
主编:张熙
创刊年:1984年
ISSN: 1000-4092
CN: 51-1292/TE
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2021, 38(4):571-579. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.001
摘要:针对在煤层储层段钻井过程中出现的易伤害、易塌等技术难题,研发了新型低伤害高性能微泡沫钻井液体 系。将双子型阴离子起泡剂(LHPF-1)、两性离子起泡剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)和生物聚合物增黏剂 (XC)复配,利用响应曲面优化实验分析了3种处理剂间的交互作用对于泡沫综合指数的影响,在此基础上优选 了降滤失剂和抑制剂,确定微泡沫钻井液的最佳配方;研究了微泡沫钻井液的综合性能,并在滇东地区老厂勘探 区进行了现场应用。结果表明,微泡沫钻井液最佳配方为:0.25% LHPF-1+0.25% BS-12+0.25% XC+1%褐煤树 脂+1%聚丙烯腈胺+0.2%聚丙烯酸钾。钻井液密度为0.49 g/cm3,起泡量可达420 mL,泡沫半衰期可达33 h以 上。泡沫液膜厚度能达到泡沫尺寸的50%,对煤层岩心的封堵率和渗透率恢复值均在90%以上,同时可抗7%的 岩屑和煤粉污染。钻井液在现场应用中,钻进时间4 d,无任何井下复杂事故,全井段平均井径扩大率为5.9%,滤 失量小于5 mL。微泡沫钻井液具有良好的流变性、携岩性、抑制性、封堵性和储层保护效果。
2021, 38(4):580-583. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.002
摘要:为了高效率、低成本制备小尺寸的纳米淀粉颗粒,将超声处理与沉降法相结合,用50 g/L高浓度淀粉溶液 制备纳米淀粉颗粒,研究了纳米淀粉颗粒对钻井液相关性能的影响。结果表明,通过超声处理可以降低高浓度 淀粉溶液的黏度,再利用沉降法制备的纳米淀粉颗粒的粒度分布在10~100 nm,主要集中于30 nm左右。对比 原淀粉的A型结构,所形成的纳米淀粉颗粒为C型结构,其溶液在常温下能抗盐至20 g/L NaCl。随着基浆中纳 米淀粉颗粒加量的增大,钻井液的表观黏度、塑性黏度和动切力增加,滤失量降低。纳米淀粉颗粒可提高钻井液 的耐温性,含10 g/L纳米淀粉颗粒的钻井液在150 ℃下老化16 h后的滤失量仅为10.0 mL。即使老化时间增至 72 h,钻井液的流变性能变化也较小。超声处理与沉降法相结合的方法操作简易,形成的纳米淀粉颗粒钻井液添 加剂性能优异,成本相对低廉,易于推广应用。
2021, 38(4):584-589. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.003
摘要:针对重晶石、铁矿粉、钛铁矿粉和碳酸钙类加重剂环保性能及应用性能的不足,通过优选碳酸钙类加重剂 方解石,并按重晶石、方解石的质量比为7∶3复配得到双保加重剂,通过粒度匹配、干法活化处理和表面涂覆改性 等生产工艺对双保加重剂的性能进行了优化,研究了双保加重剂与4种钻井液的配伍性及对油气层的保护效果, 并在大港油田10口井进行了现场应用,评价了其对环境的影响。结果表明,双保加重剂降低了对钻井液黏度的 影响,与钻井液的配伍性较好,解决了砷超标问题,对油气层的保护效果良好,岩心渗透率恢复值较重晶石加重 可提高15.2百分点。现场应用结果表明,实施井均安全钻进,与邻井均值相比,机械钻速提高49.18%,平均井径 扩大率降低1.84百分点,投产井平均单井每米产层增油0.60 t,滤饼重金属砷含量低于60 mg/kg,达到国家标准 要求。
2021, 38(4):590-594. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.004
