火驱油藏岩矿与原油演化特征

温度是影响火驱储集层岩矿和流体性质变化的主要因素。为细分火驱各阶段变化特征,采用热重-差示扫描量热法,刻画了原油氧化过程,同时运用X射线衍射、背散射电子成像等技术,研究不同温度区间岩矿演化过程及其对储集层物性的影响。研究结果表明,火驱过程中存在原油氧化启动、高温燃烧门槛、岩矿热活化、岩矿深度变质等4个温度关键节点,将油岩演化过程分为地层预热、原油低温氧化、原油中温氧化和黏土分解、原油高温氧化和黏土烧结、非黏土矿物深度变质5个阶段。其中原油高温氧化和黏土烧结阶段为整个过程的激烈期,原油燃烧释放热量占总放热量的60%左右,黏土矿物发生烧结作用,使储集层孔隙结构和物性发生明显变化。     

轻质原油低温氧化催化技术

注空气采油技术由于气源和成本优势,具有广阔的发展潜力,但是安全问题一直是限制其应用的重要因素。为加快氧气消耗速率,降低生成烟道气中氧气的含量,提高注空气的安全性,进行了原油低温氧化催化技术研究。通过评价过渡金属元素对低温氧化反应的催化效果,筛选了催化剂及其用量;研究了温度、压力、含水率和岩石矿物等对催化性能的影响,并采用多管平行实验研究了不同反应阶段低温氧化反应的特征;在动力学参数计算和红外谱图分析的基础上研究了原油低温氧化催化反应的催化机理。实验结果表明:过渡金属元素Cu对原油低温氧化反应有很好的催化效果,优选的催化剂为CuCl₂,最佳用量为原油质量的0.88%,在油藏条件下可提高反应速率近2倍;温度和压力升高对低温氧化反应有促进作用,在所研究的温度、压力和反应阶段内,催化剂的低温氧化催化效果显著;催化剂对原油低温氧化反应的催化机理为配位催化,可显著降低反应的活化能,加快低温氧化反应速率,提高原油的耗氧能力。     

井下裂解提高稠油油藏蒸汽吞吐采收率

开展了井下裂解就地改质稠油,提高稠油油藏蒸汽吞吐采收率的室内模拟实验和矿场应用试验。研究表明,油藏矿物可催化稠油水热裂解反应,其中黏土矿物的催化效果优于其他矿物,可使稠油黏度降低30%以上,黏土矿物含量越高,越有利于水热裂解反应;注入催化剂硫酸镍和供氢剂四氢萘溶液段塞后,蒸汽吞吐最终采收率大幅度提高,比单纯蒸汽吞吐提高8.8%,产出油降黏率增加51.7%,饱和烃、芳香烃含量分别增加38.0 mg/g 和26.3 mg/g,胶质、沥青质含量分别降低41.9 mg/g 和41.1 mg/g. 矿场试验结果表明,井下裂解就地改质稠油技术可延长蒸汽吞吐周期生产时间、提高日产油量、提高油汽比和回采水率,较大程度地改善蒸汽吞吐开发效果。     

脱羟基维生素E类化合物在成熟原油中检出及潜在地球化学意义

脱羟基维生素E类化合物是一类通常作为未熟—低熟源岩或原油可靠标志的生物标志化合物。然而，在渤海湾盆地东濮凹陷南部马厂地区成熟原油中检测出了较为丰富的脱羟基维生素E类化合物。为了探究成熟原油中脱羟基维生素E类化合物的富集成因模式，详细地分析了其在原油样品中的分布特征，并充分结合马厂地区的构造演化特征、烃源岩分布与热演化史、原油样品的其他有机分子化合物特征以及原油围岩的黏土矿物组合与催化特征，总结出2种成因模式：一是成熟原油中混入了少量携带着脱羟基维生素E类化合物的未熟—低熟可溶物；二是储层中黏土矿物的演化机制降低了脱羟基维生素E类化合物的分解速率和程度。     

Calorimetric study approach for crude oil combustion in the presence of clay as catalyst

