微纳孔隙油-水-岩石微观界面相互作用研究进展

低渗、特低渗储层孔隙小,与岩石壁面直接接触且受壁面束缚的原油占比远高于常规储层,导致大量油膜黏附在岩石壁面难以被剥离,严重制约了低渗及特低渗油藏高效开发.传统的黏附功理论存在局限性,微纳米级孔喉中大量原油受岩石壁面强作用力束缚,油膜-岩石间黏附力成为制约油膜剥离效果的主要因素.介绍了纳米力学技术解析油-水-岩石间微观相互作用方法,如原子力显微镜、分子动力学模拟等,并聚焦油-固界面,归纳了二者间强相互作用,油膜与岩石之间除了存在经典Derjaguin-Landau-Verwey Overbeek(DLVO)理论中的范德华力和双电层相互作用外,还存在非DLVO相互作用(疏水作用和离子桥连作用等).总结油膜岩壁黏附机理的研究进展,探讨高效剥离油膜、提高低渗油藏采收率所面临的挑战,并对精确解析油-水-岩石间微观相互作用研究前景进行展望.     

二氧化碳压裂液增稠剂研究进展

传统水基压裂液易对储层造成水敏伤害,二氧化碳压裂液技术成为非常规油气开发研究的新方向。但是由于纯二氧化碳压裂液黏度较低,严重影响了其压裂效果,因此寻找合适的增稠剂来提高二氧化碳压裂液的黏度势在必行。通过文献调研,综述了表面活性剂、碳氢聚合物、含氟聚合物及硅氧烷聚合物4类二氧化碳增稠剂的结构特征和性能特点,并从增稠机理和增稠性能两方面概述了目前二氧化碳压裂液增稠剂的研究现状。最后总结了各类增稠剂的特点并对以后的研究方向提出了建议。     

基质-裂缝双重介质表面活性剂渗吸提高原油动用特征

表面活性剂渗吸作用是提高致密油基质原油动用的重要方法.为了揭示致密油基质-裂缝模型中表面活性剂渗吸提高原油动用特征,通过自发渗吸、界面张力及润湿性的测定,优选0.05％的椰油酰胺丙基磺基甜菜碱(ASB)作为渗吸用表面活性剂.通过基质-裂缝岩心模型及微流控模型,分别研究了裂缝迂曲度及缝内流速对近缝基质动态渗吸提高原油动用...     

双河油田聚合物驱后深部调剖技术研究

聚合物驱后深部调剖技术弥补了聚合物溶液调剖作用有限的缺点,通过对地层充分调剖提高波及系数,最大限度提高地层的采收率.针对河南双河油田的情况,经研究发现：冻胶型深部调驱剂可根据需要配成不同成冻时间和强度的体系,体系成冻时间1d～15d,突破真空度0.04～0.062 MPa,具有较强的封堵能力.可视化模型研究表明,按照先弱后强的顺序注入组合调剖剂有利于提高采收率.采收率流动实验证明,调剖剂注入时机越早越有利于提高采收率.     

煤层气泡沫压裂低表面张力起泡剂实验

针对煤层气泡沫压裂液表面张力高,压裂液滞留煤层造成地层伤害的问题,研制了低表面张力氟碳表面活性剂(AS-3).实验测定AS-3溶液的表面张力、吸附量、泡沫综合值和悬浮性能,结果表明:质量分数0.3％的AS-3溶液表面张力为16.23 mN/m;在煤表面达到吸附平衡时,饱和吸附量为17.70 mg/g; AS-3水溶液对粒径超过100目的煤粉具有良好悬浮能力.AS-3溶液性能良好,配液简单,适用于煤层气等非常规储层的压裂.     

常规冻胶在高温高盐环境中的变化及应用方法研究

分别用一种油田回注污水(矿化度1.07×105mg/L,其中Ca2 2.73×103mg/L,Mg2 331mg/L)和一种清水(矿化度2.17×104mg/L,Ca2 565mg/L,Mg2 183mg/L)配制Cr3 HPAM和醛醛树脂 HPAM成胶溶液,密闭状态下在85℃放置90d,观测形成的冻胶形态变化并测定冻胶强度。这些冻胶在高温高盐环境中20～30d开始脱水,60～75d停止脱水,强度逐渐降低,但酚醛冻胶特别是清水酚醛冻胶脱水量小,强度下降幅度也小。在具纵向高渗透条带的人造岩心上,用回注污水驱油后直接或在清水前置段塞(0.2PV)之后注入0.2PV冻胶,用污水驱替,测定采收率,对于两种冻胶,采用清水前置液 清水冻胶方式时采收率都最高,其中酚醛冻胶调剖的采收率又高于铬冻胶调剖。在采用清水前置液 清水酚醛冻胶方式调剖之后,注入0.1PV3000mg/L表面活性剂A6溶液,采收率提高7%。冻胶强度用自制的筛网式测量装置GSD 100测定,介绍了装置的结构。图7表2参8。     