摘要:针对无机盐类黏土稳定剂耐水洗效果差、聚合物类高分子黏土稳定剂易吸附阻塞孔道且耐温性能差等问 题,采用三甲胺与γ-氯丙基三乙氧基硅烷制备小分子耐高温黏土稳定剂(ZWS-1)。评价了ZWS-1的防膨性能和 耐温性能,考察了其与KCl的复配性能,并对其防膨机理进行了分析。结果表明,ZWS-1的最佳制备条件如下: 反应物料硅烷与三甲胺物质的量比为1∶1.1、合成温度为90 ℃、反应时间为40 h、碘化钾用量为5%。ZWS-1的耐 温性较好,最佳加量为1.5%。KCl可提高ZWS-1溶液的防膨率与耐水洗率。在150 ℃下,配方为1.5% ZWS-1+ 4% KCl的复配体系的黏土防膨率为98.3%、耐水洗率为91.4%。ZWS-1可以将黏土团聚为颗粒,增加黏土的稳定 性;ZWS-1与黏土矿物表面的羟基发生脱水缩合反应,与黏土表面形成化学键起到了稳定黏土的作用。
赫英状,易 浩,李 斐,路飞飞,刘 强,项 楠,严圣东,严思明
2021, 38(4):595-602. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.005
摘要:针对油气田开发中高压油气、后期压裂、储气库周期性压力变化等带来的层间流体窜流、井口带压问题,以 水溶性树脂(S-HR)与胺类中温固化剂(CA-1)为胶凝材料,制得适用于中低温的树脂固井工作液体系。对该体 系的工程性能、防窜性能、力学性能、耐温性、树脂固化动力学等进行了研究。结果表明,通过调节加重剂重晶石 和悬浮剂微硅的加量,该树脂体系密度在1.20~1.90 g/cm3 可调,流动性能良好;60~90 ℃时,稠化时间在60~ 410 min可调;模拟顶替效率91.5%时,树脂固化体的胶结强度为3.01 MPa,窜流突破压力大于12 MPa,远高于相 近顶替效率下的常规水泥石;树脂固化体在90 ℃下常压养护24 h的抗压强度为53.2 MPa,六次循环交变应力加 载后的弹性恢复率超过85%,优于常规水泥石;固化体的耐温性良好,热分解温度为398 ℃。通过非等温DSC法 确定了S-HR/CA-1和S-HR/胺类高温固化剂(DCY)体系的固化动力学方程。该树脂工作液体系固井界面胶结 强度高,形变恢复能力强,有利于保证固井环空固化体的长期完整性和封隔性,防止窜流的发生;固化动力学方 程的建立为此类树脂工作液体系的研究与应用提供了理论参考。
2021, 38(4):603-607. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.006
摘要:为提升线性胶压裂液的耐温耐剪切性能,用有机硼/锆复合交联剂(FHBZ-1)与部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)及多羟基醇制备了LG-2复合线形胶压裂液。评价了LG-2线性胶压裂液体系的交联性能、耐温耐剪切 性能及破胶性能,并在西部页岩气井进行了现场应用。结果表明,LG-2线性胶压裂液的交联性能较好,耐温耐 剪切性能好于HPAM/有机锆单一凝胶体系。在110 ℃、170 s-1下,LG-2线性胶压裂液恒速剪切120 min的最终黏 度为103 mPa·s,而单一HPAM/有机锆凝胶仅为48 mPa·s;在130 ℃、170 s-1 恒速剪切速率下,LG-2线性胶压裂液 的峰值黏度为448 mPa·s。LG-2线性胶压裂液在60 ℃及90 ℃时的破胶液黏度小,残渣量低。页岩气井现场试 验结果表明LG-2线性胶压裂液体系具有优良的造缝携砂性能。
2021, 38(4):608-613. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.007
摘要:为改善水力压裂返排液对储层的伤害和环境的污染,以硬脂酸与N,N-二甲氨基丙胺为原料、氟化钠为催 化剂,通过双分子亲核取代反应制备了具有CO2响应的表面活性剂(EA)。将其与反离子水杨酸钠复配制备具有 CO2响应增黏的水溶液体系,可作为清洁压裂液体系实现循环利用。利用流变仪研究了EA水溶液及其与反离 子复配体系的CO2响应性和循环可逆性,利用电子显微镜和分子动力学模拟从介观和微观层面揭示其响应及可逆 转变机理。结果表明,EA水溶液及复配体系均具有良好的CO2和pH响应增黏特性,通入N2或高温可实现体系降 黏。该溶液体系的CO2响应增黏率高、响应速度快、黏弹性模量高,可以实现多次可逆转变。分子动力学模拟及冷 冻电镜揭示了溶液体系中蠕虫状聚集体的形成及转变机理,为实现清洁压裂液循环利用提供理论基础。
