基于裂缝径向流物理模型的CO2驱注入方式研究

针对水驱后CO2驱不同注入方式优选问题,基于裂缝径向流物理模型,开展一注四采五点法井网单一裂缝和复杂裂缝CO2复合驱油室内实验,研究了低渗透裂缝性油藏水驱后不同注入工艺下CO2驱效果.结果表明:单一裂缝模型水驱后,依次实施CO2连续气驱、改性淀粉凝胶注入、乙二胺注入等不同注入工艺,油藏阶段采出程度呈现先增加后降低的趋势...     

CO2驱凝胶封窜体系研究进展

由于油气间黏度差异大和油藏的非均质性,在CO2驱油过程会发生气窜从而降低CO2的波及效率。凝胶体系是CO2驱油过程中的有效封窜剂,在中外都有着广泛的应用。介绍了延缓交联聚丙烯酰胺凝胶、预交联凝胶颗粒、两级封窜凝胶体系、泡沫凝胶这4种凝胶体系的封窜机理以及研究进展。延缓交联丙烯酰胺凝胶流动性强,价格低廉,但是成胶强度、成胶时间不可控并且不耐酸性腐蚀。预交联凝胶颗粒成胶时间、成胶强度可控且耐高温耐高矿化度,但是粒度较大,无法进入渗透率较低的地层。两级封窜凝胶体系结合了刚性凝胶与小分子的优势,能够同时封堵不同尺寸的裂缝,但是对于超过特定尺寸的裂缝,封堵效果将会下降。泡沫凝胶对地层伤害小,但是不耐高温。目前,用于CO2驱气窜的凝胶体系存在着不耐酸性腐蚀的问题,如何使长期处于CO2酸性环境下的凝胶体系保持稳定是未来的研究方向。     

草舍油田CO2驱防气窜调驱体系研究及性能评价

草舍油田注CO2驱油开发后期,由于油藏渗透率级差大,CO2易通过大孔道窜至生产井,造成油井气油比上升,严重影响气驱效果。为了解决气窜问题,开展CO2驱防气窜调驱体系室内实验研究和性能评价,研制了一种适合于该油藏特征的聚合物凝胶–无机沉淀复合调驱体系。结果表明,聚合物凝胶–无机沉淀复合调驱体系气测封堵率达99.74%,突破压力为28643 kPa,封堵性能良好,能够满足草舍油田CO2驱防气窜调驱的需要,同时可以有效地降低作业成本,提高经济效益。该研究成果为提高草舍油田CO2驱防气窜工艺及整体开发水平提供了新的技术保证。     

用于CO_2驱的高温耐酸堵剂室内实验研究

CO2驱油过程中,极易出现气体突破现象,腐蚀、气锁等严重影响生产。针对CO2驱气窜以及气驱的特殊性,室内研究了超高分子量聚合物和酚醛类交联体系交联形成稳定的不流动凝胶堵剂,对影响堵剂性能的主要因素如配方组分、pH值、矿化度进行了研究,并对堵剂的耐温、耐盐和耐酸性进行了测定。岩心模拟实验结果表明,该堵剂具有较强的封堵性能,适合对CO2气体的封堵。     

主链含咪唑环介孔聚酰亚胺气凝胶的制备及其CO2吸附性能

以2，2′-二甲基-4，4′-二氨基联苯（DMBZ）为二胺单体、1，3，5-三（4-胺基苯氧基）苯（TAB）为交联剂、2-（3-胺基苯基）-5-胺基苯并咪唑（ABIA）为第3共聚单体，通过调控DMBZ/ABIA（摩尔比），在乙酸酐/吡啶的催化作用下，分别与3，3′，4，4′-联苯四酸二酐进行缩聚反应，制备出系列主链含咪唑环的介孔共聚酰亚胺气凝胶材料。并对其结构进行了分析表征，考察了其CO2吸附性能。结果表明:该气凝胶材料不仅耐热性较高，热分解温度均在510 ℃以上，而且当ABIA摩尔分数为100%时，气凝胶试样的5%热分解温度最高，达到了569.33 ℃。此外该气凝胶材料还具有较高的CO2吸附性能，当ABIA摩尔分数为50%时,气凝胶试样对CO2的吸附量最大，高达14.8 cm3/g。     

