速溶聚合物及其Cr3+凝胶渗流特性

与陆地油田相比较,海上平台空间狭小,对聚合物配注设备工艺和聚合物溶解速度提出了更高要求。依据海上油田矿场实际需求,本文针对渤海主要油田油藏地质和流体条件,对“速溶”聚合物产品的溶解性及其聚合物溶液和Cr³⁺凝胶黏度特性、流变性、黏弹性、分子线团尺寸和渗流特性进行了实验研究。结果表明,在渤海主要油田油藏温度和溶剂水矿化度条件下,“速溶”聚合物溶解性优于“高分”聚合物,同时表现出较强的增黏性、流变性和黏弹性。与聚合物溶液中“线性支链状”聚集体相比较,Cr³⁺聚合物凝胶内聚合物分子以“局部网状”聚集体为主,柔性变差,刚性增强,渗流阻力增加。在后续水驱过程中,注入水稀释作用导致滞留岩心孔隙内Cr³⁺聚合物凝胶分子线团尺寸Dh增加,其增加的渗流阻力大于因部分滞留聚合物离开岩心而减小的渗流阻力,这导致Cr³⁺聚合物凝胶注入压力升高,残余阻力系数大于阻力系数,表现出与聚合物溶液不同的渗流特性。     

BZ28-2S油田Cr~(3+)聚合物凝胶渗流特征及其调驱效果研究

渤海BZ28-2S油田具有油藏厚度大、平均渗透率高、非均质性严重、溶剂水矿化度较高和原油黏度较低等特点,注水开发过程中水窜现象比较严重,进而影响水驱开发效果,亟待采取调剖技术措施来改善水驱开发效果。针对BZ28-2S油藏储层特征、流体性质和及其井网特点,以黏度、阻力系数、残余阻力系数和采收率为评价指标,开展了Cr~(3+)聚合物凝胶配方优选和调驱注入参数优化实验研究。结果表明,在目标油藏储层和流体条件下,交联剂Cr~(3+)与聚合物分子链间可以发生交联反应,形成具有"分子内"交联结构特征、独特渗流特性和与储层适应性良好的Cr~(3+)聚合物凝胶体系。与聚合物溶液相比较,在段塞相同条件下,Cr~(3+)聚合物凝胶调驱效果较好。从技术经济效果考虑,推荐Cr~(3+)聚合物凝胶体系组成:C_P=1 200~1 600 mg/L,m(Pol):m(Cr~(3+))=180:1~270:1,段塞尺寸为0.075~0.125 PV,预计采收率增幅1.6%~2.5%。在室内研究基础上,2012年12月开始在渤海BZ28-2S油田进行了矿场试验。目前矿场调驱施工正在进行之中,截止到2013年5月,由于调驱时间较短,部分油井已经见效。     

秦皇岛32-6油田稠油油藏弱凝胶调驱技术研究及应用

秦皇岛32–6疏松砂岩稠油油田长期高强度注采开发后,受储层强非均质性及水油流度比大等因素影响,注入水水窜严重,水驱效果逐渐变差,迫切需要开展注水井调驱技术研究。针对油田开发实际需求,利用物理模拟实验方法,进行了聚合物弱凝胶调驱技术的室内研究及方案优化,结果表明,聚合物浓度愈高、聚Cr~(3+)质量比愈小,凝胶体系的阻力系数和残余阻力系数愈大,则封堵及液流转向能力愈强,扩大水驱波及体积、提高水驱采收率效果越显著。现场实施过程中采用"前置段塞+主段塞+保护段塞"逐级组合的调驱方案,聚合物浓度分别为2 000,3 600,4 200 mg/L,聚Cr~(3+)质量比为180∶1,注入段塞0.08 PV,先导试验D10井组累计增油2.4×10~4 m~3,含水率下降6%,取得了明显的增油效果及经济效益。     

聚合物滞留特性对化学驱提高采收率的影响

为了揭示聚合物驱油机理和驱油剂黏度大小与聚合物驱采收率增幅间关系,在"等黏"和"等浓"条件下测试了聚合物和甘油溶液增黏性、流变性、黏弹性和渗流特性,并在均质和非均质岩心上开展了"等黏"甘油和聚合物溶液驱替效果以及它们注入先后顺序对驱替效果影响实验研究。结果表明,随浓度增大,甘油和聚合物溶液黏度都增加,但聚合物增黏能力远强于甘油。随剪切速率增加,甘油溶液视黏度保持恒定,聚合物溶液视黏度降低,表明前者为牛顿流体,后者为非牛顿流体。在"等黏"条件下,甘油和聚合物溶液阻力系数相差不大,但残余阻力系数相差很大,表明甘油在多孔介质内滞留能力很差。在"等黏"条件下,"先聚合物后甘油"比"先甘油后聚合物"注入方式增油效果好,表明驱油剂在高渗透层内滞留由此引起渗流阻力增加、全井注入压力升高是促使液流转向中低渗透层的动力源泉,也是聚合物驱提高采收率的主要机理和聚驱过程中发生"剖面反转"的根本原因。     