2021, 38(4):614-619. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.008
摘要:为研究瓜尔胶压裂液破胶和循环使用的影响因素,从返排液中残余稠化剂和交联剂性能变化、存在状态以 及含量等方面入手,研究残余稠化剂和交联剂对返排液重复配制压裂液性能的影响机理。结果表明,随着破胶 时间或破胶剂加量的增加,瓜尔胶压裂液破胶液黏度降低、抽滤时间减少,小分子比例增加;酶破胶具有选择性, 破胶后甘露糖与半乳糖的比例保持不变;氧化破胶不具选择性,随破胶时间延长,半乳糖含量下降,分子结构发 生变化,侧链半乳糖限制主链甘露糖形成螺旋能力减弱,瓜尔胶水溶性降低,形成絮状沉淀;破胶液中残余稠化 剂含量对瓜尔胶溶胀的影响较小,但由于破胶液中长链瓜尔胶分子之间嵌入了小分子交联体,长链间缠绕和交 联受到影响,导致压裂液耐剪切能力下降;多次循环破胶液中,小分子比例增加,破胶液黏度大于返排液黏度要 求,循环利用返排液时必须控制残余稠化剂糖含量在0.2%以下。
2021, 38(4):620-626. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.009
摘要:针对浅层低温油气井压裂后压裂液破胶不彻底、返排率低的问题,优选了亚硝酸盐与铵盐、三氧化铬和葡 萄糖、过氧化氢3种自生热体系的最佳反应参数,分析了3种自生热体系的生热量以及对压裂液破胶性能的影 响。结果表明,硝酸盐与铵盐自生热体系的最佳反应参数为激活剂HCl浓度2 mol/L,生热剂NaNO2和NH4Cl(物 质的量比1∶1)浓度为8 mol/L;三氧化铬和葡萄糖自生热体系的最佳反应参数为激活剂HCl浓度1 mol/L,生热剂 CrO3和C6H12O6(质量比1∶1)加量为14%;过氧化氢自生热体系的最佳反应参数为激活剂MnO2加量0.3%,生热剂 H2O2加量为30%。过氧化氢自生热体系的生热量最高,温度可达到91 ℃。在压裂液破胶实验中,葡萄糖和三氧 化铬自生热体系和破胶剂过硫酸铵的加入顺序对压裂液的破胶效果无影响,过氧化氢自生热体系应和破胶剂同 时加入,亚硝酸盐与铵盐自生热体系的加入顺序为先加入自生热体系后加入破胶剂。亚硝酸盐与铵盐自生热体 系是压裂液破胶体系的最佳添加剂,可使压裂液黏度降至6 mPa·s以下,破胶性能最优。
2021, 38(4):627-633. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.010
摘要:针对准东油田含油污泥固相含量高且不具备处理条件的情况,结合裂缝性油藏水井调剖需要高强度堵剂, 通过添加稠化剂、交联剂、固化剂制备了3种不同强度的含油污泥调剖剂,评价了其悬浮性能、封堵性能和固化强 度。结果表明,准东油田含油污泥中粒径小于425 μm的固相颗粒可以被携带进入地层,污泥利用率达90%以 上。30%含油污泥固相颗粒+0.3%稠化剂的污泥悬浮体系,悬浮时间大于60 min。30%含油污泥固相颗粒+0.3% 稠化剂+0.2%交联剂的污泥冻胶体系,在40~90 ℃范围内成胶强度稳定,在火烧山油层温度55 ℃时,体系的成 胶强度为26.8 Pa·s,矿化度50 g/L以内成胶强度基本不受影响,具有较好的稳定性和耐剪切性,对岩心的封堵率 大于85%,突破压力大于6.8 MPa。30%含油污泥固相颗粒+0.3%稠化剂+0.2%交联剂+0.6%~0.7%固化剂的污 泥固化体系,所形成的固结体的抗压强度为4.6 MPa。3种污泥体系的强度不同,组合使用可以实现对裂缝油藏 的有效封堵。现场规模应用36井次,累计处理含油污泥31186 m3,节约污泥处理费用1500万元,井组累计增油 7956 t,在改善油田开发效果的同时达到了含油污泥资源化利用的目的。
