配注系统管件内驱替液表观黏度变化模拟研究

三元复合驱驱替液在配注过程中受到剪切作用,当剪切达到一定程度时驱替液会发生降解,导致其黏度降低进而影响原油采收率。通过对新疆油田七东一区三元复合驱试验站的转输阶段驱替液进行管件流场模拟,分析了转输液在各管件中流动时表观黏度的变化。模拟结果表明,相同条件下,常用弯头、三通、同心变径管中的剪切速率依次增大;配注管径越小或流速越大,剪切速率就越高,表观黏度就越小。建议尽可能减少配注系统管件尤其是变径管的数量,适当增加配注管径,降低配注流速,尽可能地保持驱替液黏度,以增大波及体积来提高原油采收率。     

高含水区块聚合物驱井口取样流程优化

针对聚合物驱聚合物取样存在准确度差的问题,通过改进聚合物井口取样流程,提取井口真实的聚合物黏度,完全排除了井口闸门剪切造成的聚合物的黏度损失,为聚合物驱黏度分析提供准确的数据。改进后的聚合物井口取样流程操作简单,避免了普通聚合物取样器取样过程中拆卸的不便,安全可靠,具有推广意义。     

聚合物配注取样器的设计改造

针对目前聚合物驱油各配注站取样过程中存在的问题，从液体的流态、取样器的结构、取样的方法上进行较为详尽的分析，设计出了新型取样器。并在现场应用过程中与原有的取样器加以对比，克服了目前取样器的缺点，使母液粘团和低浓度水溶液能够同时进入取样器，能真实地反映出母液和清水的配比值，这种取样器操作时不须放空，操作简单、迅速，可以大幅度提高取样合格率，从而降低生产成本，给生产和科研提供真实可靠的数据。     

微生物驱油过程中配气对菌群结构及驱油效果的影响

为揭示油藏条件下微生物驱油过程中配注空气对菌群结构及驱油效果的影响规律,通过岩心驱替模拟实验研究了配气量对微生物驱驱油效率的影响,并通过显微镜、高通量测序仪和气相色谱分析了产出液中的菌群和小分子酸的动态变化。结果表明,微生物驱油过程中,配注空气量对菌群结构及驱油效果的影响显著。配注不同体积的空气激活微生物作用后产生了明显的驱替效果,并且随着配气量的增加驱替效率升高并逐渐稳定,液气比为1∶5时的驱替效率最高(8.77%)。随配气量增加产出液中菌数升高,不同类型的功能微生物被激活,其中4类主要优势功能菌占整个菌群比例的67%,功能微生物主要以产表面活性剂和乳化剂的芽孢杆菌和假单胞菌为主。配气量为液气比1∶5时微生物群落shannon多样性指数最高,代谢产生的小分子酸浓度较高,微生物代谢活性最佳。液气比1∶5可以作为现场实际配气的选择依据。图3表3参19     

柳北砂砾岩油藏CO_2驱提高采收率可行性

柳北中低渗油藏岩性以砂砾岩为主,非均质性强、水敏性强、水驱含水上升快、水驱效果差。为了进一步认识CO_2驱提高采收率技术可行性,基于地质及储层流体特征,运用可视化注气增溶膨胀相态配伍性实验、长细管驱替实验、多功能长岩心驱替实验和高压微观可视化驱替实验等多种方法,分析了注CO_2增溶膨胀和溶解抽提的相态配伍性和近混相驱程度;对比分析了注水、注CO_2等不同驱替方式的驱油效率以及微观驱油效果。评价结果表明:注CO_2有利于增溶膨胀和萃取抽提驱油;相态配伍性分析显示在原始地层压力条件下主要形成近混相驱;微观可视化实验显示,砂砾岩CO_2近混相驱过程具有较好的微观驱油效果,油流主要沿连通性较好的大孔道被驱替,也能驱替中小孔道的原油,驱替具有不连续性,呈现为一波一波的流动状态,可进一步通过提高驱替压差来增强驱替效率,使部分封闭的微观剩余油恢复流动;长岩心驱替表明原始压力下CO_2驱和衰竭至目前地层压力下CO_2驱的驱油效率均大于同等条件下水驱驱油效率,砂砾岩储层注入增黏水增加水的黏度有利于进一步提高采收率,但仍低于CO_2驱效果。     