Ca~(2+)与Mg~(2+)对聚合物黏度影响及其增黏方法

大庆油田长垣西区注入污水中Ca~(2+)与Mg~(2+)质量浓度较高,导致聚驱效果不理想。研究了高质量浓度Ca~(2+)与Mg~(2+)污水对聚合物体系黏度的影响,提出了草酸作为Ca~(2+)、Mg~(2+)络合剂提高聚合物体系黏度的方法。结果表明:与长垣北区注入水相比,长垣西区注入Ca~(2+)、Mg~(2+)质量浓度较高,接近前者5倍;长垣西区污水配制的聚合物溶液黏度较低,与北区污水配聚相比黏度损失近26.3%;通过向溶液中添加适量草酸可以有效改善聚合物溶液性能;当络合剂与二价离子摩尔浓度比略大于1:1时,化学驱采收率增幅最大,与不添加络合剂聚合物体系相比提高了5.3%。     

大庆头台低渗透油藏液流转向剂筛选及其增油效果评价

大庆头台油田源13西块PI组油层为低渗油藏,目前已经处于高含水开发期。为进一步通过深部液流转向措施扩大中低渗透层波及体积,以目标油藏储层和流体为模拟对象,以阻力系数、残余阻力系数和采收率为评价指标,开展了深部液流转向剂筛选及其增油效果评价实验研究。结果表明:与目标油藏储层相适应的聚合物相对分子质量不大于800×10~4,聚合物质量浓度不大于900 mg/L,交联剂中聚合物与Cr~(3+)聚合物凝胶的质量浓度比为(180~270)∶1;在相对分子质量和质量浓度相同条件下,与聚合物溶液相比,Cr~(3+)聚合物凝胶不仅阻力系数和残余阻力系数较大,而且残余阻力系数大于阻力系数,表现出优良的液流转向增油效果;随着聚合物凝胶段塞尺寸增加,调驱采收率增大但增幅逐渐减小,适宜段塞尺寸为0.1~0.15 PV。     

大庆油田四次采油凝胶颗粒+聚合物驱技术研究

针对大庆油田聚合物驱后油层优势渗流通道发育,层间、层内、平面三大矛盾加剧,而高浓度聚合物驱用量大,但经济效益较差的问题,自主研发PPG凝胶颗粒,攻关了PPG+聚合物驱技术,实现了“堵、调、驱”有机结合。采用仪器检测和物理模拟实验等方法,分析PPG+聚合物体系渗流特性、驱油效果,筛选出最佳体系配方及注入方式。研究结果表明:调驱型PPG具备增黏特性,调驱型PPG+聚合物体系90 d黏度保留率高达78.9%;与单纯聚合物溶液相比,PPG+聚合物体系黏弹性显著增加,具备更强的调堵能力;聚合物驱后先注入0.05倍孔隙体积封堵型PPG+聚合物体系,再注入0.70倍孔隙体积调驱型PPG+聚合物体系可取得最佳驱油效果,可节省24%聚合物用量。预测研究区采用PPG+聚合物驱后可提高采收率8.57个百分点。该研究可为大庆油田四次采油阶段持续高效开发提供技术支撑。     

耐温抗盐型高效聚合物驱油剂的研制及应用

为满足高温高盐油藏提高采收率的需求,研制了一种新型两性离子聚合物PDMT-1,并评价了其增黏性、耐温性、抗盐性、黏弹性、渗流特征和驱油效果。结果表明:PDMT-1黏度随着温度的升高略有减小,而随着矿化度的升高逐渐增大,具有良好的增黏性和耐温抗盐性;PDMT-1还具有良好的黏弹性能,并且在储层温度和矿化度条件下老化50 d后,仍具有良好的渗流能力;注入0.5 PV的PDTM-1溶液,天然岩心水驱后的采收率提高17百分点以上。现场应用PDTM-1驱油后,区块内3口井的产液量和产油量均明显上升,增油效果良好。     

