Enhanced heavy oil recovery and performance by application of catalytic in-situ combustion

Combustion tube experiments were carried out under various conditions to investigate the performance of catalytic in-situ combustion for recovering heavy oil. Compared with baseline experiment, the catalytic combustion exhibited better performance. Fractional oxygen gas in effluent gases was reduced by 2.9%, while fractional carbon dioxide and carbon monoxide was increased by 1.0% and 0.6%, respectively. Oxygen utilization efficiency was increased by 2.1% and apparent H/C atom ratio was lowered by 0.9%. The combustion performance was obtained under optimum experimental condition of air injection rate of 2.9?mL/min, preheated temperature of 190?°C, and grain-size gradation 2.     

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.     

差示扫描量热法在原油蜡含量测定中的应用

我国原油含蜡量较高,蜡含量的测定为原油管道优化运行提供相关数据,保障原油管道安全运行。本文简单比较了三种原油蜡含量测定方法,重点对差示扫描量热法进行了详细阐述。利用差示扫描量热仪DSC822e进行比对试验,对差示扫描量热法在原油蜡含量测定中的准确性和重复性进行了验证,证明了差示扫描量热法在实际应用中的可靠性。     

Characterization and Kinetics of Siberian and Tatarstan Regions Crude Oils Using Differential Scanning Calorimetry

In this study, nonisothermal kinetics and thermal analysis of Siberian and Tatarstan regions crude oils is studied by differential scanning calorimetry (DSC) at different heating rates. DSC curves revealed two reaction regions in the temperature range of 20–600°C, known as low and high temperature oxidation, respectively. Three different kinetic methods (ASTM, Borchardt and Daniels, and Roger and Morris) were used to determine the kinetic parameters of the samples and it was observed that the activation energy values are varied.     

火驱储层区带特征实验研究

利用一维和三维火烧油层驱油物理模拟实验装置,研究了稠油油藏直井井网火驱过程中各个地层区带的宏观热力学特征以及压力场、温度场、饱和度场分布规律。研究表明,从注气井到生产井可依次将地层划分为已燃区、火墙（燃烧带）、结焦带、油墙、剩余油区5个具有明显热力学特征的区带。结焦带为火驱过程提供固态燃料,高含油饱和度油墙是地层中压力梯度最大的区带,是注气压力的集中消耗带。保持一个稳定的油墙是确保火驱前沿持续推进、实现稳产和提高采收率的必要条件。     

原油碳源微生物自动寻的提高原油采收率机理

应用可视化实验观测方法,对3种原油碳源微生物提高原油采收率的机理进行的研究发现,原油碳源微生物有向原油定向运移并直接接触原油的“自动寻的”功能,并使原油碳源处菌群高度富集。这种自动寻的运移是原油碳源微生物提高原油采收率的基础。实验发现,在任何时候,原油碳源处的菌浓度比其他各处高出5~6个数量级。距原油碳源越远,菌浓度越低,其代谢产物浓度分布规律与菌浓度分布规律相符。微观模拟实验表明,高浓度的菌群及其大量代谢产物协同作用于原油碳源有利于剩余油启动。依据所得规律,对应用原油碳源微生物提高采收率的生产模式提出了建议。     

特稠油,超稠油油藏热采开发模式综述

方法利用水平井热采模式．对特、超稠油油藏进行开采。目的改善开发效果，提高经济效益。结果对油层厚度小于5m的特、超稠油油藏不宜采用水平井热采；对油层厚度在5～10m的特稠油油藏或油层厚度大于10m的超稠油油藏，可采用水平井蒸汽吞吐和蒸汽驱开采；对原油粘度大于5×104mPa·s的超稠油油藏，适用蒸汽吞吐开采；对油层厚度大于20m，原油粘度大于20×104mPa·s的超稠油油藏，必须采用蒸汽辅助重力泄油技术。结论对已投入蒸汽吞吐的特稠油油藏，尤其是处于中后期吞吐阶段的区块，应采用蒸汽加氮气泡沫驱及现有在井与水平共组合蒸汽驱模式；对尚未开发的特、超稠油油藏，应采用水平井注蒸汽热采模式及其它新技术。     

