纳米颗粒对原油-CO2体系界面张力的影响

注CO₂开发含沥青质油藏会导致沥青质沉淀,造成储层堵塞,而注入纳米颗粒能够有效抑制沥青质沉淀。在明确原油注CO₂产生沥青质沉淀特征的基础上,选取不同地区4种沥青质质量分数的原油,分别测定了无机纳米颗粒SiO₂、金属氧化物纳米颗粒Co₃O₄和Fe₃O₄作用下的CO₂与原油的界面张力,并评价了原油性质对纳米颗粒性能的影响。结果表明：原油中沥青质沉淀量随压力的增加而增大,CO₂与原油间界面张力随压力的增加呈现出先快速下降后逐渐变缓的趋势,对应的一次接触最小混相压力也随沥青质沉淀量的增加而增大;纳米颗粒具有较高的表面活性和比表面积,能够吸附沥青质颗粒,抑制沥青质聚集,有效降低油气体系界面张力,其中纳米颗粒性能高低依次为无机纳米颗粒SiO₂、金属氧化物纳米颗粒Co₃O₄和Fe₃O₄;纳米颗粒性...     

高温高压下离子液体对原油中沥青质沉淀的抑制效果评价

离子液体在油藏开发中防止沥青质沉淀的潜力较大,但高温高压条件下离子液体的抑制效果尚不明确。在对2种离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]Cl)和溴化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]Br)以及2种商业抑制剂对原油中沥青质沉淀抑制效果评价的基础上,采用其中的最佳抑制剂及浓度开展了高温高压沥青质沉淀测定实验,研究了离子液体对地层原油及CO₂ 注入后地层原油中沥青质沉淀起始压力(AOP)及沥青质聚集体尺寸的影响。结果表明,[bmim]Br对沥青质沉淀的抑制效果远高于[bmim]Cl和另外2种商业抑制剂,最佳加量为600mg/L。纯地层原油的AOP为28.7 MPa;当加入[bmim]Br后,AOP降幅为21.6%;当在离子液体中添加异丙醇后,AOP降幅达到29.6%。饱和30%CO₂ 地层原油的AOP为31.6 MPa;当加入异丙醇与[bmim]Br的混合溶剂时,AOP降幅达44.3%。异丙醇能与[bmim]Br及CO₂ 产生三元相互作用,提高[bmim]Br的活性,大幅降低饱和CO₂ 原油的...     

纳米颗粒抑制CO2驱过程中沥青质沉积的研究进展

CO2驱在低渗透油藏开发中具有易注入、易混相等优势,但其驱油过程中会带来沥青质沉积问题,导致储层孔喉堵塞、润湿性变化及渗透率降低。纳米颗粒在抑制沥青质沉积方面具有较大的潜力,有望进一步应用于提高低渗透油藏采收率。从分子结构层面讨论了纳米颗粒抑制沥青质沉积的机理,总结了近年来中外最新研究进展,指出了当前研究与应用所面临的挑战,并对其发展做出了展望。纳米颗粒主要通过吸附作用和分散作用抑制沥青质沉积,吸附作用依靠纳米颗粒的表面电荷与沥青质的强极性基团之间的静电吸引而使纳米颗粒包覆在沥青质分子表面,从而避免沥青质沉积;分散作用则主要通过接枝在颗粒表面的有机链,与沥青质分子形成范德华力或空间位阻,从而破坏沥青质分子间的自缔合作用,达到抑制沥青质沉积的效果。但该技术目前仍处于室内研究阶段,纳米流体的稳定性、经济性及其对环境影响的不确定性等因素制约了其大规模现场应用。开发出稳定性好、经济效益高、环境友好的新型纳米流体是未来研究的关键,建立更为精确的数学模型也是未来工作的重要方向。     

预测注CO2过程中沥青质沉淀新方法

对注CO2过程中出现第二液相的相态进行了分析,并从P-T相图的计算方法出发,分析了注CO2过程中第二液相的出现引起的P-T相图的不稳定性.结合P-T相图能表征第二液相及第二液相与沥青质沉淀的关系,文章首次提出用P-T相图用于预测沥青质的沉淀.文中将未注CO2状况下,注CO2多次接触及长岩心驱替过程的流体物性数据作P-T相图,得出表征第二液相的特性P-T图与实验和模拟数据相符.提出的P-T相图预测注CO2过程沥青质沉淀方法能简便地预测沥青质沉淀及定性地分析沥青质沉淀动态,对分析含沥青质原油注CO2过程中沥青质沉淀具有重要的参考价值.     