2021, 38(4):634-641. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.011
摘要:绝大多数的陆上油田经过长时间注水及注聚合物开发,储层大孔道或高渗透条带发育,注入水无效低效循 环日益严重。针对常规调剖堵水剂封堵效果较差的技术难题,以西部B油田储层及流体特征为研究对象,研究 了淀粉接枝共聚物凝胶的基本性能、注入性、封堵性能,评价了不同影响因素下淀粉接枝共聚物凝胶的稳油控水 效果。研究表明,淀粉接枝共聚物凝胶的初始黏度较低,注入性较好,但其受成胶空间环境影响较严重,成胶空 间越大,成胶强度越高,对高渗透岩心的封堵能力强于对低渗透岩心的,对中低渗透储层中伤害较小,一定程度 上具有选择性封堵的效果。此外,淀粉接枝共聚物凝胶的注入量为0.1 PV时采收率增幅最高,继续增大凝胶的 注入量,对中低渗透岩心的伤害随之增大,反而不利于液流转向的发生。随着顶替段塞注入体积的增加,采收率 逐渐增大,“产出/投入”比逐渐降低。淀粉接枝共聚物凝胶的注入时机对增油降水效果同样存在影响,注入时机 越早,非均质性程度越弱,封堵效果越好,最终采收率增幅越高。
2021, 38(4):642-646. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.012
摘要:针对渤中34-2/4油田长期注水开发后存在的非均质性加剧和注入水低效循环问题,须采取调剖措施来改 善水驱开发效果。以渤中34-2/4储层特征为模拟对象,测试了酚醛凝胶调剖剂的成胶时间和成胶黏度,采用环 氧树脂浇筑岩心和层内非均质岩心实验开展了酚醛凝胶调剖剂封堵及液流转向效果研究。研究结果表明,固化 剂间苯二酚和助剂碳酸氢铵可增加酚醛凝胶调剖剂的反应速率和凝胶强度,可通过向聚合物SD-201酚醛凝胶 调剖剂中添加固化剂,向乳液聚合物DW-R酚醛凝胶调剖剂中添加固化剂和助剂来提高凝胶强度。与聚合物 DW-R酚醛凝胶相比,聚合物SD-201酚醛凝胶在多孔介质内封堵效果和液流转向效果较好,当均质岩心渗透率 Kg=300×10-3 ~5400×10-3 μm2时,封堵率为 99.65%~96.94%,当非均质岩心渗透率为 300×10-3/900×10-3/2000× 10-3μm2时,调剖后采收率增幅达到19.10%。
2021, 38(4):647-652. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.013
摘要:为明确调剖剂与调驱剂组合方式注入目标储层的可行性,通过室内实验计算调剖剂与调驱剂在岩心中的 阻力系数、残余阻力系数以及封堵率,分析其压力特征和分流率特征,确定调剖剂与调驱剂组合方式与目标储层 适应性的优劣。结果表明:在70 ℃、0.9 mL/min的注入速率下,初低黏延缓交联型调剖剂可进入岩心最适宜渗透 率的范围应在1000×10-3~3000×10-3 μm2 之间,且封堵率大于95%,封堵性能和液流转向效果均较好;“纳米型” 和“超分子型A”聚合物微球非连续性调驱剂可进入岩心最适宜渗透率的范围均应在500×10-3~1000×10-3 μm2 之间,且“超分子型A”调驱剂在岩心中的水化膨胀性能、深部调驱能力要优于“纳米型”调驱剂。调剖剂/调驱剂 组合方式提高低渗层的动用程度随着储层非均质性的增强而降低,级差大于8后,调剖剂/调驱剂组合方式的液 流转向效果有所减弱。
2021, 38(4):653-658. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.014
摘要:渤海J油田开发过程中,因原油中微晶蜡含量较高,其对温度、压力较为敏感,从而在采出过程中易析出沉 积,导致生产井出现井筒及近井地带堵塞、井底流压上升等现象,严重影响油田的正常生产。本文利用生物酶 WZ7与化学解堵剂LV复配开展原油堵塞解堵技术研究,研究了复配体系的配伍性、乳化、原油剥离、降黏、界面 活性、溶蚀、储层渗透率恢复性。结果表明:5%生物酶WZ7/1%化学解堵剂LV复配体系在油藏温度(57 ℃)和 90 ℃下对垢样溶蚀率分别达到42.79%和92.03%,垢样剥离效率达到80%以上,原油降黏率达83%~92%之间, 形成的油水乳液稳定性较高,并表现出良好的乳化性能;储层渗透性恢复物模实验发现,该体系油藏温度(57 ℃) 下渗透恢复率为43.96%,在90 ℃条件下渗透恢复率达74.97%,显示该解堵体系针对渤海油田因重质组分沉积 造成的原油堵塞具有较强的解堵能力。
