咸化湖盆碎屑岩储层中铁白云石的溶蚀作用模拟实验研究

一般研究认为岩石中的碳酸盐矿物在酸性条件下易发生溶蚀作用从而生成次生孔隙,进而增大岩石的储集空间和渗透性。柴达木盆地砂西地区始新统下干柴沟组碎屑岩储层为咸化湖盆沉积,偏光显微镜下和扫描电镜下可见石膏和铁白云石较为发育。通过流体—岩石动力学模拟实验研究得出,在地层条件下高温高压环境中铁白云石易发生溶蚀作用从而形成次生孔隙,石膏在其中起催化作用;铁白云石溶蚀生成的铁、镁离子为高岭石转化为绿泥石提供了必要的物质条件,生成的针叶状绿泥石极易堵塞较细的孔隙喉道造成了岩石渗透率的下降,但铁白云石等易溶矿物的溶蚀作用增加了岩石的孔隙度。     

酸化夹石膏油气储层时石膏沉淀的理论探讨

为了有效地防止酸化过程中出现的石膏沉淀,提高夹石膏油气储层的酸化增产效果,本文运用化学热力学、化学平衡和电化学理论,对石膏溶解和沉淀的物理化学机理进行了较全面的分析和探讨。结果表明,石膏在酸化中的沉淀趋势与石膏在储层中的溶解程度有密切的关系。而石膏在储层中的溶解程度又取决于体系中温度效应、同离子效应、盐效应、酸效应及溶剂效应的相互作用大小。因此,要有效地防止石膏在酸化中的沉淀,应首先对石膏在储层中溶解的影响诸因素进行综合研究。     

酸化作业中石膏的二次沉淀

从热力学和动力学两个方面研究了酸化作业中的石膏二次沉淀问题,阐明了石膏二次沉淀的热力学原理,并给出了有关的计算公式。实验数据表明:在相同条件下,石膏的酸蚀速度比碳酸盐岩慢得多,在酸化含石膏的碳酸盐地层时,不一定总需要在酸液中添加氯化钙。     

pH对石油磺酸盐在多价阳离子水溶液中沉淀／溶解的影响

本文研究了pH对石油磺酸盐在多价阳离子水溶液中沉淀/溶解的影响,用沉淀溶解平衡理论解释了这种影响作用。对于石油磺酸盐/多价阳离子体系,增加或降低pH都将使磺酸盐沉淀减少。     

添加剂对碳酸钙和碳酸镁在酸中溶解速率的影响

转盘仪器主要用于测量方解岩及白云岩在HCl溶液中的溶解速率。由于不同的酸含有四价胺、聚合物、表面活性剂、互溶剂、铁离子鳌合剂及溶解铁离子,因此测量了普通酸添加剂对岩石溶解速率的影响。在23~50℃下对方解石及白云岩大理石岩样进行了测量。为寻找合适的基准材料,对取自土耳其、瑞典、意大利的大理石岩样进行了分析。大理石由100%的方解石组成,也使用91%的白云岩大理石,并与以前所公布的结果做了对比,使用普通酸添加剂时岩石的溶解速率明显不同。     

石英溶解对稠油储层的影响

利用高压釜模拟热采条件下石英颗粒的变化情况，研究单井吞吐过程中水岩反应对稠油储层的影响。结果表明，石英在强碱溶液中的溶解度，与温度及pH值呈指数规律变化。这对于正确了解稠油储层在热采过程中的孔隙结构变化、次生孔隙的产生、岩石骨架的破坏，低温冷凝前缘硅化的形成．都具有重要意义．     

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层方解石胶结物特征

鄂尔多斯盆地南部上古生界山西组—下石盒子组砂岩储层岩性致密,方解石的后期胶结作用是导致储层致密化的重要因素之一.镜下观察、包裹体测温、氧碳同位素分析和电子探针微量元素分析证实,方解石主要形成于成岩晚期,在遭受强压实作用和早期胶结作用之后,储集岩的孔隙度和渗透性降低,成岩环境开放性变差,伴随着有机质的降解而形成大量的二氧化碳,造成方解石沉淀.这种后期的方解石胶结物主要充填剩余粒间孔隙,使储层的有效孔隙度大大降低.并且由于方解石胶结物形成时代晚,其后储层未受到其他建设性成岩作用的明显改造,所以方解石胶结物的发育程度对储集物性具有明显的控制作用.     

控制酸化含石膏地层中的二次沉淀实验

由于石膏在酸液中的溶解度随酸液浓度而改变，酸化含石膏地层时将产生二次沉淀，严重影响酸化效果。为有效地防止酸化过程中出现的石膏沉淀，提高酸化增产效果，通过实验测试了石膏在不同条件下的溶解度，对比二次沉淀量的大小以及石膏稳定剂的作用并提出了预防和减少二次沉淀的建议。     

碎屑岩储层成岩作用的影响因素

碎屑岩储层是中国油气资源的最重要储层类型,加强碎屑岩储层的成岩作用研究对油气资源评价、油藏开发具有重要的指导和实践意义.探讨了碎屑岩成分、沉积环境和沉积相、温压场、地质流体以及埋藏作用等因素对碎屑岩储层成岩作用的影响,讨论了碎屑岩储层成岩作用的主要影响因素及优质储层形成条件.通过研究发现,碎屑岩成分、沉积环境和沉积相是成岩作用的基本条件,对成岩作用有决定性影响;温压场、地质流体是影响成岩作用的关键因素,对储层原生孔隙保存以及次生孔隙的形成有重要作用;埋藏作用对储层孔隙度演化有重要影响.     