气溶性表面活性剂降低CO2/原油混相压力发展现状

为降低CO2与原油间的混相压力、提高CO2混相驱的驱油效率,介绍了混相溶剂法、超临界CO2微乳液法和 气溶性表面活性剂法3 种降低混相压力的方法,着重分析了气溶性表面活性剂的结构特征及其降低CO2混相压 力的作用机理。混相溶剂法所需烃类气体量较大,成本较高;超临界CO2微乳液法在一定程度上可以降低混相 压力,但降幅较低;气溶性表面活性剂在CO2中有一定的溶解度,可作用于油气界面、降低油气界面张力,实现混 相压力的降低。然而,目前气溶性表面活性剂种类较少,亟需开发新型的气溶性表面活性剂,提高CO2与原油的 混相能力,实现原油CO2混相驱的高效开发。图4 参54     

CO2气体低温法处理工艺技术研究

国内许多油田有丰富的天然CO2资源,CO2:含量高,如开发利用将具有良好的经济效益.结合胜利油田阳信地区的CO2气井参数,研究了用低温法处理工艺来生产高纯度工业及食品用液体CO2产品,从分析原料气分离、CO2气脱硫、CO2气脱水等工艺单元入手,提出了适宜的工艺系统压力及温度参数.     

凝胶网格共沉淀法制备CuO/ZnO/Al_2O_3及其催化CO_2加氢合成甲醇研究

以琼脂为分散介质采用凝胶网格沉淀法制备了CuO/ZnO/Al2O3催化剂,利用N2吸附-脱附、XRD、H2-TPR、TEM等方法对催化剂进行了表征,研究了其CO2加氢合成甲醇的催化反应性能,并与草酸盐凝胶共沉淀法和传统并流共沉淀法制备的催化剂进行了对比。结果表明:采用凝胶网格共沉淀法制备的催化剂具有较小的颗粒尺寸和较低的还原温度,在2.0MPa、230℃、空速2400mL/(g.h)、V(H2)∶V(CO2)=3∶1的反应条件下进行CO2加氢合成甲醇反应,甲醇的选择性和收率分别为43.12%和6.63%,相对其它两种方法制备的催化剂有比较明显的提高。     

珠江口盆地少井条件下井间CO2气顶预测方法研究

珠江口盆地EPA油田,储量占比大,其能否高效开发对于公司增储上产意义重大。该油田油气藏类型复杂,钻遇有纯油层、纯CO2气层和带CO2气顶的油层,但含油范围内仅1口钻井,未钻遇构造高点的油层不确定是否带气顶,由于温室气体CO2的腐蚀性,CO2气顶薄油藏开发将使工程设施投资大幅增加。为了研究清楚CO2气顶分布,给油田储量评价和开发方案制定提供依据,减少开发不确定性,本次研究首次综合运用岩石颗粒溶蚀法、黏土矿物演化法、地饱压差法、圈闭充满度和盖层封堵法,探索了一套少井情况下CO2气顶预测技术,从而指导储量精细评价和开发方案制定,为油田开发奠定了坚实的基础。后期钻探评价井进一步证实了该技术方法的可靠性,可推广应用到其他少井油田的气顶预测。     

纤维素气凝胶负载有机胺强化CO_2吸附的研究

以氯化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体(BMIMCl)为纤维素溶解介质,通过冷冻干燥法制备出具有三维孔道结构的纤维素气凝胶,并利用浸渍法分别将二乙醇胺(DEA)、二乙烯三胺(DETA)、多乙烯多胺(PEPA)和聚乙烯亚胺(PEI)负载于纤维素气凝胶上,以强化其CO_2吸附性能。采用FT-IR、TG/DTG、SEM、N_2等温吸脱附等方法对材料进行了表征,并采用自制静态吸附装置对负载前后气凝胶的CO_2吸附性能进行了测试。结果表明,虽然有机胺负载的纤维素气凝胶的比表面积和孔容有一定程度的下降,但负载有机胺能显著提高纤维素气凝胶对CO_2的吸附量,其中负载DEA时效果最好。CO_2吸附量随DEA负载量的增加呈现先增大后减小的趋势,当DEA加入质量分数为40%时气凝胶对CO_2吸附量最大,在313.15K、绝对压力190kPa下,达到1.99mmol/g,而相同条件下,未浸渍的纤维素气凝胶吸附量仅为0.55mmol/g。拟合结果表明,CO_2在有机胺负载的纤维素气凝胶上的吸附行为符合Langmuir单分子层吸附模型。     