In this research, the effect of heating rate and different clay concentrations on light and heavy crude oils in limestone matrix was investigated by differential scanning calorimeter (DSC). In DSC experiments, two main distinct reaction regions were identified in all of the crude oil + limestone matrix + catalyst, known as low- and high-temperature oxidation respectively. It was observed that addition of clay to porous matrix significantly affected the thermal characteristics and kinetics of different origin crude oils. The Borchardt and Daniels and ASTM kinetic methods were used to determine the kinetic parameters of the samples. It was observed that activation energies generated for the high-temperature oxidation region for crude oil and crude oil + clay mixtures were in the range of 148–370 kJmol^?1 for the Borchardt and Daniels method and 51–253 kJmol^?1 for ASTM methods.     

稠油油藏火驱取心井高温氧化区带识别方法

为了准确识别火驱取心井的高温氧化区带,利用杜66块曙1-46-K037取心井的岩心对原油的族组分、饱和烃、官能团、有机元素和储层的碳酸盐矿物、黏土矿物开展分析。研究表明：受火驱高温作用的影响,高温氧化区带内原油族组分中的饱和烃与芳烃含量增加,非烃与沥青质含量降低;饱和烃气相色谱图中主峰碳降低,轻重比增加,红外光谱中的含氧度增加,有机元素中H/C原子比增加。由于高温条件下矿物存在热分解和相互转化,在高温氧化区带,储层中的碳酸盐矿物(白云石、方解石、菱铁矿)含量降低,黏土矿物中的高岭石、伊利石、绿泥石含量升高,伊蒙混层含量降低。利用原油的特征参数判识的高温氧化区带要窄于利用储层矿物特征判识的高温氧化区带。该研究探索了火驱开发过程原油和储层矿物的变化规律,完善了利用取心井识别高温氧化区带的技术方法。     

特低渗透砂岩储层敏感性评价与酸化增产液研制

酸化是特低渗透砂岩油藏的重要增产措施,若酸液体系使用不当,会对储层造成敏感性伤害。为此,以吐哈盆地鄯善油田三间房组砂岩储层为例,通过XRD衍射分析、扫描电镜、储层敏感性评价实验及现场资料整理等方法,研究储层敏感性特征及损害机理,并研发一种酸化增产液,该酸化增产液可与土酸组合使用,提高酸化效果。研究表明：三间房组储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主,黏土矿物以高岭石和蒙脱石为主,属于高黏土矿物储层;储层物性整体表现为低孔特低渗特征,原油为轻质原油,油藏为正常地层压力的未饱和油藏;储层具有中等偏弱速敏、碱敏、水敏、盐敏以及弱酸敏特性;增产液与土酸组合酸液体系可溶蚀大孔隙、微孔隙等多种尺度孔隙后形成孔隙网络系统,可使目标储层岩心渗透率最大提高至原有渗透率的2.68倍。现场应用效果显著,与酸化前相比,平均单井日产油量增加1.29 t/d。研究成果可为特低渗砂岩油藏酸化增产提供技术支持。     

松辽盆地白至系泥岩粘土矿物的成岩演变规律与油、气分布的关系

白垩系泥岩样品经提纯分离,取<2μ的粘粒供x-射线衍射分析和失重分析.部分样品测定了泥岩交换性阳离子的组成和镜质体反射率.     

Catalytic effect analysis of clay minerals on low-temperature oxidation of crude oil through combined thermal analysis methods

In this research, the catalytic effect of four types of clays on crude oil low-temperature oxidation was analyzed in depth via static oxidation tube experiments and DTG-DTA tests. Results show that the LTO reactions are positively brought to a deeper degree by clays through lowering the energy requirement for the oxidation/cracking reactions, accelerating reaction rates, and depositing more coke-like fuel. All samples exhibit endothermic oxidation behavior and their energy requirements are proportional to mass loss rates. Based on catalytic study on the oxidation and thermokinetic behaviors of crude oil, a high degree of consistency is discovered between the two types of thermal analysis methods.     

