5Cr套管钢在不同CO2分压下高温高压腐蚀特性研究

为了研究5Cr套管钢在不同CO₂分压下的腐蚀特性,进行了5Cr套管钢高温高压腐蚀失重和高温高压电化学试验,并采用XRD、SEM和EDS等手段对其腐蚀产物进行微观分析。结果表明,在高温高压腐蚀环境下随着CO₂分压从低到高,其表面点蚀坑的深度和直径均无明显变化,而点蚀速率则出现逐渐减小的趋势;其腐蚀产物膜由Cr(OH)₃、FeCO₃和CaCO₃共同组成,且随着CO₂分压的升高Cr的富集量逐渐增加;在电化学测试中,随着CO₂分压的不断升高,5Cr套管钢表现出半钝化特征,产物膜逐渐增厚且致密,且极化电阻逐渐增大,阳极反应受到抑制,电化学反应阻力增大,其抗局部腐蚀能力不断提高。     

稠油高压火驱氧化特性实验研究

稠油氧化特性研究是火驱提高采收率矿场设计的依据和基础,但截至目前,有关压力对稠油高压火驱的研究相对较少。为了明确压力对稠油火驱氧化特性的影响,并有效减少高压火驱的不利影响,以鲁克沁稠油为例,基于热重实验和差示扫描量热实验,研究不同压力下的稠油氧化热失重以及放热等变化特性,首先计算不同压力下的动力学参数,得出各氧化阶段的活化能、反应焓;其次,通过燃烧管实验,评价了不同压力下的火驱燃烧效果及稳定性。研究结果表明：压力升高加快了稠油氧化反应速率,增加了放热量,复杂体系的氧化路径有所改变,反应动力学表征参数需进行高压修正;并且压力升高使火线推进速率加快,燃烧前缘温度较常压火驱升高300 ℃以上,燃烧稳定性变差;10%减氧高压火驱燃烧稳定,有效抑制高压反应速度过快导致的燃烧不稳定性。     

鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气成藏条件研究现状与展望

海陆过渡相页岩是页岩气勘探的重要接替领域。与海相页岩相比,海陆过渡相页岩层段岩石类型多样、厚度分布不稳定、有机质丰度较低,页岩气的勘探难度较大。随着鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩气勘探的不断突破,亟需加强页岩气成藏过程、保存条件及时空匹配等方面的精细化研究,以明确不同构造区海陆过渡相—页岩气—富集主控因素与成藏模式。研究以鄂尔多斯盆地东缘北部和南部页岩气潜力区为研究对象,在详细对比页岩基本地质条件和生烃潜力基础上,从能量场—演化、保存条件—有效性及成藏模式特征进行系统总结。综合分析认为：鄂东缘北部太原组页岩层段生烃潜力优越,具备页岩气勘探潜力;南部山西组页岩生烃潜力要优于太原组页岩,但能量场及页岩气保存条件的研究还相对薄弱;海陆过渡相页岩气成藏模式建立的关键参数缺乏校正,有待精细研究。未来需要在精细刻画岩性组合和流体单元的基础上,开展能量场的重建和盖层封闭性的评价,精细描述能量场对页岩气赋存方式的控制,进而准确建立页岩生排烃过程与保存条件的时空匹配关系,从而建立鄂东缘海陆过渡相页岩气的精细成藏模式,以期为该区页岩气高效勘探开发提供重要理论支撑。     

超高分子聚合物驱提高高盐稠油油藏采收率机理及现场应用

针对常规聚合物(部分水解聚丙烯酰胺HPAM)无法满足高盐稠油油藏采收率要求的问题,以胜坨油田二区东三4砂组高盐稠油油藏为研究对象,实验结合数值模拟分析了超高分子聚合物驱和常规聚合物驱的提高采收率机理。研究表明,超高分子聚合物黏度、黏弹性,耐盐性以及高温下的稳定性均优于常规聚合物,采用超高分子聚合物驱油更容易实现活塞驱油;相比于常规聚合物,分子间排列更加致密且互相缠绕,分子间缔合作用力远大于常规聚合物,表现出很强的抗盐、抗拖拽能力,具有很强的调剖能力;CMG数值模拟结果表明,采用超高分子聚合物驱提高东三4砂组油藏采收率具有见效早、降低含水率效果好的优点。对于东三4砂组油藏,采用超高分子聚合物驱(DQ-3500)相对于常规聚合物驱(8^#HPAM)采收率提高了1.74%。该研究成果对于采用超高分子聚合物驱提高高盐稠油油藏采收率的推广应用具有重要意义。     