泡沫驱替模拟实验装置的研制

随着石油开采量的增加,其开采难度越来越大,开采技术应不断提高,而近几年兴起的泡沫驱油技术已被各油田所广泛应用,但其泡沫驱油的实验室设备在我国还刚刚起步,我们在通过调研国内的部分泡驱替设备后,研制了一套较为完善的泡沫驱替实验装置。文章较为详细的介绍了设备的实验流程和设计特点。实现了在实验流程中智能控制气、液的输入比,引入了显微摄像系统,用来观察泡沫的均匀程度、测量泡沫尺寸,并配备了可视在线取样器可在等温等压状态下进行取样。因此,可在取样器内计量泡沫的半衰期,泡沫质量,泡沫密度。     

聚合物驱替液的抗盐保黏试验研究

由于聚合物的抗盐能力较差,在较高矿化度配聚水和较高矿化度地层条件下,聚合物溶液的黏度难以保持,影响了聚合物驱的波及能力和驱替效果。采用一种具有螯合作用的聚合物增稠保黏剂,在配聚时加入,可提高聚合物驱替液的抗盐能力,使聚合物溶液在较高矿化度的地层条件下,黏度也可得到保持,从而使波及能力和驱替效果得以保证。     

CS油田阜三段CO_2驱室内试验研究

以苏北CS油田阜三段油藏岩心为研究对象,进行CO2驱室内试验研究。PVT恒质膨胀试验表明,注CO2气可使地层原油黏度降低78.3%,体积膨胀系数提高69%;细管试验表明,MMP为26.62 MPa小于地层压力29.888 MPa,能够实现CO2混相驱;对比CO2持续气驱、完全水驱后转CO2驱、水气交替这三种驱替方式,长岩心驱替试验表明,在低渗透小断块油藏早期进行水气交替混相驱可延迟CO2突破时间,最终采收率可达80%以上,较水驱提高34.44%,为现场CO2驱替方式的优选提供了依据。     

大庆油田萨北区块中渗透砂岩油藏凝胶调剖剂运移吸附试验研究

大庆油田萨北区块中渗透砂岩油藏经过长期三元复合驱，出现了三元复合体系窜流，导致采收率下降，需要通过凝胶型调剖剂来改善三元复合驱的驱替效果。为了确定三元复合驱条件下凝胶型调剖剂对开发效果的影响，明确其对最终采收率的贡献，开展了凝胶型调剖剂在地层运移中的动态吸附滞留特性研究。利用长度为250 cm的填砂管模型（7个取样点），测试了未成胶聚合物凝胶调剖剂注入过程中各取样点采出液的聚合物质量浓度、体系黏度，以及驱替液与石英砂的微观形貌，研究了调剖剂在运移过程中在岩石上的吸附量和吸附速率、剪切黏度的变化规律及其在驱替液和石英砂表面吸附的微观形貌变化规律。研究结果表明，调剖剂注入过程中，聚合物累计吸附量随注入量增加呈指数增加，而吸附速率随注入量增加呈线性递减。此外，调剖剂黏度动态下降是由黏度剪切和吸附滞留造成的。该研究明确了凝胶型调剖剂在动态运移过程中的吸附滞留变化规律，对于优选体系、合理调配施工工艺及施工方案，以及采油现场调剖作业具有指导意义。     

