松辽盆地大庆长垣伴生气中二氧化碳成因讨论

松辽盆地大庆长垣伴生气中δ¹³C_CO2值为+3.65‰～+11.81‰，重于碳酸盐岩受热分解特征值（0±3‰），是国内发现最重的δ¹³C_CO2值。通过对大庆长垣伴生气及松辽盆地其他地区浅层气中二氧化碳及与其共生甲烷碳同位素判别和数值模拟计算认为，造成长垣伴生气中的δ¹³C_CO2值偏重的原因是CO₂被细菌还原；CO2被细菌还原为CH₄的过程中，在转化相同比例CO₂的情况下，高分馏条件比低分馏条件下剩余CO₂的δ¹³C值变重要快；要使剩余CO₂的δ¹³C值表现出现今特征值，单一有机质热降解来源的CO₂需要被细菌还原40%，碳酸盐岩热分解的CO₂则只需6%;由于来自有机质热降解的二氧化碳对气藏组分产生较大影响，因此大庆长垣伴生气中CO₂应主要来自碳酸盐岩热分解。     

二氧化碳—原油多相多组分渗流机理研究

二氧化碳与烃类体系的多相多组分渗流机理,对于深入理解实际油田注二氧化碳的驱替特征、提高采收率及地质埋存等都具有非常重要的意义。应用细管和多次接触实验以及包含相间传质的多相多组分CO₂驱油藏数值模拟模型,系统研究了CO₂—原油体系的相变规律以及多组分体系的变相态渗流特征。结果表明,,CO₂能够大量蒸发C₁₁以下的烃组分,甚至能够蒸发C₃₂等重烃组分;CO₂气驱过程是一个蒸发与凝析的混合过程, 混相带出现在气驱前缘附近;温度越高,CH₄和N₂含量越大,最小混相压力越大。     

特低渗砂岩油藏CO2-低界面张力黏弹流体协同驱油机理研究

目的特低渗油藏储层物性差、层间非均质性强,造成CO₂驱易发生气窜,提高采收率效果欠佳,其中,CO₂水气交替驱作为结合CO₂驱和水驱优势的方法,具有较高的适用性。为进一步改善CO₂-水交替驱的开发效果,开展了CO₂-低界面张力黏弹流体协同驱油研究。 方法通过界面张力和润湿性能测试评价低界面张力黏弹流体基本性能,并利用微观可视化驱油实验及岩心驱油实验等,探究了不同驱替方式的驱油效果和CO₂-低界面张力黏弹流体协同驱油过程中二者之间的“协同作用”机理。 结果低界面张力黏弹流体具备良好的界面活性和改变岩石表面润湿性能力,水驱后开展CO₂驱、低界面张力黏弹流体驱、CO₂-低界面张力黏弹流体交替协同驱,采收率可在水驱基础上分别提高0.91%、10.66%、16.25%,其提高采收率机理包括降低界面张力、改善流度比、改变岩石表面润湿性及乳化作用的协同效应等。 结论CO₂-低界面张力黏弹流体协同驱既可有效增强非均质特低渗砂岩油藏注CO₂过程中气体流动性控制,又能够降低CO₂萃取轻烃导致重质组分沉积的影响,具有协同增效作用。      

石油磺酸盐组分的结构与性能关系

 以绥中低凝环烷基馏分油为原料, 以三氧化硫为磺化剂, 在单管降膜式磺化反应器中合成了石油磺酸盐NPS. 采用溶剂萃取法将NPS按平均相对分子质量的不同分离为若干组分, 采用元素分析、¹H-NMR及¹³C-NMR表征各组分的分子结构, 并测定了它们的界面张力、临界胶束浓度(CMC)和在孤岛地层砂上的吸附量. 采用室内模拟驱油实验考察了NPS各组分的驱油性能. 结果表明, NPS的界面化学性质与其分子结构密切相关. NPS浓度在CMC左右, 其吸附量达到最大值; NPS各组分的界面活性和吸附性质有较大差异. NPS各组分的驱油效率不同, NPS与Na₂CO₃、NaOH、NaCl及Na₂SO₄等电解质复配后, 油-水界面张力降低, 驱油效率大大增加.     

