PAM/GO复合材料制备及驱油性能研究

利用改进的Hummers法制备氧化石墨烯(Graphene oxide,GO),并利用原位聚合法引入丙烯酰胺(AM),制备PAM/GO复合材料。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、激光粒度分析和驱油实验等分析方法对PAM/GO复合材料的官能团和驱油性能进行了研究。X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)实验结果表明,PAM/GO的谱图中,在2θ=9.4°的氧化石墨的特征峰消失,在2θ=23°出现一个宽的衍射峰,说明PAM/GO为无定形结构,也说明氧化石墨与PAM兼容性良好,没有发生明显的团聚。傅里叶变换红外光谱分析表明,PAM/GO红外谱图中具有很明显的丙烯酰胺特征峰,说明丙烯酰胺成功引入到氧化石墨烯中。激光粒度分析结果表明,石墨烯复合材料的平均粒径范围在0.19~1.45μm。界面张力分析表明,0.3%浓度的石墨烯材料降低油水界面张力的能力较好,与注入水相比,能将油水界面张力从101降低到100数量级左右。PAM/GO复合材料应用于低渗透岩心的动态驱替实验表明,0.3%浓度的石墨烯复合材料对低渗透油藏提高采收率在10%左右,且驱替压力变化平稳,不会对地层造成堵塞伤害。     

回注污水水质对油藏储层渗透率影响规律

研究回注污水水质对油藏储层渗透率影响规律对油田提高注水效果具有重要意义。针对大庆杏南油田7种不同渗透率的油藏天然岩心,设计了6种不同水质的污水(不同浓度及粒径的悬浮固体浓度、不同含油量)室内岩心流动实验,揭示了污水水质对油藏储层渗透率的影响规律。结果表明:污水中悬浮物对储层的堵塞类型为贯穿性堵塞、过渡性堵塞和浅部堵塞三种形式,其中贯穿性堵塞起主要作用;堵塞形式主要受水中悬浮物粒径控制;建立了6种回注污水对不同渗透率储层的影响图版,为油田现场提供了技术指导;针对大庆杏南油田,建议3×10~(-3)、7×10~(-3)、20×10~(-3)、50×10~(-3)μm~2储层注入回注污水界限为5.3.1水(悬浮固体浓度5 mg/L、粒径3μm、含油量1 mg/L),110×10~(-3)、180×10~(-3)μm~2储层注入回注污水界限为5.5.2水,250×10~(-3)μm~2储层适合注入回注污水界限为8.5.2。     

复合驱表面活性剂乳化研究现状

乳化作用是化学驱提高采收率的重要机理之一,在复合驱过程中乳化作用能明显提高采收率。本文介绍了化学驱中表面活性剂形成胶束的结构、性质和增溶作用,概述了微乳液结构和性质及其在采油方面的应用,介绍了乳状液的稳定性及其在提高采收率方面的作用,归纳了复合驱乳化研究发展的方向。     

油相中表面活性剂浓度测定方法探讨

对油相中微量表面活性剂测定方法进行了全面的综述,包括紫外分光光度法、荧光分光光度法、高效液相色谱法、界面张力曲线法。通过对以上几种分析方法的对比,得出测定原油中的表面活性剂最佳途径是首先对原油-表面活性剂体系进行分离,然后利用分光光度法测定浓度。同时也为相关研究和矿场测样提供了宝贵的依据。     

低碱三元复合体系用于聚驱后进一步提高采收率

在室内实验研究了大庆油田条件下,水驱、聚合物驱之后低碱(NaOH)浓度的ASP三元复合驱的驱油效果。所用聚合物为M=1.6×107,HD=26%的HPAM;表面活性剂为Witco公司的烷基苯磺酸盐ORS-41和国产月桂酰二乙醇胺NNR,用矿化度3.7 g/L的模拟注入水配液,模拟油黏度9.56 mPa.s,实验温度45℃。NaOH/0.3%ORS-41/1.2 g/L HPAM溶液的黏度~剪切速率曲线和储能模量~振荡频率曲线,随碱浓度减小(1.5%或1.2%~0.1%)而整体上移,即溶液黏度和黏弹性增大。在Kw≈1μm2、VK=0.72的三层段非均质人造岩心上,水驱、聚合物驱(1000 mg/L,0.57 PV)后注入0.3%NaOH/0.3%ORS-41或NNR/1600或1800 mg/L HPAM溶液(0.30PV),采收率增值为13.5%~16.0%,最终采收率为66.4%~70.5%,含水曲线表明聚驱和复合驱过程中有油墙产生;NNR体系界面张力为10-2mN/m,ORS-41体系为10-1mN/m。在不同直径、连接有不同直径盲端的平行流道微观模型上,直接观察到水驱、聚驱后复合驱的波及区域明显大于水驱后聚驱的波及区域,聚驱后水驱油藏实施低碱三元复合驱可进一步增大波及体积。图5表1参4。     

岩石润湿性对聚驱后化学驱进一步提高原油采收率的影响

及早考虑和研究三次采油后进一步提高采收率的方法，对石油工业的可持续发展具有重要意义。在不同润湿性的人造岩心上，运用物理模拟的方法，对聚合物驱三次采油后进行化学驱及泡沫复合驱的可行性进行了研究。研究表明，在聚合物驱三次采油后采用适当的方法，仍然可以进一步提高采收率，并对不同实验方案进行了对比。     