2021, 38(4):659-664. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.015
摘要:注二氧化碳采油过程中,二氧化碳溶解于水形成碳酸,与储层矿物反应会改变岩心矿物组成和储层物性。 本文通过室内实验研究了二氧化碳驱、二氧化碳/水交替驱及二氧化碳吞吐3种不同注入方式下低渗透储层的矿 物、产出流体、储层微观结构以及渗透率的变化。研究结果表明:二氧化碳驱、二氧化碳水气交替驱、二氧化碳吞 吐3种注入方式均可使岩心渗透率增加,二氧化碳/水交替驱过程对岩心渗透率的影响最为明显;产出液中的钙 离子和钠离子浓度都明显上升,岩心矿物中方解石及长石含量下降,碳酸的溶蚀作用导致岩心中的斜长石和方 解石减少;在碳酸作用下岩心微观结构由致密、连通性差、粒间孔隙发育差状态变为疏松、连通性好、粒间孔隙发 育充分状态,溶蚀现象明显。
2021, 38(4):665-670. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.016
摘要:针对雁木西油田高盐油藏储层特征和提高采收率技术需求,本文开展了耐盐表面活性剂研制和油藏适应 性研究。结果表明,非离子表面活性剂复合体系DW-01具有界面张力低、抗吸附能力强、发泡效果好和驱油效率 高等特点,DWW-01质量分数超过0.05%后可使油水界面张力达到超低数量级(10-3 mN/m),与油砂3次吸附后油 水界面张力仍可达10-2 mN/m数量级,水驱后注入0.4 PV的质量分数0.3%的DW-01采收率增幅超过8%,与目标 油藏具有良好适应性。水驱后表面活性剂主要沿水驱形成优势通道流动,水驱未波及区域的波及程度较低,表 面活性剂必须与其他液流转向措施联合使用才能取得较好增油降水效果。
李 奇,,陈士佳,,陈 斌,,王成胜,,张军辉,,张 强,,吴晓燕,
2021, 38(4):671-676. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.017
摘要:改性氧化石墨烯纳米片是一种基于氧化石墨烯改性的新型纳米材料。本文研究了改性氧化石墨烯纳米片 的尺寸和形貌,并考察了改性氧化石墨烯纳米片与聚合物二元增效体系的油/水界面张力、乳化性能、黏浓关系、 流变性能和驱油性能。研究结果表明,所用的改性氧化石墨烯纳米片的典型尺寸为217.7 nm,在水溶液中呈片 状松散堆积。改性氧化石墨烯纳米片体系及其与聚合物的二元增效体系均能在改性氧化石墨烯加量为10 mg/L 的极低浓度下使油水界面张力降至10-3 mN/m数量级,且在加量为50 mg/L的极低浓度下可使油水界面张力降至 10-4 mN/m数量级,表明改性氧化石墨烯纳米片具有较高的活性,能在油水界面上均匀分布。改性氧化石墨烯纳 米片具有一定的乳化能力,无论是否存在聚合物的情况下,乳化液的油水分离时间均随改性氧化石墨烯纳米片 加量的增大而延长。改性氧化石墨烯纳米片与聚合物通过氢键和静电相互作用,加入100 mg/L的改性氧化石墨 烯纳米片可使聚合物溶液的增黏率达60%以上。在水驱基础上改性氧化石墨烯纳米片与聚合物二元增效体系 可使采收率提高26.25%。
2021, 38(4):677-682. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.018
