缝洞型碳酸盐岩油藏氮气驱效果影响因素

缝洞型碳酸盐岩油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要的储集空间,具有非均质性强、缝洞结构复杂的特点,气驱是该类油藏重要的开发方式之一。为探索缝洞型碳酸盐岩油藏气驱动态特征、驱油效果的影响因素及规律,建立二维典型缝洞可视化模型,研究不同类型剩余油启动效果,并结合氮气驱物理模拟驱油效果定量对比,分析氮气驱效果的影响因素。研究结果表明:氮气驱可进一步启动水驱未波及区域的剩余油;氮气驱效果及油、气、水流动特征受到溶洞充填方式、原油粘度和底水能量等因素影响,溶洞充填方式主要影响流体的渗流特征,在一定程度上有利于扩大氮气驱波及范围;原油粘度和底水能量影响氮气和底水的相互作用,改变压力场的分布;在强底水作用下,水窜更为明显,但能改善氮气驱效果,提高采收率。     

纳米流体相渗曲线研究进展

纳米颗粒具有尺寸极小、比表面积极大且用量极少等特点,被广泛用于油气藏开发,但有关纳米流体相渗曲线的研究鲜有报道。因此,通过文献调研,综述了毛管数、润湿性、温度及净有效压力等因素对纳米流体驱前后相渗曲线形状的影响,对构建相渗曲线的数学模型方法进行总结和讨论,并结合纳米流体特性优选了适用于纳米流体的相渗曲线获取方法。该研究可为纳米流体相渗曲线的准确获取、相渗数值模型的建立及纳米流体驱油机理的深入研究提供一定的理论参考和指导。     

中性螯合体系对无机堵塞物的溶蚀机理及性能评价

碳酸盐岩油藏常规酸化技术在生产过程中易出现水锁、腐蚀管柱、井筒结垢等现象,导致储层受损,储层产能降低。针对这一问题,以乙二胺四乙酸（EDTA）和聚丙烯酸（PAA）为主要成分,加入少量Na2SO3,经去离子水融合过滤,120℃脱水研磨粉碎,500℃焙烧活化制得中性螯合体系,并对中性螯合体系的溶蚀性能进行评价。结果表明,该体系对Ca2+无机堵塞物具有良好的溶蚀性,常温下24 h内的溶蚀率可达95%;对N80级钢材具有较好的缓蚀性,在90℃下静置12 h的腐蚀速率最大值为4.45 g/（m2·h）;对天然碳酸盐岩心的平均溶蚀率大于70%。基于抑制金属离子二次沉淀、改善渗透率,中性螯合体系对油套管的腐蚀伤害较低,可清除地层内无机盐垢,无需返排,不会对地层产生二次伤害,适用于清除含碳酸盐垢的油井。     

致密油藏纳米微乳液性能评价与驱油机理分析

自发渗吸为致密油藏提高采收率的主要方式,但常规驱油所用的表面活性剂易被岩石吸附,吸附损失较大,在苛刻油藏中不能满足强化采油的使用要求,提高自发渗吸采收率效果不明显。以环辛烷、脂肪醇聚氧乙烯醚类乳化剂、乙二醇、三乙醇胺为原料,制得以有机相为内相、表面活性剂为壳膜的纳米微乳液。通过界面张力及润湿反转实验揭示了其驱油机理,通过自发渗吸实验验证了提高采收率效果。结果表明,0.3%的纳米微乳液体系粒径尺寸约为10 nm,油水界面张力为3.56 m N/m,可将油湿石英片表面的润湿性（130.6°）反转为水湿表面（11.7°）,具有良好的润湿反转能力。岩心在该乳液中的最终自发渗吸采收率为43.2%,约为水的2.4倍,自发渗吸提高采收率效果显著。     

塔河油田缝洞型油藏耐高温耐高盐强化泡沫体系研制与性能评价

塔河油田缝洞型油藏实施氮气驱后面临单向受效、气窜等突出问题。为有效控制气窜及扩大波及体积,研制了新型耐高温耐高盐强化泡沫体系——双重交联高分子凝胶泡沫体系,并在塔河油田东部老区开展了强化泡沫复合氮气驱试验。室内实验和矿场试验表明：新型强化泡沫体系采用0.3%阴-非/阴离子复合型协同增效起泡体系和0.7%高分子凝胶稳泡体系合成,凝胶大分子团聚体在泡沫液膜上发生二次交联,形成双重交联高分子凝胶泡沫体系。该强化泡沫体系能在温度为140 ℃、矿化度为240 g/L、含油饱和度为50%的条件下强稳定,满足了塔河油田缝洞型油藏地质条件的需求。矿场实施强化泡沫复合氮气驱试验10 井次,其中9 井次有效控制了气窜并扩大了波及体积,增产效果显著,从而证实强化泡沫复合氮气驱技术是一项可行的适用于缝洞型油藏的提高采收率技术。     

纳米材料提高油气采收率技术研究及应用

结合近20 a来国内外纳米材料矿场应用案例,从纳米材料的分类和驱油机理2个方面进行了梳理及论述,对纳米材料在提高油气采收率的技术优势及存在问题进行了分析,探讨并展望了未来纳米材料应用于提高采收率领域的关键与发展方向。目前应用于提高采收率的纳米颗粒按材料主要分为金属氧化物、有机颗粒和无机颗粒3类;纳米材料的驱油机理通常是多种机理的结合;片状纳米材料具有独特优势,其中,新型2D智能纳米驱油技术已成功开展了多次矿场试验,在提高采收率领域的应用潜力巨大。     