■241.3 mm井眼等井径膨胀管封堵技术研究与评价

等井径膨胀管可作为临时套管为深部复杂地层构建临时井壁,实现复杂地层无内径损失的机械封堵作业,封堵后仍保持原有井身结构,为深井安全穿越复杂地层提供一种新的技术方案。文章在介绍等井径膨胀管系统的结构设计和技术原理基础上,重点从膨胀管材优选及应力分析、膨胀螺纹结构设计和变径膨胀锥优化设计三方面对系统关键技术进行研究,通过室内性能评价和全过程井下试验,验证了系统的功能和工艺的可行性。现场应用时,井下电视影像显示：等径膨胀后管体及螺纹仍具有良好的完整性和密封性,内径达245 mm,作为临时技术套管封堵地层,满足■241.3 mm钻头安全下入及钻井服役要求,为复杂地层等井径封堵应用奠定了基础。     

中性螯合体系对无机堵塞物的溶蚀机理及性能评价

碳酸盐岩油藏常规酸化技术在生产过程中易出现水锁、腐蚀管柱、井筒结垢等现象,导致储层受损,储层产能降低。针对这一问题,以乙二胺四乙酸（EDTA）和聚丙烯酸（PAA）为主要成分,加入少量Na2SO3,经去离子水融合过滤,120℃脱水研磨粉碎,500℃焙烧活化制得中性螯合体系,并对中性螯合体系的溶蚀性能进行评价。结果表明,该体系对Ca2+无机堵塞物具有良好的溶蚀性,常温下24 h内的溶蚀率可达95%;对N80级钢材具有较好的缓蚀性,在90℃下静置12 h的腐蚀速率最大值为4.45 g/（m2·h）;对天然碳酸盐岩心的平均溶蚀率大于70%。基于抑制金属离子二次沉淀、改善渗透率,中性螯合体系对油套管的腐蚀伤害较低,可清除地层内无机盐垢,无需返排,不会对地层产生二次伤害,适用于清除含碳酸盐垢的油井。     

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...     

CO2混相驱注气速率对重力超覆的影响规律

CO₂驱可以改善低渗透油藏的开发效果,并通过置换油气等方式实现CO₂地质埋存,但由于油气密度差的存在,会形成CO₂重力超覆而影响驱油效果。为明确油层厚度较大的低渗油藏中CO₂混相驱条件下注气速率对重力超覆程度的影响规律,分别采用室内物理模拟实验和数值模拟等方法进行研究,并通过建立的数值模型和超覆程度表征方法,系统评价注气速率的影响规律,从而对注入量等参数进行优化。结果表明,混相驱条件下仍存在一定程度的重力分异,且随注气速率的增加,重力超覆程度减弱,混相驱采收率提高,但相比非混相条件,超覆程度较低,通过注气速率优化减弱其影响的效果更为明显。针对给定模型的模拟计算结果表明,当注入量大于10 t/d后超覆程度影响减弱,因此,为保证厚油层CO₂混相驱油效果,在不发生气窜的前提下应适当采用较大的注气速率以减弱重力超覆的影响。研究结果对于CO₂驱油现场试验方案设计和注气参数优化具有一定的指导意义。     

基于Sesam仿真的原油转驳船主机基座强度校核

为保证主机基座满足原油转驳船(Crude Transfer Vessel, CTV)正常工作时的强度要求,建立CTV主机基座的三维仿真模型。采用Sesam软件在多种载荷施加状态下对主机基座的应力分布和自振性进行分析和校核。结果表明,主机基座区域应力最大值为237 MPa,低于最大许用应力284 MPa。当主机正常工作时,基座各节点振动位移不超过3 mm,且固有频率处于危险共振频率区间外,不会产生有害振动。主机基座结构强度符合CTV船体技术要求。     

应力作用下气藏水体微观赋存特征及渗流规律——以鄂尔多斯盆地神木气田二叠系盒8段致密储层为例

针对致密气藏衰竭开发过程中储层孔隙结构及流体微观赋存特征随其所受应力大小实时变化的问题,以鄂尔多斯盆地神木气田二叠系石盒子组盒8段致密储层为例,通过核磁共振、高压压汞以及驱替实验,定量表征不同应力条件下孔隙结构、水体动用及束缚水分布特征,分析应力对气水相渗规律的影响。研究表明,有效应力由7 MPa增加至17 MPa后,储层孔隙度由8.39%减小至7.65%,最大孔隙半径由38.3 μm减小至35.2 μm,其中半径为0.3~18.9 μm范围内的孔喉数量减少幅度最大;由于孔喉尺寸减小,参与渗流的孔隙数量减少,束缚水饱和度由51.3%增加至59.7%,束缚水水体尺寸的分布范围由0.012~17.4 μm增大至0.012~20.1 μm;孔隙变化及束缚水分布特征的变化进一步导致气水两相相对渗透率均减小,气相相对渗透率由0.481减小至0.283,等渗点的相对渗透率由0.157减小至0.09。