泡沫酸化技术研究及其在低渗非均质油藏中应用

本文针对华池油田长3油层在常规酸化过程中因非均质原因存在酸化效果差的实际状况,提出了在常规酸液中加入起泡剂和稳泡剂的氮气泡沫酸化法.室内研制出抗温性和抗盐性能较好的泡沫酸化液,并进行了泡沫封堵能力评价、泡沫岩心分流实验和现场泡沫酸化试验.得到泡沫酸化液配方为:1%十六烷基三甲基溴化铵和烷基酚聚氧乙烯醚的复配物EL-23(Ⅱ)+0.3%三聚磷酸钠STPP+12%HCI+3%HF+0.5%缓蚀剂EL-10+0.3%铁离子稳定剂EL-4.该泡沫酸化液耐热性达90℃,耐盐性能迭80 g/L.驱替实验结果表明,泡沫驱封堵能力明显强于水驱,岩心分流量由注泡沫前的9.7∶5.5∶1变为最终的1.7∶1.5∶1.现场泡沫酸化1口井,酸化措施前日产油1.09 t,目前日产油3.14t,日增油2.05 t.有效期4个月以上,取得了较好的效果.     

泡沫酸化解堵技术在东河1-10H井的应用

东河油田东河1-10H井东河砂岩CⅢ储集层物性差,含水率高,水平段长,压力系数低,在钻井和修井过程中存在储集层污染现象,采用常规酸化技术因酸液在储集层中分布不均匀、残酸返排不彻底等,导致油层酸化效果差。基于此,提出了泡沫酸化解堵技术,并进行了泡沫酸岩心分流实验。结果表明:泡沫酸起泡和稳泡性能良好,泡沫对水层有较强的封堵能力,对油层封堵能力较弱;高渗岩心与低渗岩心的分流量由注泡沫酸实验前的19.0倍降低到实验后的1.7倍。东河1-10H井现场应用泡沫酸化解堵技术取得明显增产效果,有效解除了东河1-10H井储集层污染,为油田水平井增产降水提供了技术支撑。     

泡沫酸化解堵技术在东河1-10H井的应用

东河油田东河1-10H井东河砂岩CⅢ储集层物性差,含水率高,水平段长,压力系数低,在钻井和修井过程中存在储集层污染现象,采用常规酸化技术因酸液在储集层中分布不均匀、残酸返排不彻底等,导致油层酸化效果差。基于此,提出了泡沫酸化解堵技术,并进行了泡沫酸岩心分流实验。结果表明：泡沫酸起泡和稳泡性能良好,泡沫对水层有较强的封堵能力,对油层封堵能力较弱;高渗岩心与低渗岩心的分流量由注泡沫酸实验前的19.0倍降低到实验后的1.7倍。东河1-10H井现场应用泡沫酸化解堵技术取得明显增产效果,有效解除了东河1-10H井储集层污染,为油田水平井增产降水提供了技术支撑。     

泡沫酸缓速深部酸化技术研究与应用

常规酸化工艺存在对纵向渗透率差异大的油层无法实施均匀改造、底水油层酸化后高含水、酸液与储层及污染物反应速度过快起不到深部解堵作用等问题,因此,开展泡沫酸缓速深部酸化技术研究显得十分必要。研究工作通过筛选发泡剂等方法确定了泡沫酸的配方,采用岩心流动实验评价了泡沫酸对含水和高渗岩心的选择性封堵能力及缓速性能。现场试验效果证明泡沫酸酸化效果较好。     

双岩心分流酸化效果评价装置的应用

为了验证分流酸化的效果,设计出了双岩心分流酸化效果评价装置。应用该装置的实验结果表明,泡沫酸对渗透率较大的岩心渗透率改善程度较小,对渗透率较小的岩心渗透率改善程度较大,渗透率提高倍数是用土酸时的9.3倍,这也充分说明了泡沫酸能够有效封堵相对高渗层,使酸液转向分流进入相对低渗层,达到全面酸化的目的。     