摘要:为了改善聚合物驱油体系在高温高盐油藏中高温断裂、抗盐性和长期稳定性差的问题,研制了一种由油酸 改性纳米SiO2(O-SiO2)和疏水缔合聚合物KAPAM组成的纳米分散体系,评价了纳米分散体系的增黏性、耐温 性、抗盐性、抗剪切性、长期稳定性和驱油效果。结果表明,与单一KAPAM溶液相比,纳米分散体系的三维网格 结构提升了体系的结构稳定性及结构恢复能力,从而提高了体系的各项性能。O-SiO2可使KAPAM溶液黏度增 加,组成为0.15% KAPAM+0.3% O-SiO2的纳米分散体系的黏度最大,增黏率为25.73%。纳米分散体系在90 ℃ 下的黏度保留率为 89.41%;当体系中的 NaCl、CaCl2的质量浓度为 60、7 g/L 时,黏度保留率分别为 72.13%、 65.74%;纳米分散体系在90 ℃下可稳定分散约20 d;在90 ℃、矿化度为3.3×104 mg/L的条件下,向填砂管中注入 0.5 PV纳米分散体系可在水驱基础上提高采收率23.5%,表现出较好的耐温抗盐性、长期稳定性及驱油能力。
罗 强,,,石国新,,,聂小斌,,,唐 可,,,刘红现,李 明,,,李织宏,,,刘佳幸,,
2021, 38(4):683-689. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.019
摘要:为评估表面活性剂提高吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油渗吸效率潜力,研究其微观动用特征,本文采用低场 核磁共振成像系统研究了阴离子表面活性剂Surf-L在不同润湿性天然页岩油岩心渗吸效率和不同孔隙中含油 饱和度随时间的变化。核磁共振T2谱结果表明,质量分数为0.1%的阴离子表面活性剂Surf-L能有效提高吉木萨 尔页岩油藏岩心的渗吸效率。对于中性润湿性的匀质粉砂岩岩心S52,胍胶溶液和含Surf-L的胍胶溶液主要动 用大、中孔隙内原油。其中,渗吸效率贡献率最大的是大孔隙,其次是中孔隙。含Surf-L的胍胶溶液可以有效动 用中、小孔隙内原油,最终渗吸效率比胍胶溶液提高6.95百分点。对于亲油的砂质云岩岩心S39,胍胶溶液主要 动用大孔隙内原油,而含Surf-L的胍胶溶液能有效动用中、小孔隙内原油,最终渗吸效率比胍胶溶液提高18.89 百分点。表面活性剂渗吸过程可分为前期、中期和后期3个阶段:渗吸初期,中孔隙的贡献率最大为61.7%;渗吸 中后期,大孔隙的贡献率逐渐上升。同时,胍胶溶液渗吸平衡时间约为51 h,而含表面活性剂的胍胶溶液渗吸平 衡时间约为100 h。无论是中性润湿岩心还是亲油性岩心,相对于胍胶溶液,含表面活性剂的胍胶溶液通过有效 动用中、小孔隙内原油,可进一步提高页岩油藏渗吸效率。
2021, 38(4):690-696. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.020
摘要:针对低渗透油藏作业、洗井过程中,储层流体返吐至井筒易导致启注压力升高的难题,通过室内实验优选 出一种快速自发生成的中相微乳液。考察了中相微乳液体系受地层水混入的影响及自发生成中相微乳液的洗 油效率和降压增注效果,并基于注水参数及微乳液“鱼状”相图特征,设计了自发生成中相微乳液的注入工艺。 结果表明,中相微乳液的组成为:1%~8%复配表面活性剂(非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂质量比 为3∶1)、1.5%~3.5% C5醇和3.5% KCl水溶液。该体系形成中相微乳液的时间为15~30 min。当地层水混入量低 于50%时,中相微乳液增溶能力及中相微乳液中油和水的低界面张力性能不受影响。自发生成中相微乳液的洗油 效率大于99%。岩心驱替实验中,自发生成中相微乳液可使水驱驱替压差降低50.0%,降压效果显著。按设计的自发 生成中相微乳液的最小注入参数计算,可使半径为3.0 m的储层均得到清洗,达到降压增注的目的。
2021, 38(4):697-701. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.021