注CO2开发引起的沥青质沉淀及抑制方法

对注CO_2引起沥青质沉淀的机理、实验方法、模型预测、影响因素及抑制方法进行论述,分析了沥青质沉淀发生的条件,对比预测沥青质沉淀方法的优缺点和适应性,指出沥青质研究现状和未来发展趋势。     

应用新型油溶性两性物质抑制巴西原油中的沥青质沉淀

原油中重质组分沥青质和胶质导致原油生产中出现许多严重问题,包括油层、油井和输油管线设备中有机沉积物的形成,大大增加了生产作业成本.原油中沥青质性状复杂并随温度、压力和原油组分的变化而变化,在生产过程中,会导致沥青质组分沉积.解决方法有机械清除沉积物、溶剂冲洗以及用分散剂处理.可溶性两性油的应用为沉积物处理提供了最经济实用的解决方法.本研究采用三种巴西原油,为大量的新型化学添加剂对沥青质沉淀的抑制能力进行了检测.低相对分子质量的乙氧基壬基苯酚、植物油(椰子精华油、甜杏仁油、苦油树油、檀木油)以及有机酸(亚油酸、辛酸和棕榈酸)对沥青质沉淀的抑制最有效.评价了一些添加剂在脂肪族溶剂中对两种沥青质沉积物的溶解能力.十二烷基苯磺酸盐表现出明显的增溶作用,证实了本技术中酸碱相互作用的重要性.结果显示,脂肪族溶剂中沥青质的溶解/分散机理与原油中沥青质沉淀的抑制机理截然不同.     

超低渗透砂岩SiO2纳米颗粒吸附滞留特征

纳米颗粒因其独特的纳米效应在提高原油采收率具有广泛的应用前景,但超低渗储层孔喉细小,纳米颗粒的吸附滞留对其储层物性影响较大。基于SiO₂纳米流体在超低渗岩心中的驱替实验,结合紫外可见分光光度实验测试纳米颗粒在岩心中吸附量,并采用扫描电镜观察了驱替结束后岩心切片。研究结果表明,随着纳米流体质量分数(0.01%～0.50%)的增加,岩心注入压力升高,纳米颗粒滞留率增大(7.60%～87.50%)、渗透率损失率最高可达96.46%。后续NaCl溶液驱替仅可带走少许吸附不稳定的游离态纳米颗粒,但未明显缓解吸附滞留情况,纳米颗粒已在岩心中形成了有效封堵。为了不影响后续流体的注入,超低渗砂岩注入SiO₂纳米流体的质量分数不能大于 0.01%。驱替结束后岩心切片的 SEM 扫描图像显示,纳米颗粒集中吸附在岩心前段的孔喉和基质表面,占据流体渗流通道,引起孔喉结构变化。纳米流体浓度越大,颗粒聚集现象越明显。     

CO_2注入过程中沥青质沉淀预测

注入CO2提高原油采收率过程中可能出现沥青质固相沉淀。鉴于沉淀沥青质的强极性,采用Anderko建立的缔合混合物状态方程描述沥青质的相行为,并由此推导沉淀沥青质组分的逸度计算公式,建立注气过程中气-液-沥青质三相相平衡数值计算模型。以某油田实际原油为例,利用模型计算了CO2注入过程中沥青质沉淀量,结果与实验数据相近,表明沥青质沉淀预测模型具有一定的准确性。在此基础上,预测了注气过程中沥青质沉淀变化规律:注入压力一定的情况下,沥青质沉淀量随着注入CO2量增加呈现先增加后减小的趋势,当CO2-原油体系中出现气相时,沥青质沉淀量达到最大;当CO2-原油体系中CO2物质的量分数一定时,在泡点压力附近沥青质沉淀量达到最大。图3表1参10     