水驱后油藏CO2驱提高采收率评价研究

我国注水提高采收率技术已成熟,但注水开发到后期仍有大量的剩余油无法开采出来。详细分析了油藏水驱后的储层变化特征,长期水驱后粘土矿物膨胀、渗透率降低、注入压力过高,无法进一步提高采收率。介绍了CO2驱驱油方式混相驱与非混相驱,对比分析了连续注CO2、重力稳定驱和水气交替注入三种CO2注入方式各自的优缺点及油藏适应性,优选了适合油藏水驱后CO2的最优注入方式为水气交替注入方式。水气交替注入方式不仅具有降低原油粘度、使原油膨胀、降低油水界面张力、改善油层渗透率及抽提和萃取原油中轻质组分等作用,还可以降低黏性指进,防止气体早期突破等作用,能很好的提高水驱油藏采收率。并进行了现场应用的可行性分析,研究表明注CO2提高我国水驱后开发后的油藏具有很好的应用前景。     

粘土矿物对砂岩储层损害的影响——回顾与展望

人们一开始就把地层损害与粘土矿物相联系,从20世纪30年代起,经历了发现水敏损害现象、确立分散／运移机制、探索分散／运移规律及防治技术三个阶段,80年代进入全面发展阶段,不断深化损害机理认识,损害诊断和控制技术取得实质性进展,在这一演变过程中分析技术的进步对揭示损害机理起到了重要的促进作用。指出应重视粘土矿物-水相互作用、结构粘土矿物学、粘土矿物-水-原油界面作用方向的研究工作。     

胜利油田页岩油水平井钻井液技术

胜利油田在罗家地区部署多口页岩油水平井。页岩与常规砂岩储层不同,页岩中含有膨胀矿物且微裂缝发育,当钻井液进入地层后,与黏土矿物、微裂缝发生综合作用,井壁极易不稳定。因此,对于页岩油水平井,井壁稳定是其施工主要难点。在对胜利油田罗家地区页岩矿物成分和裂缝分布情况分析的基础上,开展了钻井液井壁稳定性评价实验,证明了油基钻井液更有利于页岩井壁稳定。通过钻井液体系优选研究,确定了油基钻井液配方。渤页平1井现场试验证实该体系能够满足胜利油田页岩油水平井钻井施工需要。     

原油及源内残余沥青裂解成气差异及地质意义

为了研究不同类型原油和源内残余沥青在高演化阶段的甲烷产率,明确天然气成因类型,系统整理了不同类型原油及源岩的金管模拟实验结果,统计了甲烷产率随模拟温度的变化,发现原油性质对生气过程和生气量都有明显控制,重质油起始生气温度低于轻质油和正常油,在原油裂解成气初期,甲烷产率变化为重质油>正常原油>轻质油,重质油对天然气成藏贡献较大;在原油大量裂解过程中,轻质油的甲烷产率很快超过正常原油和重质油,最终成为天然气成藏的主力。重质油产气早是因为其富含非烃和沥青质,裂解活化能低,产气率低与H/C值（原子比）低有关,轻质油产气晚是因为其富含饱和烃,裂解活化能高,产气率高与H/C值（原子比）高有关。轻质油开始裂解对应成熟度约为Easy% R_O=1.5%。干酪根及源内分散沥青生气与原油裂解受相同的因素控制,H/C值高低控制了不同类型干酪根的生气量,在各成熟阶段上甲烷产率始终是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ型有机质。源内分散沥青在化学组成上接近重质油,但比重质油更容易裂解,除活化能低外,还受到黏土矿物催化的影响,其起始裂解成熟度大体为Easy% R_O=1.0%。这种差异对热演化程度极高的四川盆地天然气成因类型确定和潜力评价有非常重要的地质意义。     

加拿大合成原油减压馏分油催化裂化反应性能的研究

以大港石化公司提供的工业平衡催化剂LBO-16为催化剂,在小型固定流化床实验装置上考察了反应温度、剂油比和重时空速对加拿大合成原油（SCO）减压馏分油（VGO）、混合原油（SCO：大港原油为3：7）减压馏分油及大港原油减压瓦斯油的催化裂化产物产率和分布的影响。研究结果表明,反应条件对三种减压馏分油的催化裂化产物变化规律的影响是一致的,反应条件对大港减压馏分油的影响较大。在最优的反应条件下,加拿大合成原油减压馏分油的轻质油收率为64．5％,混合减压馏分油的轻质油收率为66％左右,加拿大合成原油减压馏分油和大港减压瓦斯油相比,有较低的焦炭和液化石油气产率以及较高的柴油产率。     

