海上稠油水平井蒸汽驱汽窜封堵体系评价与研究

针对海上蒸汽驱水平井汽窜问题,提出了一种有效的封堵方法。通过实验研制了一种新型的低成本耐高温药剂体系,分别对体系的注入性、成胶时间、耐温性和封堵能力进行了评价。实验结果表明,该体系在室温下黏度约为3 mPa·s,注入性良好。在80℃时开始凝固,最终形成块状固态。该体系能承受350℃高温,残余阻力系数高达30,具有良好的堵剂性能。通过三维模型实验和数值模拟,建立了均匀封堵技术,该技术的优点是有效封堵汽窜、注入压力适宜、提高采收率效果明显,对海上稠油蒸汽驱的开发具有十分重要的意义。     

含油浮渣与高粱秆协同制备活性炭的研究

以含油浮渣和高粱秆为原料协同制备活性炭,制备过程分为低温炭化制备炭前体和高温活化制备活性炭两个阶段。炭前体的制备条件为含油浮渣与高粱秆质量比3∶1,炭化温度450℃,炭化时间2h。制备的炭前体表面具有一些孔道,其浸出液重金属含量不超标,使用过程中不会造成重金属污染。利用正交实验和单因素实验对炭前体高温活化制备活性炭的影响因素进行了深入研究,确定的最佳活化条件为以KOH为活化剂,炭前体与KOH质量比1∶4,活化温度800℃,升温速度15℃/min,活化保温时间1h。制备的活性炭表面分布着众多孔隙,大孔深处可见若干层小孔,孔径分布以微孔和介孔为主。比表面积、孔隙体积、平均孔径和碘吸附值分别达到1 648.74m~2/g、1.84cm~3/g、1.76nm和957.82mg/g,均超过了市售的木质商品活性炭。     

纵波方位各向异性技术在花瓦地区裂缝检测中的应用

花瓦地区阜二段页岩油气显示丰富,埋深较小,是裂缝性油藏勘探有利区。为深化高角度裂缝储层预测,以花瓦高精度数据为基础,以全程保幅为指导思想,开展了阜二段裂缝储层地震响应特征研究、高质量方位角道集形成分析研究、保幅叠前偏移振幅规则化研究,并对阜二页4及页5段进行了裂缝预测。研究表明,该项技术的实施,宽方位角地震数据是基础,高质量方位角道集的形成是保证,振幅相对保持处理是关键。通过选取振幅包络属性所进行的裂缝预测,其结果与实钻井吻合程度较好。     

新型清垢剂清除碳酸钙垢的试验研究

采用失重法研究了清垢剂SCB和PVT在碱性条件下对碳酸钙垢的清除效果。结果表明,影响清垢剂SCB和清垢剂PVT清垢效果的因素有温度、pH值、清垢剂的用量,通过比较得出清垢剂SCB的清垢效果优于PVT。设计3因素5水平正交试验,得到清垢剂SCB的最佳使用条件为:清垢温度80℃,体系pH值为9,DMA的使用质量8.000g,清垢时间24h。该条件下其清垢效率为52.61%。     

多组分烃类混合物气液两相流格子玻尔兹曼模型

针对传统格子玻尔兹曼模型无法处理真实多组分混合物气液两相流的问题,提出了一种新的基于四参数(临界温度、临界压力、偏心因子、体积修正因子)状态方程的多组分格子玻尔兹曼模型。模型首先使用烃类混合物状态方程计算混合流体间作用力,并提出一种将混合流体作用力分配给各流体组分的方法,从而计算出混合流体中各组分所受作用力,再使用精确差分方法将组分作用力引入格子玻尔兹曼模型。同时为正确反应黏度变化对多相体系流动过程的影响,引入LBC(Lorentz-Bray-Clark)黏度模型计算混合流体的黏度。利用该模型,分别模拟了甲烷、乙烷、丙烷等多组分气液两相共存问题。新模型计算结果与使用逸度平衡方法获得的理论解吻合度较高,验证了新模型的正确性。图7表1参24     

泡沫压裂液稳定性及衰变机理研究

针对泡沫压裂液的在水流中稳定性能差的问题,通过对6种不同稳泡剂的泡沫压裂液的泡沫高度、泡沫排液量随时间的变化以及泡沫稳定系数(FSI)来评价不同类型稳泡剂的泡沫压裂液的稳定性,得到AEO-X2/C12醇复合稳泡剂(0.057%)和PAM(0.02%)的较好。利用电子显微镜观察泡沫形态随时间的变化研究了泡沫衰变的机理。     

