标和地层水水型,结合区域地质条件,探讨了该盆地东北部稠油的基本特征和成因模式。研究认为,普图马约盆地稠油的形成属于次生成因,成熟原油在长距离运聚过程中发生生物降解作用,晚期安迪斯构造运动,原生油藏被严重破坏,地层水下渗,油藏遭受水洗和氧化等次生作用进一步发生稠化。     

一种新型树脂防砂剂的研究

针对油田砂岩地层出砂问题，通过室内实验开发研制了一种新型树脂防砂剂并对其进行了定性评价和室内评价实验。结果表明，该防砂剂具有制备工艺简单，成本低，固结砂抗压强度高，对地层的渗透率影响小等特点。     

油砂沥青油的加工利用

利用溶剂抽提分离油砂沥青,比较了油砂沥青油的沸腾床加氢实验和焦化实验,以及油砂的干馏实验。结果表明,以甲苯为溶剂抽提分离油砂沥青,可使沥青油回收超过90%。油砂沥青油具有密度大、灰分高、盐含量高的特点,胶质沥青质质量分数超过90%。采用沸腾床加氢处理脱盐沥青油,可使其硫、残炭、镍、钒的脱除率分别达到7283%、6685%、9616%和9824%,胶质和沥青质的转化率分别为7353%和9863%,加氢产物是优质的深加工原料。采用焦化处理非脱盐沥青油,总液收6164%,焦炭产率2895%,资源相对有效利用率低。油砂直接干馏,沥青油总回收率只有7856%。从油砂沥青油的有效回收和利用上看,沸腾床加氢是最有效的手段。     

注空气开采过程中稠油结焦量影响因素

通过建立油藏高温、高压反应模拟实验装置,物理模拟了稠油注空气开采过程中焦炭的生成过程,研究了反应气氛、温度、压力以及空气通风强度对稠油生焦量的影响。研究表明：在空气气氛下,原油低温氧化显著促进了焦炭生成,5 MPa反应压力下,每克稠油最高焦炭生成量为0.375 g,是氮气气氛下最高生焦量的2.5倍,焦炭初始生成温度受低温氧化影响比氮气条件降低了近200℃。随压力升高,加剧的低温氧化反应提高了焦炭生成量,但是5 MPa后压力影响不再显著。随空气通风强度增加,生焦量并非持续增加,而是在33.4 N·m³/（m²·h）附近存在极值。进一步对比分析了焦炭的高温氧化消耗与原油组分蒸馏失重对焦炭生成量的影响。其结果表明,焦炭氧化是空气气氛下温度自225℃升高至300℃过程中焦炭净生成量减少的主要原因。在氮气气氛下,随温度升高至450℃,加剧的原油热解缩聚反应增加了生焦量,但温度进一步升高引起焦炭自身热解失重,生焦量降低。另外,实验还发现,当温度超过200℃时,反应管内油砂中心温度超过外壁面加热控制温度。分析表明,超温现象由原油组分的低温氧化和部分活性较强的焦炭高温氧化引起,因此该稠油存在油层自燃点火的应用潜力。     

延迟焦化加热炉炉管结焦原因分析及对策

通过对乌鲁木齐石化公司不同时期加工的延迟焦化原料的四组分含量及金属含量的变化分析,以及对辐射炉管结焦前后加热炉操作参数的对比分析,得出延迟焦化原料是一种饱和烃、胶质及沥青质含量高、芳烃含量低的易结焦渣油,在操作中宜采用较大循环比来提高芳烃与沥青质的比例,保证辐射炉管内冷油流速,控制好炉管壁温度,减缓加热炉炉管结焦,同时要对原料性质进行监控分析。     

环氧树脂水乳液固砂性能研究

为了改善化学防砂技术在应用过程中的效果,开展了环氧树脂乳液固砂性能研究。以环氧树脂、自制乳化剂为原料,采用相反转法,合成了具有较低黏度的环氧树脂水乳液。通过室内模拟固砂实验发现,采用环氧树脂乳液固砂,固结的岩心强度高、渗透性好,抗压强度可达5MPa,且具有良好的耐油、耐水性能。     

棒状薄层色谱法(TLC-FID)预测储层稠油粘度

介绍了一种利用棒状薄层色谱—氢火焰离子化检测器联用技术(TLC-FID)预测储层中稠油粘度的方法,方便、快捷、经济。该方法包括3个步骤:首先,在工作区块内选取代表性稠油样品,用柱色谱制备出饱和烃、芳烃、非烃、沥青质组分,标定各组分在TLC-FID上的相对峰面积—质量校正系数;在此基础上,对一定数量稠油样品进行粘度测定和TLC-FID分析,建立工作区内稠油粘度与TLC-FID数据之间的指数数学关系;最后,测定待预测油层油砂抽提物的TLC-FID数据,通过所建立的数学关系计算其粘度。文中基于我国某油田特定区块的27个稠油样品,对该油田一口单井的152个油砂样品进行了应用研究,建立了该井的储层稠油粘度剖面,与实际情况基本吻合。      