纳米气凝胶绝热材料传热方程拟合及结构设计

纳米气凝胶绝热材料是一种具有纳米多孔结构、导热系数最低的固体新型材料,由于缺乏传热基础参数,造成使用厚度偏差较大,成为制约该材料推广应用的瓶颈。文中利用管道保温试验装置模拟工况,采用纳米气凝胶绝热材料作为保温层,使用稳态法测量表面热流量,通过傅里叶定律计算得到纳米气凝胶绝热材料在t_m温度时的导热系数,从而拟合出纳米气凝胶绝热材料的传热方程,再利用Excel软件结合试差法自编程序对纳米气凝胶复合保温结构各层厚度进行计算。纳米气凝胶绝热材料和传统保温材料形成复合保温结构是最优使用方式,其中“纳米气凝胶毡+硅酸铝针刺毯”、“纳米气凝胶毡+硅酸钙”综合费用最小,可作为设备及管道保温的优选结构。     

CO2气驱封窜用改性凝胶体系的研制与室内评价

开发了一种CO2气驱封窜用改性凝胶封窜剂。凝胶稳定性试验表明,二价阳离子浓度以及酸碱度对该改性凝胶封窜剂的稳定性有明显影响,随着Mg2+或Ca2+浓度的增加,凝胶强度呈先上升后下降的趋势,改性凝胶体系中Mg2+的适宜浓度在0～1500mg/L,Ca2+适宜浓度在0～1000mg/L。适宜pH值范围5～9。单岩心与并联岩心封堵试验均表明,选择的改性凝胶体系在渗透性高的岩心有良好的注入性,而在低渗岩心注入性很差,即可以减少改性凝胶在低渗岩心的注入量,从而选择性地封堵高渗岩心。在并联岩心CO2驱封窜试验过程中,气驱压力0.15MPa与模拟温度65℃条件下,低渗岩心先有流体流出,而高渗岩心则在注气压力升到0.2MPa后才有流体流出,说明改性凝胶体系进入高渗岩心后,在65℃温度下可以成胶,并能有效地封堵高渗岩心,使后续CO2驱时气体转向进入低渗岩心,从而驱出低渗岩心中的原油。并联岩心在改性凝胶封堵后再进行CO2驱时,低渗岩心能提高采收率4.8%,高渗岩心提高采收率为5.4%。     

��������޻���������ģʽ

松辽盆地自1994年发现肇州西和昌德两个无机烷烃气藏以来,近几年生产实践中发现了一批无机成因烷烃气和幔源CO2气井,对老井资料复查地发现一些井中有无机成因烷烃气的存在,使松辽盆地无机成因烷烃气的分布有所扩大。在松辽分轩的气藏中无机成因烷烃气、幔源CO2气与生物成因的烷烃气、CO2气的组合模型有以下几种：纯无机成因烷烃气藏,纯幔源CO2气藏、无机成因烷烃气与幔源CO2气的混合气藏、无机成因烷烃气与有机成因CO2气的混合气藏、下部为无机成因烷烃气上部为有机成因烷烃气的叠合气藏等五种。证明松辽盆地存在着无机成因与有机成因烷烃气与CO2气,并且具有商业价值。     

CO2气藏综合勘探技术及勘探实例

通过CO2气藏中δ^13Cco2、CO2含量、CO2/3^He、3^He／4^He等C-He系统分析，确定了花沟地区CO2气藏的成因类型。对高53馆陶组气藏、花17沙三段气藏、花501馆陶组气藏等典型CO2气藏进行了解剖，利用地震、重、磁等资料分析了断裂、火成岩发育特征及其与Co2成藏的关系。根据花沟地区勘探实践，总结了CO2气藏的地震识别方法和地表化探检测方法。     

