基于随机森林与多元线性回归的咪唑啉衍生物缓蚀剂的构效关系研究

以15种不同十一烷基咪唑啉衍生物缓蚀剂为研究对象,采用随机森林与多元线性回归相结合考察了分子结构对其缓蚀效率(IE)的影响。首先,从能量、电荷、分子表面与信息量、立体构象与拓扑特征6个方面对15种咪唑啉类缓蚀剂进行了全面表征,共得到55个分子结构参数;然后运用随机森林(RF)与多元线性回归(MLR)分别对特征参数进行了优化,筛选出top10的8个重叠参数。从8个参数中随机挑选3个,使用留一法(LOO)进行多元线性回归模型构建,最终得到了最优的特征组合为分子总能量(Te)、信息含量(Ic)与分子折射率(Mr)。基于此得到的最优定量结构-缓蚀效率关系模型,其相关系数R~2为0.843,关系式表示为IE=-5.517-0.010 1×Te+15.601 7×Ic+0.222×Mr。考察样本后去掉一个奇异样本,其相对误差达到18.9%,剩余14个样本留一法建模,模型效果大大提高,其R~2为0.911。结果表明,Te、Ic、Mr与缓蚀效率具有较高的正相关性,分子结构越稳定、对称性好及折射率高,则其IE值就越高,为设计新型高效的缓蚀剂提供了理论指导。     

川渝含硫气田缓蚀剂的应用

川渝气田普遍含有H2S和CO2腐蚀性气体,在含有水的环境中,会对金属材料造成严重的腐蚀。缓蚀剂作为油气田中的一种经济有效的防腐措施,在川渝气田已得到了广泛的应用。针对不同含量H2S和CO2的腐蚀环境,研究出了有针对性的缓蚀剂,如油溶性缓蚀剂、水溶性缓蚀剂、固体缓蚀剂等,在现场试验取得了较好的应用效果。     

气田集输系统内腐蚀数据治理研究

目的内腐蚀数据治理是实现腐蚀控制管理业务数字化转型的重要前提,在现阶段内腐蚀数据来源不一、数据入库格式不统一、数据出现异常等背景下,引入内腐蚀数据治理能够高效解决腐蚀业务管理与数据管理脱节、数据标准化程度低以及数据质量难以控制等问题。 方法分析探究了中国石油西南油气田公司(以下简称西南油气田)地面集输系统各生产环节的内腐蚀数据采集管理现状、数据治理流程以及数据治理成效,并基于西南油气田腐蚀数据与控制管理平台展示重点区块的内腐蚀数据入库情况。 结果①通过制定内腐蚀数据标准和管理办法,规范了数据入库格式,提高了数据共享能力,降低了数据沟通成本,确保了各类数据及时、准确、完整、规范入库;②通过箱形图对内腐蚀数据开展异常数据识别研究,识别准确率达到88.3%,实现了内腐蚀数据质量的高效校准,提高了腐蚀数据分析评价结果的可信度;③基于内腐蚀数据入库研究,2022年完成了205个场站以及233条管线的数据入库,有助于全面了解西南油气田各气矿场站及管线的腐蚀情况;④基于治理后的内腐蚀数据,围绕腐蚀预测、风险评估和整体腐蚀控制进行了腐蚀数据决策支持研究,提高了数据的有效利用率。 结论内腐蚀数据治理的持续推进能够支撑西南油气田腐蚀控制管理业务数字化转型,为西南油气田全业务链数字化一体协同模式的构建奠定坚实基础。      

化学解堵技术在峰15井地面集输系统的应用

由于开井初期井底脏物大量排出以及天然气中元素硫的沉积,使得峰15井井口节流阀、一级节流至二级节流之间的管线、场站分离器以及峰15井至高峰站的集气管线多次发生堵塞,并诱发水合物生成.通过对峰15井地面系统内堵塞物的分析,确定了堵塞物以井下油污和元素硫为主的组威特点.通过室内研究和评价,选择有机化学清洗液对峰15井地面集输系统进行了化学清洗,取得显著应用效果.     