风城油田齐古组油砂细观结构和渗流特征

为确定风城油田侏罗系齐古组油砂的细观结构和渗流特征,利用微米CT获得的灰度图像,在传统图像分割方法的基础上,提出了适用于油砂的3种介质图像分割方法,并采用物理实验法获得了油砂数字岩心,构建了孔隙网络模型。研究表明：在构建油砂数字岩心时,需要在多孔介质图像二值化方法的基础上提出适用于油砂的3种介质图像分割方法,来区分油砂中的颗粒、沥青质和孔隙;代表性体积单元的边长不小于3.0 mm时,所建立的数字岩心才能较为真实地反映油砂的细观结构;风城油田侏罗系齐古组油砂颗粒与沥青质的接触方式主要分为颗粒接触、胶结和悬浮3种,且风城油田油砂具有较强的非均质性和各向异性,沥青质作为骨架的一部分或作为孔隙流体,绝对渗透率比有效渗透率高约2个数量级,其相态显著影响油砂的细观结构。     

HD-1注汽井新型防砂材料的研究与应用

孤岛油田属稠油疏松砂岩油藏,生产过程中油井出砂严重,现有的涂敷砂人工井壁防砂注蒸汽后强度较低,造成防砂成功率低,注汽后高强度采液生产周期较短。为此,通过室内试验,优选出耐高温树脂、高强度骨架颗粒、偶联剂、固化剂,进行室内配方优化试验,评价固结体耐高温性能,测定其渗透率,研制出一种适用于疏松砂岩油藏注蒸汽热采井的HD-1注汽井新型防砂材料。在孤岛油田稠油注蒸汽热采区共试验72口井,成功率为91.0%,截止目前,累计产油为121 572 t,单井平均有效期为233 d。现场应用表明:HD-1注汽井新型防砂材料耐高温、强度高,防砂成功率高,有效期长,能够有效改善注蒸汽热采井的防砂效果。     

新疆风城油田稠油热采高温封堵剂研究与现场试验

新疆风城油田稠油热采过程中容易发生蒸汽地下窜流和地表汽窜,严重影响产能水平,还会造成地面污染。针对这些问题,开展了稠油热采高温封堵剂研究。以苯酚、甲醛为主要原料,有机胺为催化剂,合成了油溶性酚醛树脂OSR,并与环氧树脂、有机硅偶联剂、稀释剂等复配,研制了新型酚醛环氧树脂类高温封堵剂HTD。在实验室模拟稠油油藏条件,将HTD与一定粒径的石英砂混合充填、压实、高温养护,进行了高温成胶固化试验,评价了高温固化性能、耐温性能及高温封堵性能等,并在3口井进行了现场试验。室内试验得出,HTD的抗温能力可达300 ℃以上,在温度高于180 ℃时与石英砂固结体的抗压强度高于12 MPa,在220～300 ℃条件下对高渗透率岩心的封堵率高于99.5%,突破压力梯度大于35 MPa/m;现场试验后,封堵了蒸汽窜流通道,试验区恢复了正常蒸汽吞吐生产,注汽压力3.5～5.5 MPa,试验两年后,产油水平提升至62.12 t/d,平均日增油22.7 t,取得了良好的经济效益。研究结果表明,HTD具有优良的耐温性能和封堵性能,可有效封堵蒸汽地下窜流和地表汽窜通道,增大蒸汽波及体积,提高油井产能,且有效期长,具有很好的应用价值。      

硫酸盐浓度对水驱提高采收率的影响

水驱提高采收率对注入水的离子组成有一定的要求,为了验证润湿性改变不是硫酸盐水驱提高原油采收率的唯一因素,在岩心润湿性为水湿的条件下进行水驱,研究了硫酸盐浓度、温度、注入速率和原油类型对硫酸盐水驱采收率的影响。结果表明,在水驱过程中,原油采收率随着硫酸盐浓度的增加而增加。在40℃下水驱提高采收率无明显增幅,随着温度的升高水驱效果增强。在高温条件下,高浓度硫酸盐水驱的原油采收率比不含硫酸盐水驱的提高10%。原油类型及驱替速率对水驱效果的影响较大,原油中的沥青质含量越高、驱替速率越大,水驱效果越好。在岩心润湿性没有改变的条件下,SO₄^2-仍有助于原油采收率的提高,岩心润湿性改变不是硫酸盐水驱提高原油采收率的唯一因素。     

改性呋喃树脂固砂剂试验研究

针对我国砂岩油藏开采过程中出砂严重的问题，研制了一种新型固砂剂－改性呋喃树脂。对其性能测试表明，该固砂剂在低温下可固化，且固化速度快、固化强度高；具有较强的抗酸、碱、盐和原油的能力，适当地加入胺基硅烷偶联剂，可以提高其固结体强度和耐久性，根据现场实际情况推荐了３种应用工艺。