壬基酚聚氧丙烯醚硫酸盐-Na2CO3-桩西原油体系的油-水动态界面张力

 合成了壬基酚聚氧丙烯醚硫酸盐(NPPS)表面活性剂。以NaCl质量分数0.5%的盐水为模拟地层水， 分别配制了NPPS、Na₂CO₃及Na₂CO₃-NPPS复配物与桩西原油的混合体系，测定了体系的油-水动态界面张力。结果表明，单独使用Na₂CO₃或NPPS都无法使盐水-桩西原油体系的油-水界面张力降到0.01mN/m以下。采用NPPS与Na₂CO₃复配，协同效应明显，当体系中Na₂CO₃的质量分数大于0.35 %时，仅需质量分数0.0025 %的NPPS，体系油-水界面张力即可以降至10 ^-4 mN/m以下。     

低渗透砂岩油藏注CO

着重介绍了细管实验条件对最小混相压力实验确定方法测试结果的影响。通过数值模拟方法发现,当细管长度越长、细管直径越小、驱替速度越大、孔隙度越小,则得到的最小混相压力值也越小。另外,还讨论了油藏温度、注入气组成及原油的组成与性质对混相压力的影响情况。通过对比国内外注CO₂混相驱油藏与流体的条件,说明了中国原油很难实现CO₂混相的原因即地层温度高、地面油粘度大。建议开展降低最小混相压力技术及加强防止气体突破技术的研究,以解决注气过程中气体波及效率低的问题,实现较高的采收率。     

致密油层空气泡沫驱油提高驱油效率实验研究

致密油层物性差,孔喉半径小,油藏非均质性严重,水驱驱油效率低,注水开发效果差。针对这些问题,为提高大庆外围龙虎泡油田高台子致密油层的驱油效率,模拟油层条件开展了空气-泡沫液体系驱油实验。结果表明,高台子致密油层水驱驱油效率平均值为48.95%,水驱后继续空气-泡沫液交替驱替的驱油效率为79.63%,驱油效率提高26.92%;小段塞交替驱替的效果好于大段塞驱;气液比过高,突破时间变短,驱油效率较低;用空气-泡沫液段塞驱代替水驱也能达到较好的驱油效果。致密油层水驱后转空气泡沫驱可大幅提高驱油效率,通过空气-泡沫液段塞、周期、气液比等注入参数的优化进一步改善致密油层驱油效果。图6表4参10     

苏北黄桥地区二氧化碳气藏的地质特征和成因讨论

黄桥地区4口井的天然气以CO₂为主,伴有烃气和氢、氦等气体。CO₂的δ¹³C值为-5.88‰至-2.874‰,甲烷的δ¹³C值为-40.10‰至-37.643‰。气藏可能是多源混合气藏。     

东濮凹陷CO2气源岩及地球化学特征

东濮凹陷在下古生界奥陶系风化壳与下第三系Es¹₃地层发现了高含CO₂气层(显示)。通过气源对比分析证实,该凹陷文留构造文33块、文269块Es¹₃中的有机气体是来源于下第三系碎屑岩地层生成的油型气,其CO₂则是石炭系—二叠系的煤在二次生烃中伴生的CO₂与下古生界奥陶系灰岩高温分解生成的无机CO₂混合而成。对东濮凹陷这2类CO₂气源岩进行高温模拟实验发现,石炭系—二叠系的煤生气能力是奥陶系灰岩的9倍,煤生成的气体70％~80%为甲烷,少量为CO₂；而灰岩所生气中95%以上为CO₂气；单位质量的煤与灰岩生成的气体中CO2体积相当,煤是东濮凹陷最重要的气源岩。     