采用DSC法测定原油的比热容

采用DSC法测定了原油的比热容,以蒸馏水为标准物质,考察了升温速率、试样用量和工作气流量等因素对测定结果相对偏差的影响,得到了较佳的实验条件。实验结果表明,将实验误差控制在最小值的实验条件为:试样皿和参比皿的质量偏差控制在±0.1 mg内、试样用量5 mg左右、工作气流量20 mL/min、升温速率2℃/min。通过将测试的原始数据进行修正,可进一步降低DSC法的系统误差,最终可将系统误差降至2%以内,提高了DSC法测定原油的比热容的精确度。与绝热量热法相比,采用DSC法测定原油的比热容,操作简单,可行性强,可满足实验测定要求。     

三元复合驱中乳化作用对提高采收率的影响

评价了不同机械搅拌力、不同含水率条件下,碱、表面活性剂、聚合物溶液与原油间的乳化能力,研究了这种三元复合驱过程中形成的乳化液类型及其稳定性,给出了油水比、化学剂类型、浓度、外力及其综合作用对产生乳化的影响程度。分析了大庆油田三元复合驱矿场试验中采出液产生乳化的原因。室内物理模拟实验表明,三元复合驱过程中产生的原油乳化作用是提高驱油效率、扩大波及体积的关键因素。     

炼制含硫原油对硫黄回收装置的影响

针对石化企业炼制含硫原油后对炼油装置工艺、设备和安全造成的影响,以中国石油化工股份有限公司洛阳分公司硫黄回收装置为例,提出了合理调节炼制原油质量,混炼或掺炼劣质含硫原油,并根据硫黄回收装置的处理能力有效地控制上游装置的炼油负荷;加强巡检,密切关注鼓风机的输出电流,定时对鼓风机电机的震动情况进行测定和记录,根据变化趋势及时维护;对装置易腐蚀部位采取材质升级和加强监测力度;完善安全管理体制、提高个人安全意识等措施。     

原油组成对碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱的影响

采用大庆油田不同区域油水样与碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合体系相互作用,研究了原油组成对三元复合驱增油效果及采出液性质的影响;采用FTIR,GC-MS,XRF等方法对原油油水样、萃取活性组分、萃余油组分及油相中硫元素含量进行表征。表征结果显示,各油水样中的萃取活性组分均具有典型一元饱和羧酸(脂肪酸和环烷酸)峰值特征,喇嘛甸油水样萃余油正构烷烃中的重质组分含量较高,其组成与表面活性剂重烷基苯磺酸盐的组分更接近。实验结果表明,油水样中萃取活性组分及萃余油与三元复合体系间界面张力虽较高,但原油与三元复合体系间却可实现超低界面张力。     

超稠油燃烧基础参数特征研究

针对超稠油油藏开展火烧油层技术可行性研究的需要,利用自行设计研制的火烧油层物理模拟实验装置,分别采用超稠油、特稠油、普通稠油开展了火烧油层燃烧基础参数物理模拟实验。对比了不同类型稠油门槛温度、燃料消耗量等燃烧基础参数,结合产出油组分及温度场发育特征,分析了超稠油燃烧基础参数特征。研究认为,超稠油油藏开展火烧油层试验是可行的,超稠油门槛温度、燃料消耗量等燃烧基础参数值均高于其他类型稠油;稠油火烧油层的驱油效率与黏度相关,黏度越大其燃料消耗量越大,其最终的驱油效率相对较低;火烧后原油性质发生了明显改善。     

稠油油藏非均质性对火烧油层开发效果的影响

由于油藏非均质性的存在,稠油油藏在不同注采方式下火烧油层开发效果存在较大差异。基于某油藏沉积微相分布特征,提出了3类非均质油藏概念地质模型,采用油藏数值模拟方法,建立了3类18个油藏模型,研究了油藏非均质性对火烧油层不同注采方式下开发效果的影响。结果表明：同一模型在同样的生产控制条件下,不同注采方式间的初期产油量和累积产油量之间存在差别;对于渗透率平面非均质性,高采低注火烧油层的开发效果优于高注低采;对于砂体厚度平面非均质性,厚采薄注火烧油层的开发效果优于厚注薄采;对于砂体形态非均质性,宽采窄注火烧油层的开发效果优于宽注窄采。敏感性分析结果表明,砂体形态非均质性对火烧油层开发效果的影响程度最大,厚度非均质性次之,渗透率非均质性的影响程度最小。因此,只有合理部署注采井位,才能有效地提高强非均质性稠油油藏火烧油层的开发效果。     

进口原油蒸馏过程中轻烃回收方法的探讨

对常见的几种轻烃回收流程进行了分析和比较,提出应根据不同的要求(如对回收产品的要求),合理设计轻烃回收流程.对于老装置加工进口原油比例不是特别高的情况,可以采用将初顶和常顶气体用压缩机升压送至催化裂化装置的最简单方法,或在初馏塔设备设计压力允许的情况下,用初馏塔升压的方法代替采用压缩机升压的方法,将初顶气体送到催化裂化装置的气压机入口.对新建的单加工进口原油的常减压蒸馏装置,如果原油中轻烃含量较高,应设单独的轻烃回收设施,其流程应根据对回收产品的要求来调整.     

