杨桃溪水库除险加固效果评价

杨桃溪水库大坝评定为三类,采用坝体冲抓套井回填、坝基与坝肩帷幕灌浆、平整上游护坡、重建排水棱体等措施除险加固。以大坝典型剖面为研究对象,采用有限单元法对水库大坝加固后校核洪水位、校核洪水位降至死水位两种工况下进行渗流稳定分析,并利用摩根斯顿-普赖斯法计算抗滑稳定系数。结果表明:加固后浸润线位置明显降低、渗流量减少、逸出点水力坡降小于允许坡降,且上下游坝坡抗滑稳定安全系数大于规范要求值,坝体满足渗流稳定和抗滑稳定要求,除险加固措施效果显著。     

海上稠油油藏“调驱+热采”提高采收率实验研究

渤海稠油油藏具有原油黏度高、油层渗透率高和非均质性严重等特点,常规注水开采时油井产能低,开发效果差,亟待采取强化措施来改善水驱开发效果。以油藏工程、物理化学和热力学等理论为指导,以仪器分析、化学分析和物理模拟等为技术手段,以渤海NB35-2油藏储层地质和流体为实验平台,开展了调驱、热力采油和"调驱+热力"联合作业增油效果实验研究和机理分析。结果表明,与采用蒸汽发生器向岩心内注入高温高压蒸汽的实验方法相比,通过在岩心中不同区域饱和不同黏度原油来模拟热流体注入即热采过程,不仅能够更好地模拟热采过程中储层内原油黏度分布,而且技术简单。与单独热采或调驱措施相比较,"调驱+热采"联合作业增油效果较好,并且采收率增幅大于二者之和,产生了协同效应。"调驱+热采"联合作业优化工艺参数:Cr~(3+)聚合物凝胶段塞尺寸范围为0.025PV~0.075 PV,C_P为1 200~1 600 mg/L,m(聚):m(Cr~(3+))=(180:1)~(270:1)。热流体作用范围小于3/10注采井距,作用范围内原油黏度50~120mPa·s。     

复杂断块油藏复合驱增油效果及其剩余油分布

针对复杂断块油藏层系多、断块尺寸小、层间非均质性严重以及笼统注水开发波及效果差等特点,采用现代油藏工程理论、仪器分析和物理模拟等方法,研究了复杂断块油藏水驱和复合驱开发效果以及剩余油分布及其影响因素.结果表明,储层平面非均质性、井网密度、油井类型以及布井方式等因素对复杂断块油藏水驱和复合驱开发效果和剩余油分布存在影响.对于平面非均质复杂断块油藏,水驱和复合驱后剩余油主要分布在远离主流线的两翼部位和注采关系不完善的边角区域,通过增加井网密度或采用水平井等技术措施可以改善复杂断块油藏水驱和复合驱开发效果,提高采收率可以达到10%左右.这些研究认识对复杂断块油藏高效开发具有重要参考价值.     

海上油田水质处理及其对驱油剂性能影响研究

渤海LD5 -2油田注入水中Ca2和Mg2+浓度较高,致使聚合物溶液增黏性变差,进而影响驱油剂的调驱性能.针对海上油田特征和注入水水质特点,笔者开展了水处理方法筛选及其水处理效果评价,在此基础上进行了水质对驱油剂增黏性、流动特性、分子线团尺寸、分子构型影响研究.结果表明,LD5 -2油田注入水中Ca2+和Mg2浓度含量超过900 mg/L,对聚合物溶液和Cr3+聚合物凝胶性能造成严重不利影响.水处理结果表明,“氢氧化钠-碳酸钠”加药法技术效果和经济效益较好,适用于海上油田水处理.与注入水相比较,软化水聚合物溶液和Cr3+聚合物凝胶黏度较高,分子线团尺寸较大,分子构型趋向伸展,阻力系数和残余阻力系数较大.与钾钠离子相比较,钙镁离子使聚合物分子链更倾向于卷曲构象,黏度降低幅度更大.     