华北BN油藏注二氧化碳混相驱室内试验评价

对CO2 与华北BN油藏原油之间的相态特性和驱替特性进行了较系统的实验室试验评价 ,内容包括 :油气系统的相态特性试验研究、注CO2 驱油模型试验研究和CO2 与地层原油间的界面特性测量。通过这些试验认为 ,CO2 溶于地层原油后 ,可以较大幅度地降低油气界面张力和原油粘度 ,提高驱油效率。     

微通道反应器内Ni-Ru/ZrO_2催化剂上CO选择性甲烷化

利用微通道反应器,对富氢重整气在Ni-Ru/ZrO2催化剂上的CO选择性甲烷化反应进行了研究;考察了反应温度、原料气中CO含量和CO2含量对Ni-Ru/ZrO2催化剂活性的影响,并考察了Ni-Ru/ZrO2催化剂的稳定性。实验结果表明,在微通道反应器中,Ni-Ru/ZrO2催化剂对CO选择性甲烷化反应具有良好的活性,当原料气中CO体积分数不大于1.0%时,在260～300℃内可将CO出口体积分数降至1×10-4以下;CO出口体积分数的最低值随原料气中CO含量的增加而增大,当原料气中CO含量增加到一定程度时,需采用温度梯级甲烷化法才能将CO出口体积分数降至1×10-4以下;120h的稳定性实验结果表明,Ni-Ru/ZrO2催化剂具有良好的稳定性,CO转化率均保持在99.50%以上。     

微通道反应器中Cu-Ce-Zr-O催化剂催化氧化去除富氢气体中CO的研究

利用溶胶-凝胶法制备Cu-Ce-Ze-O催化剂并将其负载于微通道反应器内,用于富氢气体中CO的选择性氧化。考察了Zr的掺杂量、焙烧温度以及催化剂预处理对催化剂性能的影响,并确定反应的最佳空速。结果表明,Cu1Zr2Ce9Oδ催化剂催化作用下,在反应温度180℃～240℃,CO转化率达99%以上;在温度210℃～230℃内,产品气中φ(CO)降到10×10-6以下。与新鲜催化剂相比,经H2处理后的催化剂反应性能有了较大的提高,且低温活性较好。空速的增加有利于反应的选择性提高。     

CO_2气综合勘探技术及实例分析

CO2气藏由于其物理、化学性质的特殊性,CO2气勘探与烃类气既有相同又有区别,综合应用多种资料和多种技术方法是勘探CO2气(层)藏的有效手段。通过运用色谱测量法和红外线CO2气体浓度测量法实现CO2气层钻井现场动态检测,利用气体色谱检测、相关录井参数资料、核测井密度中子孔隙度差值综合解释CO2气层,有效地区分烃类气和CO2气,分析地震亮点、AVO特征和地表化探异常与CO2气藏的关系,运用地震亮点、AVO、叠后滤波处理、约束反演技术和地球化学识别技术,有效地识别和预测CO2气分布。总结形成了CO2气藏的录井、测井、地震和地球化学综合勘探技术方法,该项技术在花沟地区CO2气藏的勘探中取得了很好应用效果。     

中国东部无机成因的二氧化碳气藏及其特征

有机成因δ^13Cco2值小于－10‰，无机成因δ^13Cco2值则大于－8‰；天然气中CO2含量大于60％是无机成因的，小于此值有机的、无的和混合的成因均有。CO2含量90％以上称CO2气藏、90％－60％叫亚CO2气藏、60％－15％为高含CO2气藏、15％以下为含CO2气藏。我国东部已发现万金塔气田、花沟气藏、黄桥气田和平方王气顶气藏等一批无机成因的CO2气藏。其中黄桥和万金塔气田已开发。最后，研究了无机成因CO2气藏的特征。     

富氢重整气中微量一氧化碳的选择性催化甲烷化

质子交换膜燃料电池已成为汽油内燃机动力最具竞争力的洁净取代动力源,其所用的富氢重整气中微量的CO对电池电极的毒化作用会严重降低燃料电池的效率。文章对采用选择性甲烷化法去除富氢重整气中微量CO的催化剂的研究现状进行了综述,简述了载体和改性助剂对催化剂性能的影响,并阐述了CO和CO2甲烷化过程机理的差异。