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本文概述了碎屑岩中常见粘土矿物的产状、类型及特征,X-射线衍射分析,以及粘土矿物对储集层物性、油气生产的影响,并用实例进行了验证。     

Effect of calcite on crude oil combustion characterized by high-pressure differential scanning calorimetry (HP-DSC)

The influence of calcite on crude oil combustion was studied using high-pressure differential scanning calorimetry (HP-DSC). Calcite had a small effect on the low-temperature oxidation (LTO), but it had a strong promotion on fuel deposition (FD) and high-temperature oxidation (HTO). It significantly enhanced the formation of fuel and its combustion with a significant shift of FD and HTO intervals into lower temperature ranges, thus improving the combustion efficiency of crude oil. The promotion of calcite on crude oil combustion was more related to its specific surface area, rather than its catalytic effect on decreasing activation energy.     

大庆外围稠油水热裂解地质协同催化降黏研究

为更好地实现稠油就地水热裂解降黏,以油藏矿物、催化剂和供氢剂为催化体系,检测其对大庆外围稠油水热裂解反应的催化作用.实验结果表明,油藏矿物可以催化稠油水热裂解反应,并可与催化剂协同催化稠油水热裂解,矿物与油溶性催化剂的协同催化效果好于水溶性催化剂;供氢剂的加入可进一步强化稠油水热裂解反应,与不添加供氢剂相比,反应后胶质...     

影响Algeria X盆地浅层油气藏的主要因素

浅层油气藏成藏条件应达到:圈闭构造面积大、储层的岩性和物性好、油源充足、粘土矿物对油气运移聚集成藏的作用显著。本文通过对Algeria X盆地Y油田古生代浅层油藏的实例剖析,说明了该油田产量低的主要原因:(1)盆地构造面积小;(2)油源供应不足;(3)粘土矿物不具备催化生油、气的条件;(4)岩性太细,要灌满储层油气需要克服高的排驱压力。     

华庆地区长6 油层组黏土矿物类型及其对储层物性的影响

在薄片、X 射线衍射和扫描电镜分析基础上,研究了鄂尔多斯盆地华庆地区长6 油层组砂岩中黏土 矿物的主要类型、赋存方式及其对储层物性的影响。结果表明：长6 油层组砂岩中的黏土矿物主要为绿 泥石、伊利石和混层伊利石/蒙皂石,黏土矿物总量平均为4.55%;自生绿泥石主要以孔隙衬里方式产出, 对深埋藏砂岩的储集空间具有显著的保护作用;伊利石和混层伊利石/蒙皂石主要以孔隙桥接或孔隙充填 方式产出,其大量存在会堵塞孔隙喉道、减小孔喉半径,从而对储层物性产生负面影响;高岭石在华庆地 区长6 油层组砂岩中不发育,是由于高含量杂基导致长6 油层组砂岩在酸性流体出现之前已基本完成压 实作用,且长7 烃源岩有机质演化过程中产生的酸性流体对其影响十分有限,使其缺乏足够的粒间孔隙 和活跃的酸性流体沉淀高岭石。     

安塞油田长6油藏离子匹配水驱技术研究与应用

离子匹配水驱技术是注入流体与储存流体发生离子交换,相同矿化度条件下,岩石矿物中的Ca^2+可以被Na^+交换,从而强化原油、水、储层间的微观相互作用机制,通过注入介质与原油极性基团、地层水离子、黏土矿物精确匹配,增加油、水、岩石之间的界面斥力,使油膜易于剥离而提高驱油效率。该技术在安塞油田长6油藏首次应用并已取得初步效果,且根据流体性质监测结果及油井生产动态证实了多组分离子交换导致原油脱附这一理论。