三次注气压力对提高采收率的影响

对五个原油样品所作的28次三次注气岩芯驱替试验，确立了其压力／采收率的曲线并与相同样品所做的细管采收率试验进行了比较。油田内S、H和M油藏已经完成或正在进行CO2驱替，F和A油藏考虑分别采用注CO_2和烃气。四个CO2注入系统的结果与细管试验非常相似。表明在MMP（最小混溶压力）下，采收率下降显著。烃气注入系统的采收率随压力下降线性递减。与MMP无关。对短岩芯而言，最好使用外部过渡带发生器。目前已成功地发展了一种阻止大多数过渡带发生器中产生原油再饱和的新方法。     

机械剪切对缔合聚合物溶液结构的影响

由于缔合聚合物在水溶液中黏度形成机理与水解聚丙烯酰胺不同,为了研究缔合聚合物驱油剂在配注过程中由于机械剪切作用发生的黏度损失,结合动态激光散射法、芘探针荧光光谱法、原子力显微镜观测等分析方法,研究机械剪切对缔合聚合物溶液的影响规律。研究结果表明,缔合聚合物溶液在受到机械剪切作用初期,黏度、黏均分子量、水化粒子体积均有明显损失;溶液中缔合微区数量随着剪切作用时间的增加而降低;剪切后放置24 h可使缔合微区数量有少量恢复,但无法恢复到到剪切前水平;缔合聚合物溶液剪切前后均存在网络结构,剪切后粒子体积和粒子间联系部分尺寸都有明显减小。因此剪切作用不仅使缔合聚合物分子结构破坏,也破坏了溶液中的缔合结构,并且缔合结构难以恢复,最终造成了溶液黏度的降低。     

改进的聚合物驱开发动态预测模型

为提高聚合物驱流管法预测的准确性,考虑聚合物驱不可及孔隙体积和聚合物的吸附,改进了聚合物驱分流方程和聚合物驱连续性方程.借鉴大庆油区聚合物驱采出聚合物质量浓度曲线,给出了聚合物驱驱替前缘瞬时聚合物质量浓度表达式,改进了聚合物驱预测中前缘粘度保持不变的缺点.利用改进的预测模型预测了大庆油区喇南一区和喇北东块2个区块的聚合物驱含水率及提高采收率值,结果表明,预测结果比原模型的预测结果更符合实际.预测的聚合物驱含水率曲线与2个区块的实际含水率的趋势一致,预测聚合物驱提高水驱采收率值与实际值误差小于1%.     

水力喷砂分段压裂优化设计与施工

依据水力喷砂分段压裂的技术特点结合常规加砂压裂设计方法,建立了水力喷砂分段压裂优化设计方法。通过数值计算,给出了喷嘴数量与施工排量的匹配关系曲线和环空压力与排量的关系曲线,借助实验手段,模拟现场油管与环空注入压裂液的比例研究了压裂液混合液的黏弹性恢复能力和耐剪切性能,为现场水力喷砂射孔喷嘴数量、排量和射流速度的设计,加砂压裂油管和环空排量的优化提供了参考。     

包含幂律流体的驱替过程的理论研究

建立了牛顿流体和非牛顿幂律流体两相渗流的微分方程。认为幂律流体的视粘度是势梯度和饱和度的函数，将ＢｕｃｋｌｅｙＬｅｖｅｒｅｔ的前缘驱替理论推广到包含幂律流体的驱替过程，得到一维非混驱替的饱和度分布。在此基础上研究了驱替机理，结合算例讨论了幂律流体的流变参数、驱替速度、重力对驱替过程的影响。图４参４（陈志宏摘）     

高抗硫保压井下取样器的研制及在P202-1井中的应用

针对国内目前井下取样器不抗硫化氢、所取样品不保压等问题,研制出国产化新型高抗硫保压井下取样器,该种取样器选材选用钛合金和全氟醚胶圈,解决了抗硫化氢腐蚀问题;采用氮气室背压保压技术,确保在取样、转样、运输过程中的样品压力始终大于取样点压力,实现了全程保压,保证所取样品相态不发生变化。在普光气田P202-1井成功取得2支可代表地层真实流体特性的井下PVT气体样品。     