摘要:致密油藏驱替过程中存在注入压力高,采出程度低的问题。本文提出将烯酯类驱油剂运用到致密油藏驱 替开发中,以9-癸烯酸甲酯为例通过致密岩心驱替实验,研究烯酯类驱替剂在致密岩心驱替过程中注入压力与 驱油效果相对常规驱油剂的优势。9-癸烯酸甲酯不溶于水,能够与乙醇、乙醚、乙酸等有机溶剂互溶,在驱替过 程中可以迅速传质扩散到岩心深处。研究结果表明:对于0.1×10-3μm2 级别的致密岩心,相对于常规驱油剂,9-癸 烯酸甲酯驱替压力极大降低,不到水驱压力的1/30,适用于致密油藏的驱替开发。同时驱替实验表明,先注入2 PV的9-癸烯酸甲酯再进行水驱,9-癸烯酸甲酯驱采出程度达到80%以上,综合采出程度达到90%以上。水驱后 注入0.3、1.5 PV的9-癸烯酸甲酯段塞,提高采收率分别达到20.61%、57.52%。烯酯类驱油剂在致密油藏驱替开 发应用中具有良好的注入适应性同时可以极大地提高采出程度,具有广阔的应用前景。
2021, 38(4):702-707. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.022
摘要:针对水敏性稠油油藏,抑制黏土膨胀是有效进行热采的前提,然而注蒸汽后黏土防膨机理尚不十分明确, 因此提出用Pickering微乳液抑制黏土膨胀的方案,通过Fick定律与Langmuir吸附理论相结合,对Pickering微乳 液黏土防膨机理进行量化分析。用疏水纳米SiO2与月桂基三甲基溴化铵(DTAB)复配形成Pickering微乳液,通 过测定微乳液的表面张力和对膨润土的防膨率,对SiO2和DTAB的配比及微乳液的加量进行了优选,并按最佳 配方进行微乳液驱。机理量化分析结果表明采用表面吸附进行黏土防膨是可行的。纳米SiO2与DTAB质量比 为1∶2、微乳液加量为0.6%时的防膨效果最好。填砂管驱油实验中,微乳液最佳的注入量为0.2 PV。随着Picker ing微乳液注入量的增加,防膨效果增强,但后续水驱出口含水率上升速度也随之加快。对于渗透率较高的稠油 油藏抑制黏土膨胀应适当。
2021, 38(4):708-713. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.023
摘要:为解决胜利油田稠油热采开发成本高的问题,考察了一种分散性降黏剂L-A对胜利油田稠油的降黏效果, 分析了稠油降黏前后的分子结构和黏附力变化,利用微观可视化驱油实验模型研究了微观驱油机理。研究结果 表明,在地层温度56 ℃下,分散性降黏剂L-A溶液最佳质量分数为2.0%,降黏剂溶液与稠油最佳体积比为1∶6, 降黏率达到94.58%。降黏剂与稠油混合后,降黏剂中的磷羟基P—OH基团与羧酸根—COOH等极性基团插层 进入稠油分子间,拆散胶质沥青质的复杂片状分子结构,破坏胶体分散体系与胶质沥青质空间网络结构,分子结 构变得松散,缔合作用减弱,黏附力降低,分子间内摩擦力下降,导致原油黏度降低。分散性降黏剂L-A分子微 观上能够将吼道盲端、并联喉道以及低渗通道小孔喉区域的剩余油分散携带并剥离,具有洗油和调驱能力。
2021, 38(4):714-720. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.024
摘要:离子液体作为催化剂在石油脱硫过程中有独特优势,特别是对噻吩类硫化物。本文以四氢噻吩为模型化 合物,过氧化氢为氧化物,根据密度泛函理论,研究了咪唑氯铝酸盐离子液体催化四氢噻吩(THT)氧化为砜类的 反应机理,探讨了不同阳离子的离子液体催化性能的差异。通过离子液体在催化过程中与反应物、产物的作用 结构,发现离子液体与产物砜具有更强的相互作用,阳离子侧链越长作用结构越稳定;根据作用后稳定结构的电 荷布局、前线轨道性质,发现作用后THT上S原子有电荷富集现象,电子整体上从THT转移到离子液体,并在分 子层面解释了离子液体对反应物键能、键长、电荷布局的作用机理;最后计算氧化反应能垒,证明了加入离子液 体可使得反应能垒降低55%以上,且阳离子侧链越长,效果越显著。
2021, 38(4):721-726. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.025