阴-非/阴离子型起泡剂协同增强泡沫耐盐性

矿化度影响起泡剂的发泡能力和生成泡沫的稳定性,不同类型起泡剂复配可以发挥协同效应,增强泡沫耐盐性。选取矿化度分别为0、50、100、150 g/L的4种配液水和α-烯基磺酸钠(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和阴-非离子表面活性剂(SS-163)3种表面活性剂配制起泡剂溶液,发泡后再注入矿化度为220 g/L的盐水,模拟泡沫注入地层后与高矿化度地层水接触的过程,通过Waring Blender法评价表面活性剂体系的起泡性能,并提出盐敏指数概念,初步定义了适用于起泡剂单剂与起泡剂复配体系的盐敏性强弱评价标准。结果表明,当用盐水配液时,表面活性剂复配体系的耐盐性能优于单一表面活性剂体系。配液水矿化度对阴离子型表面活性剂AOS、SDS起泡性能的影响极大,而对阴-非离子表面活性剂SS-163的影响较小。在配液水矿化度100～150 g/L区间内存在耐盐性临界点C,当矿化度小于C时,AOS与SDS按质量比1∶1复配的效果最好;当矿化度大于C时,SDS与SS-163按1∶1复配的效果最优。以起泡剂平均盐敏指数和标准差为依据,可将单一起泡剂盐敏性划分为弱盐敏、中等盐敏及强盐敏3个级别;根据复配体系中是否含有弱盐敏表面活性剂和盐敏指数平均值与标准差,可判断复配体系盐敏性的强弱。图14表1参28     

改性片状纳米流体的洗油效率及机理

纳米流体提高采收率已然成为油气勘探开发的研究热点。利用研发的改性片状纳米流体,在自制的可视 化模型中研究固体界面油膜在接触到质量浓度为50 mg/L的改性片状纳米流体后的收缩规律,并开展油砂洗油 实验,明确50 mg/L的改性片状纳米流体在不同条件下的洗油效率。研究结果表明,模拟地层水环境下,固体界 面油膜收缩速率较慢,并未出现楔形区域;改性片状纳米流体环境下,固体界面油膜在收缩过程中出现明显的楔 形区域,且出现两条接触线：外接触线和内接触线,外接触线的收缩速率为8.5817×10^-5 cm/s,内接触线的收缩速 率为0.6617×10^-5 cm/s。油砂洗油实验表明,改性片状纳米流体的洗油效率随油砂尺寸的增大和温度的提升逐渐 增加,随着油砂浸泡时间的延长先急剧增加后缓慢上升,存在最佳浸泡时间（8±2）h,油砂洗油效率可高达 95.7%。该项研究成果突破了只有高浓度球形纳米颗粒才能形成结构分离压力的限制,为片状纳米流体在矿场 的应用提供了可能性,也为矿场施工工艺提供了技术参考。     

2-D智能纳米黑卡稳定乳状液的机理

为揭示二维纳米片状材料(黑卡)对乳状液稳定性的影响,以扶余油田长春岭和三队区块原油为例,在水油体积比为7∶3的条件下,研究质量分数为0.005%的2-D智能纳米黑卡流体对原油乳状液稳定性的影响。通过稳定性分析仪和界面流变仪表征乳状液稳定性大小和界面膜强度,通过观察乳状液的微观形状和粒径分布分析黑卡增强乳状液稳定性的机理。研究结果表明,黑卡尺寸约为70×100(nm),厚度为0.65数1.2 nm。在原油和0.01%稳定剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)组成的乳状液中加入黑卡后形成Pickering乳状液,乳状液的析水速度变慢,乳状液的稳定析水率从75.71%数78.57%降至65.71%数72.86%;乳状液稳定性提高,稳定性指数(TSI)值由4.73数5.64降至2.71数3.84;乳状液膜的强度增强,体系流变学特征由黏性转变为明显的弹性。黑卡作用的Pickering乳状液的背散射光曲线可分为乳状液破乳区、过渡区和乳状液聚并区3个区域。黑卡能改变稳定剂亲水-亲油平衡,将W/O型乳状液转变为O/W型乳状液,形成液滴尺寸为0.1数5μm大小的乳状液,大幅降低原油黏度。黑卡同时具有亲水-亲...     

碳酸盐岩缝洞型油藏注氮气驱后剩余油可视化研究

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏水驱开采后,仍残留有大量阁楼油、绕流油。利用氮气密度小,重力分异作用显著等特点将部分剩余油驱出,充分认识气驱之后剩余油的分布,对优化气驱设计方案具有借鉴意义。通过设计、制作物理可视化模型进行气驱模拟实验,直观展示缝洞型油藏气驱后剩余油的分布情况,并探讨相关影响因素。实验结果发现:氮气驱能有效地提高缝洞型油藏水驱后剩余油的采收率,但仍有部分残留油,如因气体气窜、底水能量不足而残留溶洞中部的窜流油,因气体洗油效率低而残留在裂缝中的油膜和小油段塞等;同时,注入方式、注入井别和注入速度等人为因素对气驱效果也有影响。研究成果为注气提高水驱后剩余油开采以及气驱后再次提高采收率提供了实验依据,认为采用水气交替等不稳定注气方式、复杂区域注气以及适中的注入速度可提高气驱效果,也认识到了溶洞形状、缝洞分布等客观因素应作为后续深化研究的重点。