泡沫酸酸化技术及其在气井酸化中的应用

在常规酸化过程中，对于多层非均质地层而言，由于渗透率的差异，酸液主要是进入其中的高渗透层，低渗透层或堵塞严重的地层就不能进酸或进酸太少，这影响酸化效果。针对上述问题，对泡沫酸酸化技术进行了研究；通过室内实验筛选出了耐酸耐盐的起泡剂DY-1+SJ-8和稳泡剂KMS-2，并对不同起泡剂浓度下的泡沫酸性能进行了评价，确定了其使用浓度；在此基础上进行了泡沫的岩心分流实验，实验结果表明泡沫流体可以增加低渗透岩心的分流量，减少高渗岩心的分流量，使泡沫流体在不同渗透率岩心内均匀推进，基于此原理，泡沫酸酸化可以增加中低渗透层的酸液注入量，减少高渗层的吸酸量，提高酸化效果。泡沫酸酸化技术在中原油田气井酸化中获得了成功，增产效果显著，目前已被中原油田作为气井酸化的推荐工艺加以推广应用。     

聚异丙烯膦酸在长庆油田解堵过程中的技术研究

针对长庆油田低渗、矿物中绿泥石含量高、酸化效果差的特点,选用了缓速性能好的IPPA酸.在此基础上加入盐酸等添加剂,优选出了IPPA酸液体系,并对其性能进行了评价.实验结果表明,IPPA酸液体系具有溶蚀能力强、界面张力低、无二次沉淀、对施工管道腐蚀速率低等特点;用IPPA酸液处理后,岩心的渗透率提高率平均达98.12%,岩心渗透率恢复率平均达128.94%,适合于该油田地层的酸化解堵.现场实施缓速深部酸化8口井,成功率为90%,平均单井日增油量为2.53t.     

绥中36-1油田D27井氮气泡沫分流酸化效果研究

砂岩储层酸化技术是油田生产中一项重要的增产措施。针对层间矛盾突出、近井地带污染较为严重的油层采用常规酸化效果不佳的实际状况,氮气泡沫分流酸化技术能够有效封堵相对较高渗透层,使酸液转向分流进入相对较低渗透层,达到全面酸化的目的。从油藏角度对首次在海洋油田应用的SZ36-1-D27井氮气泡沫分流酸化的效果进行评价。结果表明:SZ36-1-D27井氮气泡沫分流酸化后吸水能力显著增强,达到了常规酸化视吸水指数的要求;酸化解除了高渗层堵塞,并且使得Iu油组和Id油组的吸水剖面得到显著改善,达到了分流及剖面调整效果;酸化后,该井组内的D21油井和F2油井见效明显。现场实践证明,氮气泡沫分流酸化能够有效地增加中低渗透层吸酸量,扩大了酸化范围,提高了酸化效果,具有广阔的应用前景。     

水平井泡沫分流酸化数学模型及其数值解法

由于钻井过程中钻井液对储层的伤害,水平井的产能受到影响。酸化是一种常用的水平井增产措施,常规酸化存在地层进酸不均的问题;而泡沫酸化能有效地封堵高渗透储层,提高低渗透储层的渗透性,达到更有效的酸化增产效果。通过研究泡沫流体在水平井段流动和在油藏中的渗流特性,建立了水平井泡沫分流酸化数学模型,并对模型进行求解,得到了沿水平井段酸液的流量和压力的变化关系,以及沿水平井段流入地层泡沫酸量的变化规律。结果表明,沿水平井段流入地层的酸液量变化不大。因此,泡沫酸化能够解决地层进酸不均、解堵不均的问题,提高酸液利用效率,均匀改善受污染储层,提高受污染储层的渗透性,达到良好的均匀酸化的效果。     

新型乳化酸选择性酸化技术

常规酸化过程中，酸液优先进入含水饱和度高的孔道，常使含水孔道增大，而对含油孔道酸化效果较差，因此，设计了一种新型选择性乳化酸体系，使酸液能够优先进入含油饱和度高的层段并对其改造。新型选择性乳化酸体系进入储集层与水相遇时黏度增大，而与原油相遇时黏度降低；岩心流动实验表明，经该酸液体系酸化后，含油岩心渗透率平均提高96．1％，而含水岩心渗透率仅提高10．1％。实验表明，新型乳化酸对储集层岩心具有良好的缓速性能和保护储集层性能。经青海尕斯库勒油田3口井应用，取得了良好的应用效果，新型乳化酸改造后平均单井日增油8．5t，含水率下降3．5％。室内研究和现场应用效果表明，新型乳化酸体系对储集层具有良好的选择性酸化改造功能。图4表6参14     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。