中国东部幔源CO

我国东部含油气盆地幔源CO₂气藏的CO₂/³He比率在10⁷-10¹³之间,与幔源气体脱离玄武岩浆时恒定的CO₂/³He比率(2×10⁹～7×10⁹)相比较发生了很大的变化。其中形成于中生代的万金塔CO₂气藏,具有10⁹～10¹³的高CO₂/³He比率,而新生代以来形成的黄骅、济阳、苏北、三水等地的幔源CO₂气藏,均以10⁷-10⁹的低CO₂/³He比率为特征。研究表明,幔源气藏CO₂/³He比率的形成受到了幔源气体的释放机制的控制。在玄武岩浆喷溢、侵入为幔源气藏的形成提供大量气源的同时,岩浆房中的幔源气体通过深切岩浆房的断裂通道直接释放,对幔源气藏的形成、幔源气体的补给以及气藏CO₂/³He比率等地球化学特征的塑造具有重要作用。同时,我国东部含油气盆地中无机成因CO₂气藏的CO₂/³He比率特征为气藏的幔源成因提供了新的证据。     

松辽盆地南部无机成因CO2成藏机制研究

CO ₂碳同位素等地球化学特征显示,松辽盆地南部多处发现的高含量CO ₂气藏属于无机成因天然气。通过对盆地深部壳幔结构、深部热异常分布及长岭断陷火山活动等的综合研究,认为：松辽盆地深部热流异常的分布区是幔源气体的源头,而中上地壳的低速高导体是把地幔流体中CO ₂通过壳内火山岩浆活动输送到盆地地层的中转站;长岭断陷在断陷期形成的大规模火山,为盆地晚期幔源气提供了储存空间;无机气具有晚期成藏特征,长岭地区与乾安—前神字井控陷断裂上盘的大型火山岩体是无机成因CO₂聚集的主要区域。     

东胜地区直罗组砂岩型铀矿包裹体特征与铀矿成因研究

鄂尔多斯盆地东胜地区直罗组含铀矿层位中流体包裹体均一温度和成分的测定及荧光分析表明,东胜地区至少存在三期有机流体充注与运移,流体特征总体反映出烃类从早期到晚期由低成熟到高成熟的演化过程。包裹体成分中含有大量CO₂、烃类物质(CH₄与C₂⁺)和还原性气体(H₂S与H₂),含矿砂岩中有丰富的碳酸盐胶结物。这说明还原环境为铀的沉淀、富集提供了有利的成矿介质环境条件,CO₂与碳酸盐对东胜地区铀的迁移与沉淀起了重要作用,烃类与铀成矿具有密切的联系。包裹体均一温度及其他证据显示,本区曾经历过明显的热事件。该热事件的发生与早期铀矿形成的时间相近,对铀矿的形成有重要贡献。     

塔里木盆地海相原油及其沥青质裂解生气动力学模拟研究

应用50MPa高压封闭体系,对塔里木盆地海相原油及其沥青质进行了热裂解模拟实验,对气态烃产率及碳同位素演化、焦沥青的生成等方面进行了比较,探讨了原油裂解和沥青质裂解生气机理。研究发现,原油和沥青质裂解气各组分及焦沥青的产率变化类似。完全发生裂解时,沥青质裂解的总气体产率为原油裂解的50%,原油裂解和沥青质裂解生成总气体和焦沥青的质量比值分别为6:4和3:7。在裂解过程中,气态烃碳同位素δ¹³C值的特点是δ¹³C₁<δ¹³C₂<δ¹³C₃,且原油裂解气各组分(C₁—C₃)碳同位素δ¹³C值小于沥青质裂解气的相应组分。运用kinetics软件,计算得到原油和沥青质裂解的动力学参数(活化能和指前因子)。在此基础上,将实验结果外推至地质条件下,探讨了动力学模型的实际应用,为原油裂解气的判识、资源评价、勘探决策提供实验和理论依据。     

三元复合驱油井中硅垢的形成机理及预测模型

油层内及油井底结垢是大庆油田三元复合驱现场试验过程中须解决的一个重大问题.基于试验区地层岩石及流体特点,对碱、表面活性剂、聚合物及三元复合体系在相关条件下的动态、静态水-岩反应进行了模拟试验,以确定这些因素对成垢作用的影响.在此基础上,根据溶度积理论建立了结垢预测模型,运用该模型对大庆杏北油田三元复合驱试验区进行了结垢定量预测.研究表明,三元复合体系中的碱对储层岩石产生了明显的溶蚀作用,使Si⁴⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等成垢离子进入溶液,在特定条件下形成了非晶质SiO₂垢等.对现场采集垢样的检测分析表明,预测结果与实际情况基本吻合.该预测模型可用于选择油田注水水质、减少对储层的损害.     