Na2CO3溶液与大庆原油作用对油水界面性质及乳状液稳定性的影响

采出液的稳定性及处理效果与油水界面性质有关,三元复合驱弱碱与原油作用时间对油水界面性质及采出液稳定性有重要影响.以大庆原油模拟油、模拟水和Na2CO3溶液为研究对象,利用界面张力仪、表面黏弹性仪、Zeta电位分析仪及浊度仪,研究大庆油田三元复合驱弱碱与原油长期作用后对油水界面性质及乳状液稳定性的影响.结果表明:Na2CO3溶液与模拟油长时间反应后,分离得到的水相与模拟油间的界面张力降低,油珠表面的Zeta电位绝对值增加,油水界面剪切黏度变化不明显,水相与模拟油乳化后所形成的乳状液的稳定性增强.Na2CO3溶液与模拟油反应1d后,分离得到的油相与模拟水间的界面张力、Zeta电位及乳状液稳定性大于未反应的模拟油的;Na2CO3溶液与模拟油反应10d后,分离得到的油相与模拟水间的界面张力小于反应1d后分离所得的油相的,Zeta电位及乳状液稳定性大于反应1d后分离所得的油相的.该研究结果为三元复合驱机理研究提供参考.     

聚合物分子聚集态对液流转向效果影响及其作用机理

对4种调驱剂聚合物纳米球、部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）溶液、Cr³⁺聚合物凝胶和聚合物表面活性剂的黏度、分子线团尺寸、微观聚集态、驱油效果及其液流转向效果进行了研究和机理分析。结果表明,浓度相同时,调驱剂的黏度从大到小依次为：聚合物表面活性剂>Cr³⁺聚合物凝胶>HPAM溶液>聚合物纳米球（约2 mPa·s）。水驱至含水40%后转注0.38 PV调驱剂,采收率增幅从大到小依次为：Cr³⁺聚合物凝胶(14.5%)>HPAM溶液(10.2%)>聚合物表面活性剂(6.8%)>聚合物纳米球（-5.1%）。液流转向效果实验结果表明,调驱结束时,Cr³⁺聚合物凝胶、HPAM溶液、聚合物表面活性剂、聚合物纳米球调驱后的低渗透层采收率增幅分别为：24.7%、16.5%、10.3%、3.1%,低渗透层分流率分别为：20.8%、12.4%、9.7%、3.2%。聚合物分子聚集态是影响黏度及液流转向效果的主要因素。聚合物纳米球、HPAM溶液、Cr³⁺聚合物凝胶和聚合物表面活性剂的水动力学半径Rh(0.267、0.066、0.079和0.771 μm)均小于0.46R（R为岩石孔喉半径）,理论上难以形成稳定封堵,其聚集态分别为颗粒状、线网状、局部网状和区域性网状。Cr³⁺聚合物凝胶在岩石孔喉内的滞留量和流动阻力最大。聚合物表面活性剂黏度较高,但与岩石的孔喉配伍性较差,易在注入端面发生堵塞。     

疏水缔合聚合物与储层适应性对采收率的影响

以疏水缔合聚合物为代表的抗盐型聚合物在油田提高采收率实践中获得了良好增油降水效果。但是矿场实践中往往只重视聚合物溶液视黏度,而忽视聚合物溶液中聚合物分子聚集体与储层孔隙和非均质性间的匹配关系。以SZ36-1油田储层地质特征和流体为研究对象,开展了疏水缔合聚合物缔合程度及其调节方法研究,在此基础上进行了储层非均质性与疏水缔合聚合物缔合程度适应性评价。结果表明,在浓度为1750 mg/L的AP-P4溶液中加入β-环糊精(β-CD),β-CD加量由0增至0.08%时,β-CD/AP-P4体系的黏度由172.1 m Pa·s降至7.7 m Pa·s,聚合物分子线团尺寸由1078.2 nm减至500.1 nm,与之相适应的岩心渗透率极限由1500×10-3μm2降至150×10-3μm2。由此可见,加入β-CD可以调节疏水缔合聚合物溶液中超分子聚集体尺寸及其大小分布,进而改善其与储层岩石孔喉间匹配关系。岩心非均质性不同,与之相适应疏水缔合聚合物缔合程度也不同。只有驱油剂体系与岩心孔喉相匹配时,采收率增幅才能达到最大。     