榆树林油田注入水悬浮颗粒浓度与粒径的确定

用压汞法测定了有代表性的榆树林油田储层岩心(Ka≈1×10-3μm2)的微观孔隙结构,构建了喉道半径、孔隙半径、孔喉半径比分布曲线。由所得孔隙结构数据,取喉道半径约1.275μm、Ka约1×10-3μm2的8个岩心进行模拟注水实验。模拟注水为仅含模拟悬浮颗粒(石英砂)的蒸馏水,石英砂的粒径(平均值和分布范围)用滤膜过滤法控制。岩心饱和模拟地层水后注入含一定浓度、一定粒径石英砂的蒸馏水,测岩心水测渗透率损失率。认为渗透率损失率超过30%时地层受到的伤害不可忽视。当石英砂半径上限为0.365μm,石英浓度增加至0.5mg/L时渗透率损失率增大至30%;当石英砂浓度为0.5mg/L,石英砂平均半径增加至0.5μm时渗透率损失率增大至30%。认为Ka为1×10-3μm2的榆树林油田注入水中悬浮颗粒浓度应小于0.5mg/L,粒径应小于1μm。讨论了颗粒堵塞多孔介质的机理。图7表1参5     

库车坳陷下侏罗统阿合组致密砂岩储层孔隙微观结构特征及其对致密气富集的控制作用

库车坳陷是近年来塔里木盆地深层致密砂岩气勘探的重要领域。通过开展物性测试、铸体薄片镜下鉴定、常规压汞实验、微米CT扫描实验及包裹体测试，分析库车坳陷迪北致密砂岩气藏下侏罗统阿合组致密砂岩储层孔隙微观结构特征，结合测井解释结果和包裹体实验，探讨孔隙微观结构对致密砂岩气富集的控制作用。结果表明：库车坳陷下侏罗统阿合组致密储层主要发育溶蚀孔隙（包括长石和岩屑等粒内溶孔、胶结物溶孔）和微裂缝，残余粒间孔隙较少。阿合组致密储层孔隙微观结构可分为3类：第一类主要发育在粗砂岩中，孔喉分选差、孔喉半径大但孔喉比小，孔喉系统为毛细管束状，具有较好的渗流能力；第二类主要发育在粗-细砂岩中，孔喉分选较差，孔喉半径小于第一类储层但孔喉比大，孔喉系统为墨水瓶状；第三类主要发育在细-粉砂岩中，孔喉分选相对较好，孔喉半径小于第二类储层，孔喉系统也表现为墨水瓶状，但渗流能力差。第一类孔喉系统可形成天然气在致密储层中的运移通道；第二类孔喉系统是致密砂岩气主要的储集空间，有利于致密砂岩气的聚集；第三类储层为无效储层，无天然气充注。     

鄂尔多斯盆地吴起地区延长组长6储层特征及其控制因素

吴起地区长6油层组是一套典型的致密油产层，查清该储层的微观特征、分析影响储层发育的控制因素，有利于阐明其对致密油富集的影响。利用薄片鉴定、孔渗测试、铸体薄片、扫描电镜及高压压汞等手段，研究长6储层岩石学特征、物性及孔隙特征、孔隙结构特征及储层类型，并分析成岩作用对储层发育的影响。结果表明：该地区长6油层组的岩石类型主要为长石砂岩，孔隙度为6%～12%，平均为9.45%；渗透率为0.05～0.50 mD，平均为0.34 mD。储集空间类型主要包括残余粒间孔和溶蚀孔，具有4种不同的孔隙结构，它们的孔喉分布范围和频率稍有差异，Ⅰ类样品大孔隙较多，峰值孔喉半径为3～ 5 μm，孔喉连通性好，Ⅱ，Ⅲ类样品次之，Ⅳ类样品最差。吴起地区长6油层组成岩作用阶段总体处于晚成岩A期，胶结作用主要有硅质胶结、黏土矿物胶结和碳酸盐胶结。其中绿泥石胶结更多地支撑保护了孔隙，而伊利石胶结和碳酸盐胶结填充或阻塞了孔隙。长石、岩屑等易溶颗粒以及浊沸石等填隙物发生了溶蚀作用，形成的次生溶孔显著改善了储层物性。     

ASP复合体系在多孔介质中的传输特性

复合驱中，各种化学剂在液液和液固相互作用中的损耗不同，使得他们在多孔介质中存在色谱分离现象。为了更好地描述和分析化学剂在多孔介质中的传输规律，利用修正的传质扩散方程解析解处理实验资料，求出了方程中化学剂运移滞后系数和综合扩散系数参数。实验结果表明，对于单一的，不同的驱油剂，相同流动条件下的综合扩散程度和运移滞后程度存在差异，这种差异导致了色谱分离现象；相同流动条件下，三元复合驱油体系中由于聚合物的加入和竞争吸附的原因，使得其综合扩散程度和运移滞后程度小于单一驱油体系化学剂综合扩散程度和运移滞后程度。