注蒸汽开采稠油过程中H2S的形成

蒸汽吞吐和蒸汽驱是目前广泛使用的稠油热开采技术，但当该技术用于生产时，由于高温蒸汽对油层的加热，可产生大量的次生型H₂S。指出了次生型H₂S产生的原因主要为含硫化合物的热裂解（TDS）和硫酸盐热化学还原（TSR）反应等，当储层为浅层砂岩时，硫化氢的产生量与原油的硫含量成正比，如果地层中含有硫酸根离子，地层的高温高压条件有利于TSR反应的进行；生产实践证明热采过程中H₂S的形成确实与上述2种原因有关，并且这2种原因又是一个相互联系的统一体。     

准噶尔盆地石南地区J1s12砂组沉积相带展布及岩性圈闭识别

石南地区位于准噶尔盆地腹部,其J₁s₁²砂组为湖侵体系域沉积,砂体发育,储盖层配置良好,是该区岩性圈闭发育的有利层位。以井、震资料为基础并综合多种沉积参数，研究了该区J₁s₁²砂组的精细沉积相,并分析了岩性圈闭的主控因素,预测了岩性圈闭发育的有利区带，最后,以夏盐3井岩性圈闭作为实例,对其储盖组合、成藏条件进行了评价。     

含硫气井硫化氢扩散危险水平分级方法

针对含硫气井井喷失控后硫化氢扩散问题,提出将井口硫化氢释放速率作为含硫气井硫化氢扩散危险水平分级指标.运用重气扩散模式,研究了硫化氢扩散距离与释放速率、硫化氢危险浓度与释放速率之闻的关系,建立了含硫气井硫化氢扩散危险水平划分方法.硫化氢释放速率小于0.9m³/s的含硫气井为四级低危险水平;释放速率为0.9～3.m³/s时为三级中等危险水平;释放速率为3.0～6.0m³/s时为二级较高危险水平;释放速率大于6.0m³/s时则为一级高危险水平.对我国91口含硫气井的危险水平进行了划分,验证了该方法的可行性和有效性.     

柴达木盆地北缘深部碎屑岩储层成岩演化特征研究——以昆特依凹陷昆2井为例

柴达木盆地北缘昆2井第三系深部储层岩性由成分成熟度和结构成熟度均较低的岩屑砂岩或长石岩屑砂岩组成，而杂基含量较高（一般大于15％）是造成该储层物性先天较差的主要原因。昆2井经历的成岩作用有压实作用、胶结作用、交代作用和微弱的溶蚀作用，其中，碱性成岩作用控制了储层成岩演化特征，压实作用和不同期次碳酸盐胶结作用是造成储层物性变差的主要成岩改造原因。深部储层N ₁、E₃和E ₁₊₂主要处于早成岩阶段B期的晚期和晚成岩阶段的A期和B期，其中上干柴沟组（N1）储层为低孔—低渗储层夹特低孔—特低渗储层，孔隙度在0.1%～15.59%之间，平均为7.75%,渗透率在 （0.1～37.38）×10^-3μm ²之间,平均为13.23×10^-3μm ²，储集空间以粒间贴边孔为主，适于储集天然气，但也可储集少量石油；下干柴沟组(E3) 储层为特低孔—特低渗型储层,孔隙度在2.2%~14.3%之间,平均为5.0%,渗透率在（0.02~5.55）×10 ^-3μm²之间,平均为0.58×10^-3μm²，储集空间以裂缝孔为主，适于储集气态烃。