利用CT技术研究重力稳定注气提高采收率机理

重力稳定注气(GAGD)已被证明是一种低成本且能大幅提高采收率的有效技术。笔者以80～200目石英砂混填制作的填砂模型为研究对象,利用CT扫描测量三相流体饱和度技术,开展了高含水后期重力稳定注气提高采收率实验研究。实验结果表明,水驱后采用顶部垂直注气方式能进一步提高采收率7.45%以上。通过CT扫描测量流体饱和度方法可以观察到,由于气液之间的重力差异,注入气驱扫区域内的液体持续向下运移,致使之前水驱形成的残余油“聚并”而形成“富集带”,随着注入气逐渐向底部推进。     

原油组分相互作用对析蜡的影响机理

采用柱色谱分离法、差示扫描量热法（DSC）和偏光显微分析方法,对采自长庆油田和玉门油田的原油样品进行了组分分离,研究了各组分对析蜡的影响机理。结果表明,2种原油组分差异较大;原油各组分相互作用可以有效抑制蜡晶的析出。长庆油田原油与其饱和烃组分(Ch₁)相比,析蜡点降低6.45℃,析蜡峰温降低6.64℃;玉门油田原油与其饱和烃组分(Y₁)相比,析蜡点降低3.46℃,析蜡峰温降低6.14℃。向Ch₁中分别加入不同极性组分后,其作用结果与原油原始状态差异较大;胶质、沥青质使Ch₁冷却结晶时的蜡晶颗粒数目增多,尺寸相对减小,减弱蜡晶之间的联结强度,削弱了蜡晶缔合而形成大块蜡晶聚集体的倾向。     

活性高分子与原油相互作用机理探讨

为了深入认识活性高分子的洗油作用，利用计算机模拟技术探讨了活性高分子与原油的相互作用机理。结果表明，活性高分子具有自组装功能，空间网状结构是逐渐形成的，将“油滴”包裹住，然后分散在水相中。活性高分子在岩石表面的吸附能远大干孤岛油田重质原油在岩石表面的吸附能，活性高分子将原油从岩石表面置换下来，使其变为可动油。室内研究也证实活性高分子与原油间存在着相互作用，形成的混相体系稳定性良好。     

Effect of polar head surfactants on the demulsification of crude oil

Surfactants can act as demulsifiers to neutralize the stabilizing effect of natural emulsifiers in crude oil. Here, the effect of polar head group of surfactants with identical hydrophobic chain C₁₂ (SLES, SLS, C₁₂E₂₃, BKC, C₁₂E₇) on the demulsification of crude oil emulsion and its effect on water separation rate were studied at different temperature. The activation energy for destabilization was calculated. The results indicate that the rate of water separation increases with temperature and surfactant concentration. The emulsion destabilising activation energy decreases as the concentration of the surfactant increases. The Interfacial Tension (IFT) study showed that when the reduction in IFT was the highest, the water separation rate and efficiency achieved was the highest.     

油水乳化能力对油膜驱替的影响

为深化油膜驱替机理认识,开展油膜驱替实验。以综合反映乳化速度和乳化量的乳化系数量化表征油水乳化能力。针对实验用低黏和中黏原油,筛选出具有强乳化能力-超低界面张力、强乳化能力-低界面张力和弱乳化能力-超低界面张力3种不同性质的驱油剂,并进行玻璃棒束油膜驱替实验。实验结果表明,对于低黏原油,乳化系数分别为0.667和0.706的强乳化能力驱油剂,不论其界面张力是否达到超低,其驱替效率都约为90%,而乳化系数为0.244的弱乳化能力-超低界面张力驱油剂的驱替效率不足70%;对于中黏原油,乳化系数分别为0.534和0.602的强乳化能力驱油剂,不论其界面张力是否达到超低,其驱替效率都约为83%,而乳化系数为0.258的弱乳化能力-超低界面张力驱油剂的驱替效率不足65%。研究结果表明,油水乳化能力是对油膜驱替起决定作用的性能指标。