轻质油油井沥青质沉淀清除作业

两伊边界轻质油油田主力产层A油组在生产过程中,沥青质在井筒析出、沉淀的现象很严重,是无水开采阶段影响油井生产时率的主要因素之一。A油组异常高压,地层原油中高含硫化氢,所以整个作业过程,油管和油套环空之间不允许建立循环,这些都给井筒沥青质沉淀清除工作带来了很大困难。本次施工先采用泵车小排量控压、分段挤入、分段浸泡以及分段返排的工艺,挤入过程中井筒被沥青沉淀堵死,之后改用连续油管通洗井和泵车小排量控压挤入与浸泡相结合的工艺,顺利完成作业,使油井恢复正常生产。本次作业历时5 d,现场施工过程艰难复杂,通过作业认识到高效的沥青质沉淀溶剂、连续油管通洗、泵车控压控排量挤入、浸泡时间和浸泡深度几方面紧密配合是保证施工成功的关键。     

原油沥青质含量对纳米颗粒-十二烷基硫酸钠发泡二氧化碳泡沫稳定性的影响

采用十二烷基硫酸钠(SDS)表面活性剂和SiO₂纳米颗粒作为发泡体系,在不同原油沥青质含量下进行泡沫稳定性实验,测量CO₂泡沫半衰期;采用扫描电子显微图像、紫外分光光度法测试和Zeta电位测量,分析沥青质降低CO₂泡沫稳定性的机理。研究表明：当合成油与发泡体系质量比为1∶9时,合成油沥青质质量分数从0增至15%,SDS稳定泡沫半衰期从751 s减少至239 s,SDS-SiO₂稳定泡沫半衰期从912 s缩短至298 s;当合成油与发泡体系质量比为2∶8时,随着沥青质质量分数增大,SDS稳定泡沫半衰期从526 s缩短至171 s,SDS-SiO₂稳定泡沫半衰期从660 s缩短至205 s。由于沥青质与SDS和SiO₂纳米颗粒在水相中的相互作用,Zeta电位绝对值减小,颗粒表面电荷降低,导致薄液膜两侧界面之间的排斥力减小,从而破坏泡沫稳定性。     

CO2驱替过程中沥青质沉积及其对原油采收率的影响

针对CO2驱油过程中易造成沥青质等重有机质沉积,导致原油组分发生改变,影响驱油效果这一问题,考察了不同原油沥青质含量、岩心渗透率条件下沥青质的沉积量及CO2驱油效果,研究了CO2驱替过程中沥青质沉积和原油采收率的变化规律。实验结果表明,CO2驱油过程中引起的沥青质沉积与岩心渗透率、原油初始沥青质含量直接相关;相同条件下,低渗透岩心对沥青质沉积的影响更为明显;此外,随着沥青质沉积量的增加,CO2驱的采收率降低。     

原油沥青质初始沉淀压力测定与模型化计算

温度、压力及组成的改变均会造成原油中沥青质产生沉淀,导致储层伤害和井筒堵塞。文中通过自主研制的固相沉淀激光探测系统,用透光率法首次测定了伊朗南阿油田原油样品在不同温度下的沥青质初始沉淀压力;同时利用Nghiem等建立的沥青质沉淀预测的热力学模型对油样沥青质初始沉淀压力进行计算,并与实验结果拟合。结果表明：利用透光率法测定该油田油样,在44,80,123℃下的沥青质初始沉淀压力点分别为42.8,39.7,35.2 MPa;沥青质初始沉淀压力随着温度的升高,在井筒温度范围内呈线性关系。模型计算与实验结果误差不超过15%,所以利用Nghiem模型对原油沥青质的初始沉淀压力进行预测是可靠的。     

哈拉哈塘碳酸盐岩油藏沥青质沉淀原因及防治方法

哈拉哈塘奥陶系油藏埋深6 000 m以下,油藏温度150℃以上,自油田投入开发以来,部分油井频繁发生井筒及地面管线堵塞事件,严重影响油井的正常生产。本文在实验以及调研前人研究成果的基础上,得出了堵塞物就是以有机质为主要成分的沥青质的结论,并论述了沥青质沉淀的原因及防治对策,形成了机械清除法、正挤稀油以及沥青分散剂等多种形式的防治措施,为油井的平稳生产奠定了基础,为后期的持续综合治理提供了依据。     