河南油田超稠油油藏热化学辅助蒸汽吞吐技术研究

超稠油油藏开发是世界性难题,河南油田利用热化学辅助蒸汽吞吐技术成功实现了超稠油油藏的高效开发。分析了氮气和降黏剂改善蒸汽吞吐效果的机理,通过室内实验方法评价优选降黏剂,应用数值模拟方法进行了注汽强度、氮气注入量、降黏剂注入量等因素对开发效果影响的研究。该技术在河南油田超稠油油藏开发中得到了广泛应用,平均单井周期产油量提高117 t,含水率降低8%,油汽比提高0.12,取得了良好的开发效果,具有一定的借鉴意义。     

非常规油气藏体积改造技术核心理论与优化设计关键

北美页岩气藏在储层渗透率低至纳达西的情况下仍能实现有效开发,其核心是增大储层改造体积,用技术体系来表征即为“体积改造技术”。“体积改造技术”强调“打碎”储层,使裂缝壁面与储层基质的接触面积最大,在三维方向实现对储层的“立体”改造。针对页岩和致密油气储层的不同特点,界定了“狭义”和“广义”体积改造技术的异同：“狭义”体积改造技术源于对象、技术和验证3个要素（页岩、“水平井钻井+水平井分段压裂”、微地震裂缝诊断）;“广义”体积改造技术是针对致密油气储层提出的水平井多段和直井多层压裂技术方法。两种技术针对的储层对象有所不同,但最终目标是一致的。体积改造技术的核心理论为：1“打碎”储层,形成复杂缝网,“人造”渗透率;2基质中的流体沿裂缝“最短距离”渗流;3大幅度降低基质中油气流动所需驱动压差。进一步提出了满足体积改造技术理论的核心条件为：储层具有明显脆性,天然裂缝与层理发育,最大最小应力差较小。其中脆性指数是岩石发生破裂前的瞬态变化快慢（难易）程度的表征,而体积改造技术优化设计的关键是“逆向设计”方法,以及分簇射孔模式、最优孔数及裂缝间距优化。现场实际研究表明：分簇射孔确保各簇有效开启的最优孔数为40~50个,并可获得最优孔数与排量的关系,以及最优缝间距越小越易实现裂缝转向;同时还给出了孔眼优化、实现应力干扰的最佳裂缝间距、细分切割基质的理论模型与计算结果。体积改造技术对提高非常规油气藏的改造效果有着重要的指导作用。     

内置左右旋螺旋叶片转子换热管强化传热实验

在传热及阻力特性实验装置上对内置左右旋螺旋叶片转子换热管的传热及阻力特性进行实验。换热实验管段是由2 m长的外管(φ57 mm×3.5 mm)和内管(φ25 mm×0.5 mm)组成的套管。实验结果表明,内置左右旋螺旋叶片转子换热管的努塞尔数(Nu)约是光管的2.5倍,阻力系数(f)约是光管的2倍;间距比为2的内置左右旋螺旋叶片转子换热管的Nu最大,间距比为3的次之,间距比为1的最小;间距比为1的内置左右旋螺旋叶片转子换热管的f最大,间距比为2的次之,间距比为3的最小;间距比为3的内置左右旋螺旋叶片转子换热管的综合性能最高,间距比为2的次之,间距比为1的最低。     

凝析气井井筒压力计算

准确计算凝析气井井底压力是正确预测产能、合理制订生产方案的关键,近年来凝析气井压力计算重点考虑黑油模型和组分模型的差异,而对优选气液两相管流压降模型的重要性却认识不足。为此,采用Govier-Fogarasi公开发表的94口凝析气井实验数据对工程常用的无滑脱模型、HagedornBrown、Orkiszewski、Gray、MukherjeeBrill、HasanKabir分别按黑油模型和组分模型预测井筒压力。井底流压和压降梯度统计评价结果表明:两相流模型的选择对凝析气井井筒压力预测结果影响较大,而组分模型和黑油模型对部分两相流模型在一定条件下对凝析气井井筒压力计算产生影响;推荐使用Gray模型+黑油模型和HagedornBrown模型+组分模型来预测凝析气井压力剖面,并给出了无滑脱模型的适用条件(液气比为0.5~5m3/104 m3、产气量大于5×104 m3/d);最后指出,采用组分数据计算凝析气井压力剖面时,其数据选择尤为重要,否则预测的误差会增大。该研究成果对于凝析气藏的高效开采具有重要的意义。