高温高压下离子液体对原油中沥青质沉淀的抑制效果评价

离子液体在油藏开发中防止沥青质沉淀的潜力较大,但高温高压条件下离子液体的抑制效果尚不明确。在对2种离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]Cl)和溴化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]Br)以及2种商业抑制剂对原油中沥青质沉淀抑制效果评价的基础上,采用其中的最佳抑制剂及浓度开展了高温高压沥青质沉淀测定实验,研究了离子液体对地层原油及CO₂ 注入后地层原油中沥青质沉淀起始压力(AOP)及沥青质聚集体尺寸的影响。结果表明,[bmim]Br对沥青质沉淀的抑制效果远高于[bmim]Cl和另外2种商业抑制剂,最佳加量为600mg/L。纯地层原油的AOP为28.7 MPa;当加入[bmim]Br后,AOP降幅为21.6%;当在离子液体中添加异丙醇后,AOP降幅达到29.6%。饱和30%CO₂ 地层原油的AOP为31.6 MPa;当加入异丙醇与[bmim]Br的混合溶剂时,AOP降幅达44.3%。异丙醇能与[bmim]Br及CO₂ 产生三元相互作用,提高[bmim]Br的活性,大幅降低饱和CO₂ 原油的...     

高温高压气藏地层水盐析引起的储层伤害

针对高温高压气藏烃 水互溶加大,降压开采过程中近井带地层水的大量蒸发极易导致盐析产生,进而堵塞储层、降低气井产能的问题,通过室内实验进行了地层水蒸发盐析对储层物性影响研究,分析了地层水蒸发导致盐析前后岩心渗透率的降低程度。利用扫描电镜观测析出的结晶盐在孔道中的产状,通过流动孔隙结构实验研究岩心中发生盐析后孔隙分布的变化特征。结果表明：盐析致使地层孔隙度最大降幅约15%,渗透率最高降幅达83%;地层水矿化度越高,地层渗透率降低程度越大;地层原始渗透率越低,降低程度越大;不同水型的地层水,其盐析产物不同,以NaCl为主。盐析后,结晶盐填充了岩心中的小孔隙,小孔喉在岩心中的比例明显减少,渗流通道减小,有的甚至完全被堵塞;盐析对小孔径岩心所造成的影响远远大于大孔径岩心。因此,高温高压高矿化度地层水的气藏开发中必须考虑地层水的蒸发以及盐析可能造成的伤害。     

高温高压条件下油藏内源微生物微观驱油机理

为研究内源微生物微观驱油机理,在模拟油藏高温高压（60℃、10 MPa）条件下,以油田提取的内源微生物群落及其代谢产物作为驱油介质,利用研制的微观仿真光刻蚀可视模型,对水驱、微生物驱油过程中剩余油形态及流动特征进行显微观察和分析;并应用测试和图像处理技术,定量考察微生物微观驱油效果。研究结果表明：高温高压油藏条件下,内源微生物具有一定活性,且驱油效果较好;微生物被激活后,能有效启动不同类型剩余油,并可与代谢产物共同作用于水驱所无法波及到的盲端孔道,置换出剩余油,增强了原油的流动能力,同时可提高采收率。微生物微观驱油机理可归结为：微生物对原油的“啃噬”、降解;产生生物气溶解于原油,降低原油黏度;产生生物表面活性剂层层剥离、乳化剩余油,改变孔隙介质表面的润湿性等。     

东营凹陷北带古近系碎屑岩储层长石溶蚀作用及其物性响应

长石溶蚀作用是东营凹陷北带古近系沙河街组四段-三段中亚段碎屑岩储层成岩过程中重要的成岩事件。储层中长石颗粒次生溶孔普遍存在,镜下微观特征表明长石溶蚀越强烈,溶蚀产物越富集,因此,长石溶蚀能否有效改善其储层物性值得商榷。以普通和铸体薄片为基础,利用人-机交互图像分析技术,通过面积百分含量法,精确统计了长石溶蚀量和溶蚀产物含量;结合储层物性、流体包裹体及储层孔隙结构等资料,系统分析了长石溶蚀作用和溶蚀产物特征、长石溶蚀成岩环境及长石溶蚀对储层物性的影响。研究表明,东营凹陷北带沙河街组四段-三段中亚段储层中,长石溶蚀作用发生在相对封闭的高温成岩环境中,由于流体在孔隙网格系统中的流动速度低,且高温条件下长石溶蚀速度较快,因此,长石溶蚀产物并不能被有效带出溶蚀区或进行长距离搬运,而是在原地或准原地发生沉淀,即长石溶蚀只是将孔隙结构较好的原生孔隙进行重新分配,转换为基本等量的长石颗粒次生溶孔和高岭石(伊利石)晶间孔的过程;长石溶蚀后储层孔隙度变化不大,但孔隙结构变差,渗透率降低。     

