微生物单井防蜡技术研究与应用

通过分析含蜡原油组分的特点,有针对性地筛选出具防蜡作用的细菌F18菌组,并通过其与原油作用试验探索细菌防蜡的机理。研究表明,F18菌组对长链脂肪烃的降解能力强,产表面活性剂能力强,经F18菌组作用后,原油中对结蜡贡献较大的烷烃和总烃组分减少,使原油含蜡量和凝固点下降;2004～2005年已在288口油井上实施了微生物单井防蜡处理,233口取得了显著的增油和油井维护效果,有效率为80.9％,已累计增油32683t,平均单井增油113.5t。其油井维护作用主要表现为延长热洗周期甚至代替热洗和减少化学药剂的用量。     

微生物对含蜡原油的除蜡降黏效果

为提高含蜡原油的开采与运输效率,挖掘高效嗜蜡菌,笔者以石蜡为唯一碳源,从石油污染土壤中分离出一株嗜蜡菌,对其进行优化培养后,考察了该嗜蜡菌对大庆含蜡原油的除蜡降黏效果,并对其代谢产生的生物表面活性剂性能进行测定。结果表明：该嗜蜡菌能代谢产生脂肽类表面活性剂,具有较强的疏水性及乳化性能;其与含蜡原油作用7 d后,含蜡原油蜡质量分数降低43%、黏度下降18%。该嗜蜡菌对含蜡原油具有一定除蜡降黏作用,可以提高原油流动性能。     

双空心杆闭式循环技术在稠油井的应用

泾河油田的原油具有高密度、高黏度、高含蜡、高凝点的特点,且各井不同。部分高产井的稠油特征显著,导致油井结蜡严重,抽油机不平衡。进行常规热洗作业,热洗周期短,清蜡剂应用效果差,无法保证油井连续正常生产。双空心杆闭式热循环技术是在空心抽油杆和隔热内管之间建立热载体循环通道,不断循环加热,使稠油井防蜡降黏、改善原油的流动性。在泾河油田稠油井开展先导试验,效果明显,不仅保障了油井的正常生产,而且达到了降低成本、增加效益的目的。     

生物表面活性剂驱油性能研究

为探讨生物表面活性剂菌种采油性能及矿场应用潜力,在吉林油区广泛取样,采用特定培养基对菌种进行筛选,在建立生物表面活性剂检测方法的基础上,对菌种生长代谢及发酵环境条件进行了分析。采用色谱法对菌种作用原油后组分变化进行了定性分析,在室内物模驱油效率试验的基础上,进行了矿场清防蜡应用试验。原油经生物表面活性剂菌作用后,油水界面张力降低到10～mN／m,原油黏度下降50％;室内物模驱油效率试验提高采收率10％以上,矿场清防蜡有效率〉65％,单井平均增油73．5t;在微生物强化水驱、油井清防蜡及近井解堵等MEOR工艺方面具有良好的应用前景。     

大芦湖油田微生物防蜡技术

胜利大芦湖油田原油含蜡多,凝点高,油井井筒结蜡严重。根据油藏特性从胜利采油院微生物中心菌种库筛选出两种芽孢杆菌、一种假单胞菌,均为兼性厌氧菌,将三种菌以不同比例混合得到三个混合菌组F18-C、F18-D、F18-F,可耐盐40g/L,生长pH4～9,生长温度30～90℃,适应含蜡10%～20%或大于20%,含沥青质10%～20%的原油,代谢脂肪酸、醇、二氧化碳。3种菌在隔氧条件下于60～65℃与4口井产出的原油、地层水一起培养7天后,原油降黏率和降凝幅度随油井而异,一般降黏率高于20%,最高超过55%,降凝幅度一般不小于5℃;与两口井原油作用后,菌液表面张力降低38.3%～34.1%;与菌液作用后的一口井的原油,碳数≥20的烷烃质量分数由0.22降至0.178。建立了一套油井微生物防蜡工艺,每隔20天从套管加入混合菌液200kg。2004年9月在5口井,2005年3月在9口井进行微生物防蜡试验均获得成功,2008年于60口井,2009年于98口井推广应用。2008年统计,60口井的洗井周期平均由32天延长至149天。含蜡量低(10%)而含胶质沥青质高(25%)的3口井,微生物防蜡效果差。图2表5参2     

双空心杆循环伴热技术在超稠油井上的应用

针对油田部分油井含蜡量高、黏度高及油井生产困难、维护难度大等问题,提出采用双空心杆内循环伴热降黏热采技术。通过利用地面天然气加热装置对双空心杆热载体加热(热载体软化水加热)后,将热载体从双空心杆内管进入外管返回,达到提高油管内原油温度,防止油管内壁结蜡,降低原油黏度,改变流动性的目的,在密闭的系统中实现井筒升温清防蜡及降黏作用,保证油井的正常生产。实践证明,应用效果良好。     