页岩气藏滑溜水压裂用降阻剂性能影响因素研究

"大排量、大液量"体积压裂日益成为页岩气藏开发的有效方式,降阻性能是体积压裂液体关键性能,直接决定了体积压裂的成败。研究了剪切速率、线速度、雷诺数、降阻剂相对分子质量、降阻剂质量分数与降阻性能的关系,水质对降阻性能的影响。结果表明,模拟现场降阻性能时,采用剪切速率相似原则并不能完全有效地评价滑溜水降阻性能,建议依据线速度、雷诺数相似模拟;降阻剂结构相似,有效浓度一致时,相对分子质量越大降阻性能越好,但高相对分子质量降阻剂耐剪切、溶解等性能差;降阻剂质量分数提高,降阻性能提高,但质量分数增加到一定值时,降阻性能提高较小,降阻剂质量分数低于一定值时耐剪切性能差;水质对降阻剂性能有影响,矿化度高时,阳离子降阻剂降阻性能较好。     

基于易降解型双子氟碳表面活性剂的新型助排剂研究

目前,在油田常规压裂酸化助排剂中,氟碳表面活性剂普遍含有全氟辛基羧酸及其盐类(PFOA)、全氟辛基磺酸及其盐类(PFOS),其氟碳链比较长,存在降解困难、持久性生物累积等问题。从氟碳原料的选择入手,选用生物降解性好的短氟碳链原料作为氟碳表面活性剂的合成原料,进行分子设计、结构优化,研制了一种双子氟碳表面活性剂,进而开发出高效、环境友好的压裂、酸化用含氟碳类表面活性剂的助排剂体系产品。该双子氟碳表面活性剂表面活性强,临界胶束摩尔浓度低至3.0×10~(-4)～3.4×10~(-4) mol/L,γ_(cmc)=16.0 mN/m,新型助排剂助排效果优异,其助排率分别达到57.1%与63.6%,并在ST-8井的胶凝酸酸化施工与H-201井加砂压裂施工中成功应用。     

CT低伤害水基压裂液的研制及应用

水基压裂液的发展趋势是降低液体对储层的伤害。介绍了一种CT低伤害水基压裂液体系,该体系具有稠化剂用量小、残渣少、破胶返排迅速彻底等特点,在四川气田进行了4井次的现场应用,取得了良好的应用效果。     

高酸性气田现场腐蚀试验研究

在高酸性气田的开发过程中,由于H2S、CO2、Cl-以及元素硫等介质的存在,对井下管柱、地面管线和设备的腐蚀有很大的影响,如何了解和控制高酸性环境下的腐蚀就显得尤为重要.针对川东北地区飞仙关组鲕滩气藏高舍H2S和CO2的特殊情况,研制出高酸性气田在线腐蚀试验装置,并利用该装置在天东5-1井进行现场试验.现场试验进一步证实了水中Cl-是影响腐蚀的主要因素,评价了目前常用/拟采用材料的腐蚀情况、缓蚀剂的防护效果以及不同腐蚀监测方法的适应性.现场试验结果为川东北高酸性气田防腐措施的制定提供了现场试验数据,具有重要的意义.     

川西白马庙低产浅井泡排试验及认识

川西白马庙蓬莱镇组浅层气藏气井大都为低产有水气井，产气量为1000～3000m^3／d。由于产气量降低后气井自身带液能力下降，一些气井只能间歇开采甚至被水淹停产，需要实施泡排工艺以维持气井正常生产。白浅36井和白浅33井是此类气井中有代表性的气井，通过对两井的泡沫排水采气工艺的研究和现场试验，确定了适合的起泡剂，并取得了很好的现场泡排试验效果，使原来间歇生产的气井恢复了连续生产。现场试验表明，对于1000m左右的浅井，在气产量低至1000m^3／d左右时，仍适合采取泡排工艺；因水淹停产的产水量较少的气井，采用多次加注适合的起泡剂、放喷带液、关井复压的操作，可以逐渐恢复气井的生产。     

酸性气田暂堵压井体系的研制与应用评价

针对川渝地区酸性气田（含H₂ S、CO₂ 、SO₂ 等酸性气体）生产井修井作业过程中常规修井液存在的安全性差、易漏失、对储层污染大等问题,通过优选植物胶稠化剂、调节pH值、添加抗酸抑制剂等得到了一种适用于高含酸性气井液体胶塞体系,考察了该体系的流变性能以及成胶后的承压能力、抗温稳定性、抗硫化氢稳定性、破胶性能,并开展了高含酸性气井的现场应用。配方为3%稠化剂+3%稠化分散剂+7%交联剂+5%调理剂+1%抗酸抑制剂+调节剂的液体胶塞的成胶时间的可控可调范围为28～200 min,成胶后的黏度大于30 Pa·s,成胶强度高;在150 ℃老化24 h不破胶,在70 ℃的酸性气层水（H₂ S含量300 mg/L或CO₂ 含量100 mg/L）中72 h不破胶。液体胶塞体系在pH=8时的承压能力最佳;在50～80 ℃温度区间内,解堵液能让液体胶塞在1～6 h完全破胶至黏度低于3 mPa·s。液体胶塞体系已在硫化氢含量约为80 mg/L的A井成功应用,为川渝地区酸性气田的修井作业提供了技术支撑与保障。