沉积条件下白云石与伴生方解石碳氧同位素组成的差别及影响因素

以岩石学为基础,运用元素、X射线衍射和碳氧同位素分析等方法,在手标本中观尺度上探讨同一样品中白云石与伴生方解石的碳氧同位素组成及影响因素。研究表明,白云石比伴生方解石具有更高的δ¹³C和δ¹⁸O值。白云石的δ¹⁸O值高于伴生方解石可能与如下2种因素有关：（1）在白云石-水和方解石-水系统中,前者的氧同位素分馏系数大于后者,因此在白云石-方解石系统中,氧同位素分馏系数大于1;（2）白云石沉淀于比方解石盐度更高、更富¹⁸O的水体中。白云石的δ¹³C值高于伴生方解石可能与如下因素有关：在白云石-CO₂和方解石-CO₂系统中,前者的碳同位素分馏系数大于后者,因而对交代过程的白云石-方解石系统而言,碳同位素分馏系数大于1。准同生白云石与伴生方解石的氧同位素组成差值较大,而热液/深埋藏白云石与伴生方解石的氧同位素组成差值较小。     

醇诱导盐沉析技术对高温高盐油藏的调剖作用

西部某油田埋深为4880m,根据其油藏流体高矿化度的特性,采用醇诱导盐沉析技术,对该油田高温高盐油藏水驱油剖面进行了调剖实验,以扩大波及系数,提高原油采收率。依据盐沉析量和单位结晶量两个参数对注入体系进行筛选,同时采用扫描电镜,粒度分析仪和三维物理模拟实验对最优体系的结晶颗粒微观结构、粒度分布、压力分布和提高采收率情况进行了分析。实验结果表明,NaCl和KCl作为主剂时,诱导剂和主剂体积比相同的条件下,按诱导剂的诱导能力其排序为醇-A＞醇-C＞酸-2＞酸-1＞胺-X。在诱导剂的作用下,小晶体连续堆积的盐颗粒能在溶液中析出,其平均粒径为63.645μm。对于纵向非均质油藏,醇诱导后的盐结晶颗粒能使油流动阻力增大,压力上升,流动转向。在平面上,后续水从主流线流向两侧的剩余油区,驱替剩余油,提高平面波及系数。在纵向上,后续水从高渗层转向低渗透层,提高纵向波及系数。实验数据显示：注入0.5PV诱导剂后,后续盐水驱替量为1.5PV,采收率提高到62.8%,比水驱采收率提高了27%。     

Effects of calcite and dolomite on conversion of heavy oil under subcritical condition

This paper discusses the physical simulation of aquathermolysis for heavy oil in the presence of minerals – dolomite and calcite. According to the SARA-analysis and IR-spectroscopy, the presence of calcite provides significant effects on the reduction of resins and asphaltenes, their condensability and aromaticity by destructing the least stable C-S-C bonds. Based on the results of gas chromatography, the thermal conversion of heavy oil increased the hydrocarbon content with homologous series of С19-С30. The analysis of geochemical coefficients revealed the high maturity of organic matters in thermally conversed heavy oil from model system with dolomite.     

黄骅坳陷中区超压对有机酸生成和溶解作用的抑制

渤海湾盆地黄骅坳陷中区古近系具有超压特征,深层油气主要分布在超压地层的次生孔隙中.为了研究超压与泥岩有机酸生成及储集层溶蚀作用的关系,进行了不同温度、压力条件下泥岩有机酸生成的成岩物理模拟实验.结果表明,当模拟温度相同时,在25MPa压力条件下泥岩的剩余总有机酸含量要比55MPa压力条件下的低,而25MPa压力条件下的有机酸生成量却比55MPa压力条件下的要高,这说明压力对有机酸的生成具有抑制作用.孔隙度的实测数据也支持了这一结论,超压发育的港深48井储集层的主要次生孔隙发育带埋深比超压不发育的歧南2井下移了580m,超压抑制了有机酸的生成,并由此导致了储集层溶蚀作用的延迟.因此,深层油气勘探应集中于超压地层中.图2参23     

碎屑岩中硅质胶结物物质来源及沉淀机理

在成岩演化过程中,硅质胶结物的参与是至关重要的,而硅质胶结物的特征、硅质来源及沉淀机理等非常复杂,往往由多种因素共同控制,很难分析单一因素的影响。从长石的溶蚀、黏土矿物的成岩蚀变、压溶压实作用、流体及其他来源对硅质胶结物的物质来源进行了讨论,并探讨pH值、离子强度、温度压力及表面特征等因素对硅质胶结物溶解沉淀的影响。结果表明,硅质胶结物的物质来源受多因素控制,不同沉积成岩环境差异较大;硅质胶结物的溶解沉淀也受多种因素共同控制、pH值在碱性范围、离子浓度越高、温度越高、压力越大就越有利于硅质胶结物的溶解,反之更利于硅质胶结物的沉淀。