油井清蜡降黏与防腐阻垢联作技术

冀中南部部分高含蜡或稠油油藏进入中高含水期后,油井杆、管、泵出现了严重的腐蚀结垢现象。为保证油井正常生产,利用碳氟表面活性剂憎油憎水、超低界面张力的特性,将油井水溶性减阻剂与缓蚀阻垢剂进行联作,得到了适合油井清蜡降黏、防腐防垢的药剂FYR-C02基本配方。现场根据不同油井的实际情况,调整基本配方的组分,在60多口油井上应用后,取得了很好的效果,为油井清蜡降黏与防腐防垢联作提供了技术借鉴。     

微生物防蜡技术在小营油田的应用

针对纯梁采油厂小营油田的油品性质，筛选了高效防蜡菌组F18-C，对其75口油井进行矿场试验，取得了明显的维护与增油效果。成功延长热洗周期5倍以上，减少热洗291井次；减少由于蜡卡造成的作业8井次，同时目标井的电流和载荷均有明显下降。运用微生物防蜡技术可以取得良好的社会效益和经济效益。     

油井清蜡降黏剂的室内研究

开发研制环保、高效、多功能的油井清蜡降黏剂,是未来清防蜡剂的发展方向。在对不同性能表面活性剂及助剂对蜡的分散性、清蜡性能以及对大港油田稠油的降黏效果评价基础上,筛选出了性能好的烷基苯磺酸盐ABL、酰胺非离子表面活性剂XE 和木质素磺酸盐EM,通过正交试验优选出油井清蜡降黏剂配方组成,并对其综合性能进行了评价。结果表明,配方F6（ABL、XE）样品溶液稳定,且对蜡沉积物的分散性能好,具有较好的清蜡性能和降黏性能,对混合蜡的清蜡率和对大港油田稠油的降黏率分别达到98%和99%.     

产表面活性剂菌与稠油降解菌复配对原油黏度的影响

稠油微生物降解是微生物采油的重要机理之一,但其效率较低,不能明显改变稠油化学组成,降低稠油黏度,从而影响采油效率。针对这一问题,将产表面活性菌与稠油降解菌复配,通过测定菌种作用前后原油的黏度确定产表面活性菌与稠油降解菌的最佳复配比例;通过原油四组分分析和变性梯度凝胶电泳,研究了生物表面活性剂对稠油生物降解的强化作用。结果表明,产表面活性菌T-1、X-3与稠油降解菌QB26、QB36适宜的复配体积比为2∶2∶1∶1。菌种复配作用后,稠油黏度明显降低,与单独使用降解菌相比降黏率平均提高33.1%,胶质与沥青质平均降解率提高8.0%和4.9%。产表面活性剂菌的加入增加了表面活性剂含量,降低了胶质沥青质等相对重质组分的含量;产表面活性剂菌通过产生表面活性剂,使原油降黏增溶,形成小液滴,易于被稠油降解菌捕获降解,不仅降低稠油黏度,还提高了稠油降解菌的数量。生物表面活性剂对稠油生物降解具有明显的强化作用,在微生物采油技术中具有良好的应用潜力。图1表1参19     

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.＂     

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。     

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。     

海洋模块钻修机完整性管理系统开发

为了实现海洋模块钻修机的完整性管理,以结构完整性管理为指导思想,按照数据、评估、策略和规划4个过程要素设计了海洋模块钻修机完整性管理系统的整体框架,并制定了钻修机的风险评估方法及检测维修策略。系统采用以C/S体系结构为主、B/S体系结构为辅的混合技术架构,软件采用数据接口技术实现信息的共享与同步,提供稳定性评估、耐久性分析、疲劳寿命分析及安全分析、检修策略与规划等功能。将该软件应用于南海海域的某钻修机上,应用结果表明,软件可以满足海洋模块钻修机完整性管理与评价的基本要求。系统进一步的发展方向是优化智能决策方法,利用云计算方法提高数据存储的可靠性、安全性与完整性。     

2000年以来中国大气田勘探开发特征

截至2013年底,中国共探明51个大气田,天然气储量持续高峰增长、产量快速上升、管网建设蓬勃发展、市场需求旺盛。总结2000年以来中国大气田勘探、开发的特征,可以为发现更多的大气田提供借鉴和思路。中国大气田勘探特征:仅发现于沉积面积大于10×10~4km~2的盆地,已在9个盆地中探明了大气田;2005年前大气田探明天然气总储量较少,为2.708588×10~(12)m~3,之后则较大,2013年底探明天然气总储量为8.168377×10~(12)m~3;大气田储量丰度最大的和最小的相差超过86倍,储量丰度最大的克拉2气田为59.05×10~8m~3/km~2,最小的靖边气田为0.684×10~8m~3/km~2;深度介于3000~4500m的大气田探明储量比例大,占总储量的46.11%。中国大气田开发特征:大气田的产量是中国天然气工业的支柱,2013年大气田总产量达922.72×10~8m~3,占全国天然气总产量的76.3%;大气田的产量中以煤成气为主,2013年大气田中煤成气总产量为710.13×10~8m~3,煤成气占全国大气田总产量的77.0%;关键大气田(苏里格、靖边、大牛地、普光、克拉2等气田)的产量是支撑产气大国的基石。