特高盐油藏聚合物调驱剂筛选及油藏适应性评价

将模拟吐哈雁木西油田的注入水软化后,分别配制了3种抗盐聚合物溶液和一种弱凝胶溶液,利用黏度测试、流变测试、SEM和核磁共振成像等方法分析对比了它们的性能。实验结果表明,软化水配制聚合物熟化效果较好,剪切后黏度保留率较高。弱凝胶分子线团尺寸最小,分子链间缠结紧密,黏弹性优于聚合物溶液。弱凝胶溶液质量浓度为600～1 000 mg/L时,阻力系数和残余阻力系数适中,注入性和滞留特性良好,适用于雁木西油田矿场。弱凝胶溶液主要动用T_2弛豫时间大于100 ms的大孔隙,驱油效率最高,采收率贡献最大,最终采收率增幅13.39百分点。岩心驱替过程中在入口处自始至终有部分残余油滞留,表明岩心存在端部效应。     

Cr~(3+)聚合物凝胶调驱效果及作用机理

海上普通稠油油藏具有储层厚度大、非均质性强和岩石胶结强度低等特点,水驱开发效果较差。为了加快油田开发速度和提高原油采收率,以物理化学、高分子材料学和油藏工程为理论指导,以化学分析、仪器检测和物理模拟为技术手段,以渤海某油田储层地质特征和流体为研究对象,开展了Cr~(3+)聚合物凝胶储层适应性及作用机理研究。结果表明:随储层平均渗透率和渗透率变异系数增加,聚合物凝胶调驱增油效果变好;随聚合物凝胶注入时机提前,聚合物凝胶调驱效果变好;随原油黏度增加,聚合物凝胶调驱效果变差。     

三元复合驱钙镁硅钡成垢特征研究

由于三元复合驱中的碱对储层矿物的溶蚀作用,使得岩石矿物以可溶物形态进入到储层流体,造成了严重的结垢、堵塞问题。在50℃动态环境,模拟油井采出液离子组成,进行硅钙镁钡成垢实验。研究结果表明,三元复合驱垢主要为碳酸盐、硅酸盐混合垢。随着油井采出液pH值增加,垢样中硅酸盐含量增加,碳酸盐含量降低。在pH值小于10.7时,溶液中硅酸盐沉积速度较快;pH值大于10.7时,硅酸盐沉积速度较缓慢。模拟体系中碳酸根离子含量较低(80 mg/L)时,产生片状硅酸盐沉淀;碳酸根含量较高(1100 mg/L)时,产生颗粒状碳酸盐沉淀。硅离子促进钙盐垢的沉积,在硅含量500 mg/L时,沉垢量最多,达247 mg/L。阳离子增多促进垢的生成,但在钙、钡离子未达到沉积平衡前,镁离子不发生沉积反应。     

EDTA对磁性壳聚糖的改性及对Mn2+的吸附性研究

目的 为解决现有水体除Mn²⁺技术条件苛刻、成本高、传统吸附剂回收利用难等问题,通过交联反应和乳化反应分别制备了磁性壳聚糖(CMS)和EDTA改性磁性壳聚糖(EDTA-CMS)两种Mn²⁺吸附剂。方法 采用SEM、FT-IY、XRD等对CMS、EDTA-CMS进行了表征,并考察了CMS、EDTA-CMS在不同实验条件下对Mn²⁺的吸附性能。结果 与CMS相比,在温度为25℃、pH值为6、吸附剂用量为1 g/L、吸附时间为720 min时,EDTA-CMS对Mn²⁺的吸附率更高;CMS、EDTA-CMS对Mn²⁺的吸附过程符合准二级动力学模型,表明化学吸附主要控制着吸附速率;且吸附过程符合Langmuir等温模型,最大吸附容量分别可达95.638 mg/g、119.363 mg/g;循环吸附5次后,EDTA-CMS对Mn²⁺的吸附率为71.47%,仍高于CMS对Mn²⁺的初次吸附率。结论 EDTA-CMS不仅对Mn²⁺     

Fe2+、Co2+和Ni2+对微生物降解残余稠油产甲烷的影响研究

On the basis of single factor tests, the effect of trace elements—Fe2+, Co2+ and Ni2+ ions—on biological methane production from heavy oil was investigated by the response surface method. A three-level Box-Behnken design was employed to study the relationship between the independent variables and the dependent variable by applying initial Fe2+, Co2+ and Ni2+ concentration as the independent variables(factors) and using the methane production after 270 days of cultivation as the dependent variable(response). A prediction model of quadramatic polynomial regression equation was obtained. The results showed that the methane production could be as high as 240.69 μmol after optimization compared with 235.74 μmol obtained under un-optimized condition. Furthermore, the microbial communities before and after biodegradation were analyzed by PCR-DGGE method. The dominant bands were recovered and sequenced. Three strains were obtained; the strain T1 has 97% similarity with Bacillus thermoamylovorans, the strain H3 has 97% similarity with Bacillus thermoamylovorans and the strain H4 has 99% similarity with Bacillus vietnamensis.     