聚/表二元复合体系配方优选及其驱油效果评价

以大庆喇嘛甸油藏地质特征和流体为研究对象,开展了聚/表二元复合体系组成对驱油效果的影响研究。结果表明,在等药剂费用且固定聚合物质量浓度(2200 mg/L)的条件下,在适当浓度范围内,随表面活性剂浓度增加和碱浓度降低,驱油剂视黏度增加,界面张力逐渐增加;与碱/表/聚三元复合体系相比,聚/表二元复合体系阻力系数和残余阻力系数较大,液流转向能力较强,但当表面活性剂加量过高(2.0%)时,阻力系数和残余阻力系数降低。表面活性剂质量分数由0.5%增至5.0%时,聚/表二元复合驱采收率增幅先增加后降低,在表面活性剂加量为1.5%时达到最大值22.5%;"产出/投入"比由6.7降至0.8。当表面活性剂加量在0.5%~1.5%时,二元复合驱技术经济效果较好。碱加量由0.4%增至1.2%时,聚/碱二元复合驱采收率增幅由14.2%降至9.9%。聚/表二元复合体系优选配方为聚合物质量浓度2000 mg/L,表面活性剂质量分数0.5%~1.5%。     

大庆萨北油田二类油层高浓度聚合物

针对大庆萨北油田二类油层储层物性差、平面和纵向非均质性严重和普通浓度聚合物驱提高采收率增油效果不明显等问题,提出开展高浓度聚合物驱技术思路.结合矿场实际需求,采用仪器检测和理论分析方法,开展了高浓度聚合物溶液流变性、黏弹性、流动特性和驱油效果物理模拟研究.结果表明,高浓度聚合物溶液的黏弹性较普通浓度聚合物溶液更强,阻力系数和残余阻力系数更大.在注入整体段塞尺寸(0.57 PV)相等的条件下,高浓度聚合物驱较普通浓度聚合物驱最终采收率能提高近10个百分点.高浓度聚合物注入时机、用量和段塞组合方式对增油效果影响很大,注入时机愈早,聚合物用量愈大,高浓度聚合物驱增油效果愈好.整体段塞和"低中高黏度"段塞组合注入压力愈高,扩大波及体积能力强,增油效果较好.理论分析表明,高浓度聚合物溶液流度控制能力更强、驱油效率更高是其大幅度提高采收率的主要机理.     

聚合物相对分子质量与油藏储层适应性研究

本文针对矿场实际需求,从聚合物分子线团尺寸（D_h）测试和聚合物溶液岩心渗流特性实验入手,进行了聚合物溶液与大庆萨中开发区一二三类储层间适应性研究。结果表明,随聚合物相对分子质量增大、溶剂水矿化度减小和剪切强度降低,溶液中聚合物分子线团尺寸(D_h)增大,与之相匹配岩心孔喉尺寸增大。在聚合物溶液注入岩心过程中,若注入压力能够趋于稳定,表明该溶液中聚合物分子线团尺寸（D_h）与岩心孔喉尺寸间是匹配的。在考虑储层各小层厚度和非均质性条件下,与一类油层相适应聚合物相对分子质量应为2500×10⁴以上,与二类油层相适应聚合物相对分子质量为1900×10⁴~2500×10⁴,与三类油层相适应聚合物相对分子质量为400×10⁴~800×10⁴。聚合物与油藏储层适应性受储层各小层厚度及其渗透率分布、聚合物相对分子质量、溶剂水矿化度和剪切强度等因素的影响,但“孔喉半径中值/分子线团尺寸D_h”范围在7～16之间。