CO2驱油过程中原油胶质对沥青质沉积的影响

沥青质沉积严重影响油田开发效果,为明确CO_2驱替过程中胶质对于沥青质沉积的影响,本文以不同胶质沥青质质量比的原油模拟液为研究对象,通过微观可视驱替实验,模拟CO_2驱替过程中沥青质沉积现象,确定其组分含量、物性、固相颗粒大小变化,分析胶质对沥青质稳定性的影响。研究结果表明:胶质以圆球状包裹沥青质,对沥青质起着稳定作用;当胶质沥青质质量比从1∶1升至6∶1时,沥青质沉积量、沉积潜力均先增大后减小,黏度则先减小后增大,胶质与沥青质质量比为2∶1时,黏度达到最低,沥青质沉积量、沉积潜力最大。沥青质沉积与胶质含量有关;沥青质胶质间存在一对作用力—吸附力与分散力,沥青质沉积量与这对力的作用效果相关。图16参25     

页岩储层CO2驱沥青质沉淀特征及影响因素分析

为明确CO2在页岩储层纳米孔隙中的流动机理及其对沥青质沉淀的影响,采用自主研发的高温高压过滤容器和复合纳米滤膜,进行纳米滤膜过滤实验,模拟了单(多)层岩石切片作用下的CO2驱替过程,开展储层参数和注入参数对CO2驱替效果及沥青质沉淀的影响研究.研究结果表明:CO2驱会引发沥青质沉淀,导致剩余油中的沥青质含量远大于产出油...     

原油正构烷烃沥青质聚沉机理研究及沉淀量测定

用IP 143标准方法测定了我国孤岛和草桥原油正构烷沥青质沉淀量。结果表明两种原油的沥青质沉淀量均随沉淀剂分子量增大而减小、随剂油比增大而增大。在原油沥青质 胶质胶束模型的基础上提出了一种新的沥青质聚沉机理 ,该机理的基本假设是原油中沥青质分子以胶束形式存在 ,其中胶核为沥青质缔合物 ,溶剂化层为胶质和溶剂分子。通过分析沉淀剂性质、剂油比、体系温度和压力等对沥青质 胶质胶束稳定性的影响得出了沥青质沉淀点、沉淀量、沉淀物平均分子量以及沉淀物平均颗粒大小随沉淀剂性质和剂油比等因素变化的规律。经比较说明 ,这些规律与本文及文献实验结果相符     

水驱油藏乳液中盐水对沥青质沉淀的影响

油藏注水开发中极易形成油包水乳液,而盐水对乳液中沥青质沉淀的影响机理尚不明确。针对上述问题,在自制实验用油及油包水乳液的基础上,采用分光光度法和油水共注法,分别开展了静态离心实验和动态驱替实验,研究了乳液中含水量、盐类型及盐质量浓度对沥青质沉淀的影响,揭示了盐水作用下沥青质沉淀机理。研究表明：当乳液中含水量由10%增至50%时,沥青质的不稳定性增加,沉淀质量分数由4.5%增至10.6%,但沉淀强度却在减弱。低芳香度的沥青质更容易在水-油界面处沉淀,主要是被界面处水分子表面的杂原子吸附而沉淀。沥青质沉淀量随盐质量浓度的增加呈先增大后降低趋势,当盐质量浓度达到40 000 mg/L时,沥青质沉淀量达到最大。MgCl₂、CaCl₂、NaCl和KCl对沥青质沉淀量的影响程度依次减弱。驱替过程中40.0%质量分数蒸馏水的乳液的渗透率下降幅度最大,其次为20.0%质量分数MgCl₂乳液,而20.0%蒸馏水和20.0%NaCl乳液的渗透率下降幅度最小。动态驱替中盐水对沥青质沉淀的影响小于静态实验,但含水量的增加会增大沥青质沉淀,降低岩...     

塔河奥陶系油藏沥青质沉淀形成机理研究

塔河缝洞型碳酸盐岩油藏储集体非均质性严重,流体充注的成藏过程中,早期稠油与后期轻质油在同一缝洞体内共存,开采过程中,先后有36口井因沥青质堵塞井筒无法生产。开展沥青质沉积机理研究,通过凝析油与稠油混合的沥青质沉积实验,结合典型井生产特征研究,确定了沥青质堵塞形成的主要原因是凝析油与稠油混合和井筒温度下降。该研究成果为井筒解除沥青质堵塞提供了理论基础。