炼油厂燃料气中C_(3)+及H_(2)优化回收利用北大核心CSCD

目的回收利用炼厂燃料气中的C_(3)+及H_(2),提高经济效益。方法通过对不同来源的燃料气分析对比,找出其中富H_(2)、高C_(3)+燃料气。优化H_(2)利用及回收流程,增加脱氢膜面积,提高H_(2)回收量。利用催化装置和焦化装置的吸收稳定系统回收燃料气中的C_(3)+。结果技改总投资320万元,可回收C_(3)+1.23×10^(4) t/a,增效3000万元/年;H_(2)回收量可增加1050×10^(4) m^(3)/a,降低制氢成本1200万元/年。结论该方案充分利用炼厂现有吸收稳定系统及现有脱氢系统扩容,具有投资少、效益好、见效快的优点,对玉门炼化总厂高质量发展具有重要意义。     

地层水中Sr2+、Ba2+与SO42-共存现象的探讨

常规无机化学水分析认为Sr2＋、Ba2＋与SO42-不能共存,但在高矿化度地层水中既检出Sr2＋也检出SO42-的现象屡见不鲜,究其原因是高矿化度地层水中的盐效应所造成的影响。对高矿化度地层水分析既要检测Sr2＋、Ba2＋含量也要检测SO42-含量。     

天然气中C6+组成不同定量方式对发热量计算结果的影响

天然气的发热量是计算天然气能量的一项主要基础参数,其结果是否准确可靠对能量计量有着重要影响。采用气相色谱法分析天然气的组成,然后通过组成数据计算天然气的发热量是最常用的检测方法,而天然气中重烃组分含量（C_6~+组成）的准确分析又是影响发热量计算结果的重要因素。概述了分析C_6~+组成常用的几种定量方式,通过分析实际天然气样品,讨论比较了C_6~+组成不同定量方式对高位发热量的影响。结果表明：随着天然气中C_6~+含量的增加,不同定量方式对计算发热量结果有明显影响,当天然气中C_6~+摩尔分数大于0.1%时,不同定量方式获得高位发热量的最大偏差可达0.24%。提出了针对重烃含量较高的天然气,选择C_6~+组成定量方式的建议,其结论对我国未来实施天然气能量计量具有参考意义。     

Ce4+与H2O2对FCC汽油氧化脱硫比较研究

This article describes two kinds of model oil samples made of a benzothiophene/octane mixture and a 2-me- thylthiophene/octane mixture. Furthermore, this paper investigates the oxidative desulfurization selectivity and reaction efficiency when Ce4+ compound and H2O2 having identical electron equivalent weight were used as oxidants. The test re- sults showed that the two kinds of oxidants were more effective to remove benzothiophene in the model oil samples. For oxidative desulfurization of 2-methylthiophene, Ce4+ compound was obviously superior than H2O2. This paper by means of quantum chemistry analyses elaborates the complex formed between Ce4+ species and 2-methylthiophene and FT-IR spec- trograms of model oil samples before and after oxidation by Ce4+ compound and H2O2, respectively. The results demonstrat- ed that Ce4+ compound could remove sulfur compounds not only through oxidation reaction but also through complexation reaction.     

用树脂去除三甘醇中氯和铁离子的影响因素

采用离子交换树脂去除三甘醇中氯离子和铁离子。研究了三甘醇中水含量、温度、流速、氯离子和铁离子浓度等因素对树脂工交容量的影响。结果表明,三甘醇的水含量增加,流速降低,温度升高均可提高树脂的工交容量;在三甘醇中氯离子浓度小于4 000 mg/L,铁离子浓度小于100 mg/L的情况下,氯离子和铁离子浓度对树脂的工交容量影响不大。     

濮城油田南区Es2上2+3储层结构重建研究

经过应用高分辨率层序地层学理论方法及结合对取心井岩心观察研究,认为本区Es上2+32砂层组砂体是多期曲流河及辫状河沉积形成,该区的泥质隔层、夹层发育,存在五个分布范围较稳定的隔层,是造成本区纵向非均质性的重要原因,本文对处于开发中后期的油田,识别储层中的隔层和夹层分布规律,找到具有井间强非均质性储层中的剩余油具有实践指导意义.