摘要:为了准确评价化学驱过程中化学剂的洗油能力和表面活性剂、聚合物、碱剂及三元复合体系驱油过程中的 吸附损失,利用双偏振光极化干涉(简称DPI)技术,对克拉玛依油田七东1区化学驱用化学剂的洗油能力和吸附 特征进行了评价。结果表明,以体积比为1∶1的甲苯和正庚烷混合溶液作为溶剂,在原油质量浓度为2000 mg/ L、匀胶时间60 s,匀胶转速1000 r/min的条件下,可以在氧化硅芯片表面获得均匀性较好的原油膜。化学剂注入 芯片时间为400 s时,单一碱剂和单一聚合物溶液均能使芯片上油膜的质量和厚度明显减小,对原油具有较强的 洗脱能力;使用单一表面活性剂驱替后,芯片单位面积物质的质量增加11.7%,厚度增加25%,表面活性剂与原油 的吸附作用较强;在表面活性剂的吸附作用与聚合物、碱对油膜的洗脱作用双重作用下,三元复合体系对油膜的 洗脱效果较差,驱替后芯片单位面积物质的质量增加0.2%,厚度增加4.43%。4种化学剂的油膜洗脱能力从大到 小依次为:碱剂>聚合物>三元复合体系>表面活性剂。岩心驱油实验结果表明,各化学剂的驱油效率与其原油洗 脱能力对应性较好。
2021, 38(4):726-731. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.026
摘要:化学驱三次采油是我国原油增产和稳产的主要方法,化学驱的发展离不开标准化工作的建设、创新和沉 淀。为系统总结我国化学驱标准化工作现状,推动化学驱技术创新与标准化建设的深度融合,引领化学驱高质 量发展,分析了国内外化学驱技术标准框架和内容,以及国内外技术标准对比和关键指标差异。结果表明,我国 聚合物驱、复合驱等传统化学驱标准数量较多,纳米驱、泡沫驱等新兴业务领域标准供给不足。与国外相关标准 相比,我国化学驱标准的评价体系更加完善。最后,对我国化学驱技术标准的完善和发展方向提出了建议。
2021, 38(4):732-739. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.027
摘要:减阻剂是致密砂岩、页岩等非常规储层改造压裂液的关键添加剂,其性能直接影响压裂施工效果。通过介 绍聚合物类减阻剂、表面活性剂类减阻剂和多元减阻剂,分析比较了3种减阻剂的优缺点及研究进展,重点阐述 了减阻剂的减阻机理及减阻失效机理,归纳总结了纳米材料在压裂减阻中的应用研究进展。指出在高温、高剪 切、复杂介质等非常规储层压裂环境中,同时具有储层伤害小、携砂能力强、减阻稳定且高效、易返排、易回收利 用等优点的新型多功能复合减阻剂将是今后研究的重要方向。
2021, 38(4):740-746. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.028
摘要:重点从裂缝性地层漏失机理,堵漏剂种类、配方、工艺等方面综述了近三年的最新研究成果。此外,还介绍 了井眼强化等井漏预防工程技术方法、漏层确定方法的优缺点等。最后给出了一些建议,为以后油气钻井堵漏 作业提供借鉴
2021, 38(4):747-753. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.029
摘要:针对低渗透油藏渗吸采油技术,运用文献调研的方式,介绍了渗吸采油相关概念,综述了低渗透油藏渗吸 采油技术在渗吸机理和应用方面的研究成果与最新研究进展,对低渗透油藏渗吸采油技术在室内实验和现场应 用中的发展趋势进行了技术展望。
2021, 38(4):754-760. DOI: 10.19346/j.cnki.1000-4092.2021.04.030
摘要:原油开采过程中,因温度、压力、油相组分变化以及外来流体等因素的影响,容易破坏原油胶体体系的相平 衡状态,导致沥青质不断缔合、沉积,对原油开采及后处理带来极大的困难。综述了原油沥青质沉积评价方法, 包括滴扩散法、黏度法、光学法、电导率法、微观分析法、驱替实验法、热力学法等。对现有评价方法存在的问题 及发展趋势进行了分析,急需一种能够反映油藏条件下沥青质沉积过程的普适性评价方法,可以预测原油中沥 青质沉积的可能性,针对性优化沥青质沉积抑制技术和解堵技术。