固井前钻井液性能调整及前置液紊流低返速顶替固井技术

结合油田现场施工作业,为提高顶替效率,提出了固井前钻井液性能地面调整及前置液紊流低返速顶替固井技术.在保证钻井液形成薄而韧的致密泥饼的基础上,固井前对其流变性能进行调整,降低钻井液动切力、塑性粘度、静切力,可降低流动摩阻压力,防止顶替过程中泵压过高压漏薄弱地层,并能有效除去大块钻屑,预防电测遇阻.在顶替钻井液时,采用前置液紊流冲洗、水泥浆低返速顶替固井技术,可以保证流动剖面层层推进,即控制钻井液的动塑比＜前置液的动塑比＜水泥浆的动塑比,前置液的环空压耗＜领浆的环空压耗＜尾浆的环空压耗,前置液的雷诺数＞领浆的雷诺数＞尾浆的雷诺数.两项措施结合可有效提高冲洗效率与顶替效率,改善第二界面胶结质量,提高固井质量.     

水力喷射压裂液的研究及在中原油田的应用

针对水力喷射高剪切、油套混注的特点,室内研发了一种剪切恢复性好、低摩阻的压裂液体系,并初步探索了一种模拟现场施工条件的室内评价方法。经过对压裂液影响因素分析,研究发现,高剪切后的压裂液耐温耐剪切能力下降、粘弹性降低;随着油套液量比增大,成胶速率减慢,高温剪切实验中发现压裂液初期粘度最低,但"二次交联"后粘度最高,温度对"二次交联"影响很大,低温条件下不再出现"二次交联"特性,且耐温耐剪切能力差。经中原油田现场成功应用证明,此压裂液体系抗剪切能力强且可满足较大的油套液量比范围,具有广阔的应用前景。     

沁水盆地晋城地区煤层气田固井实践

分析了晋城地区煤层气井的地质特点及固井现状,从5个方面指出了影响该地区固井质量的原因。针对这种情况,在固井中,采用低密度水泥浆,严格控制水泥浆的失水量,提高水泥浆的粘度和切力,并采用低返速顶替技术,使得固井质量优质。     

地层测试器流体识别模块流体筒数值模拟

电缆地层测试器在井下进行地层流体采样时,为了让地层真实流体进入取样筒,需要排除可能侵入地层的泥浆滤液,为此提出在抽排过程中监测地层流体电阻率的识别方法。通过研究流体识别模块中安装传感器的流体筒的流场特性,以提高传感器测试的精确性。运用CFD通用软件FLUENT对流体筒的内部流场进行了数值模拟,分析了该结构内部流场分布情况,同时也计算了分布于绝缘套处的小孔流量和速度,通过具体定量分析,从而为结构的优化设计提供理论依据。     

基于真实裂缝试验装置的液液重力置换试验研究

为了解裂缝性地层发生液液置换过程中流体在裂缝中的真实流动形态,通过扫描现场实际露头裂缝,构建了真实的裂缝空间,根据裂缝性地层液液重力置换机理,利用可视化井筒-地层耦合流动试验装置进行了钻井液与模拟地层流体的可视化重力置换试验,分析了裂缝宽度、井口回压、钻井液密度、钻井液黏度和地层流体黏度对定容性地层液液置换量的影响规律,并根据量纲分析理论回归了置换量与各影响因素的关系。结果表明:裂缝宽度、井口回压和钻井液密度增大,置换速率和置换量均增大;钻井液和地层流体黏度升高,置换速率和置换量均减小;循环当量密度相同时,采用低密度钻井液加回压的方式,置换量较小。这表明,裂缝两端的压差是发生液液置换的主要原因,而钻井液与地层流体的密度差与黏度差是导致裂缝两端产生压差的主要因素。