高温高压CO_2泡沫性能评价及实验方法研究

CO2驱和CO2泡沫驱是提高采收率的有效技术。研究利用改进的高温高压可视化CO2泡沫仪,针对不同表面活性剂,在不同CO2相态、温度和压力条件下进行了CO2泡沫性能测试实验。根据泡沫性能的不同评价指标,分析了影响CO2泡沫性能的主要因素,及其不同实验条件和实验方法下测得的泡沫性能参数的相关性。结果表明,CO2的相态(气态、液体和超临界状态)对产生泡沫的形态和泡沫性能影响很大。泡沫的起泡体积和稳定性主要受表面活性剂的类型和性能、温度和压力的影响。利用填砂管驱替实验装置,在不同压力、温度和渗透率条件下进行了CO2泡沫流动实验,根据测试的阻力因子评价CO2泡沫的封堵剂流度控制能力,并与高温高压泡沫仪的测试参数进行对比和关联。实验结果表明,填砂管的渗透率对CO2泡沫的封堵和流度有很大影响,渗透率越大,泡沫的封堵能力越强,有利于提高波及效率和降低CO2的流度。驱替实验所测得的CO2泡沫的流动阻力因子与泡沫仪测试的起泡体积和半衰期正相关,但泡沫的半衰期对泡沫的封堵和流度影响更大,即泡沫的稳定性是影响其在地层内流度控制作用的主要因素。     

低渗油藏注空气低温氧化数值模拟研究

针对胜利油田低渗透油藏注空气低温氧化提高采收率,基于室内实验和数值模拟相结合的手段,通过拟合氧化实验的压力降、产出气体含量,建立了注空气低温氧化(LTO)模拟模型,评价了注空气效果影响因素的敏感性及作用机理,对比了注空气与注N2的驱油效果及经济可行性.实际应用表明,模拟与实验结果吻合较好,数值模拟方法可行;胜利油田渤南罗36断块注空气效果影响因素的重要性大小依次为注气速度、油藏温度、剩余油饱和度、油藏倾角、射孔位置等;注空气相对于注N2而言成本低,驱油效果好.为胜利油田低渗油藏注空气动态监测及方案调整提供了依据,对注空气提高采收率开发方案的制订及优化具有借鉴意义.     

CO2/降粘剂改进超稠油物性研究

粘度大、流动能力差一直是困扰超稠油开发的难题.作者通过室内实验研究了CO2及油溶性复合降粘剂在单独和复合条件下对超稠油物理性质的改进能力,实验结果表明:(1)CO2对超稠油溶胀、降粘作用明显,对油包水乳状液有很强的破乳能力;(2)针对超稠油开发的油溶性复合降粘剂降粘和反相乳化能力显著;(3)CO2和油溶性复合降粘剂同时使用时对超稠油油包水乳状液的反乳化、降粘能力明显好于二者分别单独使用时的情形.     

评估在CO2 EOR和地下水效应影响下原油采收率和CO2埋存能力

降低空气中排放的CO2量及其浓度的一个重要方法就是把这些CO2捕集并储存起来,地质埋存是一个主要组成部分.在所有可能方法中,最可能被优先采用的是在注CO2提高采收率的过程中回收埋存CO2.本文主要介绍了油藏CO2埋存量的预测计算方法、适合注CO2的油藏识别、地下水效应的影响,以及这种方法在加拿大西部沉积盆地中的应用.     

超临界CO_2在干热岩中的采热能力及系统能量利用效率的研究

从注采系统角度考虑井筒流动与储层渗流的耦合,采用油藏数值模拟手段,分析了超临界CO2在干热岩中的采热能力及系统能量利用效率,评价了CO2-EGS发电的经济性。研究结果表明,超临界CO2优于H2O的采热能力主要得益于其自身的渗流能力,地层水的存在及井筒流动会在一定程度上降低超临界CO2的地面采热速率;CO2-EGS系统的热电转化效率以及地面发电功率较高,但经济性有限;随着钻井、压裂技术的发展以及经济政策的完善,CO2-EGS系统的发电成本有望大大降低。     

钻井液添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的实验研究

利用模拟深水井筒条件的实验设备,对纯水-甲烷体系中的天然气水合物进行了实验,建立了基础对比体系,并对钻井泥浆添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的作用进行了室内实验,得到了聚合醇JLX-B在不同浓度和相同浓度不同初始压力下的温压曲线.实验结果表明,在深水钻井用的钻井液中加入一定质量分数的聚合醇类处理剂JLX-B,可以延迟天然气水合物的形成.在添加剂量允许的条件下,加入质量越多,抑制效果越明显.     

天然气水合物注热开采能量分析

天然气水合物储量巨大、清洁环保，作为一种潜在战略能源逐渐受到了重视。综述了天然气水合物开采方式并进行了分析，认为由于水合物以固体形式存在，原始状态下渗透率极低，压力传播范围十分有限，降压法开采面临一定的困难；考虑了加热法开采水合物过程中地层内的所有吸热因素，把水合物加热分解过程分为了三个阶段；计算了各部分吸收热量占注入热量的比例。结果表明：注热开采水合物的大部分能量被非水合物升温所消耗，因此提供足够的热源是水合物开发的关键。针对海底水合物开采所需要大量能量供给的状况提出了两种经济廉价的热源。     

高温高矿化度CO2泡沫性能实验研究

在高温、高矿化度条件下,通过测试起泡剂浓度、温度、矿化度和压力对CO₂泡沫性能的影响,筛选出了耐温、耐盐性能良好的表面活性剂作为起泡剂,并通过动态驱替实验,考察了起泡剂在高温、高矿化度条件下的CO₂泡沫的流度控制和封堵能力。实验结果表明,HLB值在14¹6之间的两性和非离子表面活性剂复配的起泡剂泡沫稳定性较好;高压下（15MPa）所产生CO₂泡沫更为稳定,在100℃下驱替实验所测得最大阻力因子达130,表现出良好的封堵和流度控制性能。泡沫仪测试和驱替实验结果对比表明,泡沫半衰期对阻力因子的影响更为敏感,是衡量泡沫稳定性和封堵能力的主要因素。表4图5参11     

油田含CO2伴生气变压吸附材料实验研究

变压吸附工艺是国内小规模CO_2驱产出气处置的常用手段,而吸附剂是吸附分离的基础。选用6种沸石类吸附剂,测试了CO_2/CH4单组分吸附平衡等温线,分析了温度对吸附量的影响。优选了两种材料进行了CO_2-CH4混合气体竞争吸附实验,重点分析了温度、压力、气体组分、CO_2含量等因素对吸附剂吸附分离效果的影响,评价了油、水含量对吸附剂的损伤。实验结果表明:吸附剂的分离系数与混合气体中CO_2含量无明显相关性,但吸附体系压力的变化对混合气体分离效果影响较大。在初始气体CO_2摩尔分数50%、温度20℃、压力2.5MPa条件下,优选的吸附剂13X对混合气体的分离系数为25。油水的存在会对吸附剂的分离性能产生较大影响,在温度20℃、压力2.5 MPa、13X吸附剂含水摩尔分数10%及含油摩尔分数10%条件下,吸附总量分别下降32%和78%,分离系数分别下降48%和78%。