阴阳离子聚合物吸附规律的研究与应用*

阴阳离子聚合物在地层中的吸附性能是评价其堵水效果的主要指标,因此通过室内实验研究了阴阳离子聚合物的静态、动态吸附规律。结果表明:阴离子聚合物的吸附平衡时间为6 h,吸附平衡质量浓度为1000 mg/L;阳离子聚合物的吸附平衡时间为8 h,吸附平衡浓度为1500 mg/L;温度对阴阳离子聚合物吸附量的影响较小,阴阳离子聚合物在水湿岩心的吸附量远大于其在油湿岩心的吸附量。单一注入阴离子聚合物、交替注入阴/阳离子聚合物、单一注入阳离子聚合物和交替注入阳/阴离子聚合物的动态吸附量分别为61.77、103.99、119.64和137.61μg/g。阴阳离子聚合物可在岩心形成多层吸附膜,交替注入阳/阴离子聚合物可提高采收率达60%。2010年在河南油田双浅6井开展矿场试验,共注入阳/阴离子聚合物3个轮次,降水增油效果较好,达到温和控水的目的。     

赵凹油田高温油藏冻胶泡沫调驱体系的研制及性能评价

针对赵凹油田安棚主体区主力油层水窜严重的开发现状,通过室内实验方法,研制了适用于其油藏条件的冻胶泡沫调驱体系,该体系主要包括耐高温起泡剂和冻胶稳泡体系,即由质量分数为0.2％～0.3％的HN-1起泡剂、0.25％～0.35％的KY-6梳形聚合物和0.6％～0.8％的YG103酚醛树脂交联剂复配而成,并优化了冻胶泡沫的注入方式、气液比和注气速度,评价了冻胶泡沫的驱油性能,形成了适用于赵凹油田油藏条件的耐高温冻胶泡沫调驱技术.评价结果表明:酚醛树脂冻胶体系作为耐高温冻胶泡沫的稳泡体系,具有较好的稳泡效果,能够大幅度提高泡沫的半衰期;与分段塞注入方式相比,气液混注方式产生的冻胶泡沫具有更好的封堵性能;冻胶泡沫的最佳气液比为1∶1,气液比过高或过低均会导致冻胶泡沫的阻力系数和封堵能力下降;最佳注气速度为0.5 mL/min,注气速度过高或过低均会使冻胶泡沫封堵能力下降.驱油实验结果表明,冻胶泡沫调驱体系具有良好的选择性封堵性能,剖面改善率达99％,采收率提高了44.6％.     

弹性冻胶分散体与孔喉匹配规律及深部调控机理

弹性颗粒型调驱剂与油藏孔喉匹配规律研究的缺乏是造成现场弹性颗粒调驱施工盲目性大、措施成功率低的主要原因。针对这一技术问题,通过室内物理模拟实验,以弹性冻胶分散体在岩心中的注入性及调控能力为指标,研究了不同匹配系数条件下弹性冻胶分散体（DPG）颗粒与油藏孔喉的匹配规律,并提出了冻胶分散体颗粒在岩心孔喉中的匹配及深部调控机理,为其在油田的实际应用奠定了基础。实验研究表明：冻胶分散体颗粒呈较规则的圆球状且粒径分布均匀集中;当匹配系数优选为0.20~0.31时,冻胶分散体颗粒在岩心中兼具良好的注入性能和调控能力;通过多点测压和扫描电镜实验观察到,在优选的匹配系数范围内,冻胶分散体颗粒在岩心的前端、中端、末端均有堆积,且长岩心各区间封堵率均可达到80%以上,证明了冻胶分散体颗粒能够在多孔介质中实现深部运移,并且在多孔介质深部实现有效调控;根据压差梯度分析得到匹配规律及深部调控机理：当匹配系数较大时,冻胶分散体颗粒在近井地带快速堆积,造成注入压差急剧升高,甚至堵塞、污染地层;当匹配系数较小时,冻胶分散体颗粒不能在大孔喉或优势通道中实现有效堆积,无法对大孔喉或优势通道实现有效调控;当匹配系数在优选范围内时,冻胶分散体兼具良好的深部运移能力及深部调控能力,可以实现地层深部液流转向,大幅度提高波及系数。     

塔中402CⅢ高温高盐油藏泡沫驱实验研究

针对塔中402CⅢ油藏高温、高盐和高硬度的特点,通过配伍性、起泡性能和热稳定性等实验优选了起泡剂体系,并通过物理模拟实验优化了泡沫驱施工参数,评价了泡沫的驱油潜力。实验结果表明:在温度为110℃、矿化度为11.52×104mg/L和钙镁离子质量浓度为7 654 mg/L的模拟油藏条件下,优选出酰胺丙基甜菜碱CS-1作为泡沫驱用起泡剂,其最佳使用质量分数为0.2%~0.3%,泡沫驱的最佳注入方式为气液混注,最佳注入气液比为1.5∶1,最佳注气速度为1mL/min,最佳注入量为0.5倍孔隙体积,在水驱采收率(56.63%)的基础上采收率提高了4.12%。