支撑剂在滑溜水中的运移规律研究

页岩气藏压裂中大量使用低黏滑溜水压裂液,支撑剂在其中的沉降运移规律不同于以往的高黏压裂液,因此需要进行针对性研究。Stokes沉降公式只是考虑单颗粒支撑剂在静止液体中的沉降,没有考虑压裂液输送支撑剂的动态过程,为此进行了公式修正。在此基础上给出大量颗粒干扰沉降时沉降速度与加砂浓度的关系式,同时对影响沉降速度的主要因素,如滑溜水黏度、支撑剂粒径和密度、排量及加砂浓度等进行敏感性计算分析。与室内试验结果对比表明,所用理论方法准确可靠。理论计算进一步表明,采取变黏度压裂液体系和优化施工排量等工艺措施,能够获得较长的支撑裂缝和较大的有效改造体积,为今后的压裂设计和施工优化提供了理论参考。     

压裂液流动压降及敏感性因素分析

连续油管内压裂液沿程摩阻压降是现场压裂施工设计的一个重要方面,同时也是压裂作业成功与否的关键因素之一。现场压裂液摩阻计算时,通常采用经验方法或相关计算软件进行分析,由于压裂液不同流体类型等因素限制,因此有必要针对连续油管压裂工作液的沿程摩阻进行分析,特别是支撑剂对流体压降的影响规律研究。在调研前人对该领域研究成果的基础上,对23/8in连续油管内前置液、携砂液、顶替液的流动压耗进行了实例分析,并对影响连续油管内压裂液摩阻压降的影响因素,如流体流变性、管径、支撑剂体积分数等进行敏感性分析。分析结果表明:幂律型压裂液,随着稠度系数的增加,压裂液的摩阻压降梯度对流变指数越来越敏感;管径是影响压裂液压降梯度较大,随着管径减小,其效果越显著;随着石英砂体积分数增加,携砂液压将系数和压降梯度呈现先增加后减少的变化规律,其分界点为体积分数30%。     

一种适合低渗油田压裂的破胶降解剂研究及现场应用

运用支撑剂导流能力试验装置测试了在相同支撑剂类型、铺置浓度、相同压力下聚合降解剂加量、温度和时间等因素对破胶降解剂残渣降解以及对支撑带导流能力影响。结果表明,压裂破胶降解剂残渣对支撑剂导流能力的伤害很大,残渣含量为120mg/L的破胶降解剂较残渣含量为450mg/L的破胶降解剂对支撑剂造成的伤害增降低近40%;在残渣含量为450mg/L破胶降解剂中加入30mg/L生物酶与未加相比,对支撑剂导流能力伤害下降了50%以上,并且随着聚合降解剂加量增加,降残渣效果越好;40℃与20℃相比较,破胶降解剂对破胶液支撑剂导流能力伤害降低了40%以上;pH值对破胶降解剂降解残渣效果影响不大;当降解时间大于4h以后,破胶降解剂对降解破胶液残渣效果影响不大。现场施工11井次,与相邻井比较,单井产油效率提高20%以上,增产效果十分明显。     

一种新型线性胶压裂液的室内评价及应用

从体系交联性能、耐温耐剪切性能、滤失性能、破胶性能、助排性能以及储层岩心伤害性能等对一种由人工合成的线性胶稠化剂配置而成的新型线性胶压裂液体系进行了室内评价,并在红河油田红河121井长81层进行了现场应用。室内评价结果及现场应用表明,新型线性胶压裂液体系携砂性好,60℃条件下连续剪切90min时压裂液黏度仍保持在100mPa·s左右;破胶彻底,残渣低,在储层温度下均能完全破胶,且180min内破胶液黏度均小于5mPa·s,60℃时破胶后的残渣含量为18mg/L;破胶液黏土防膨效果较强,防膨率达到82.5%;破胶液表、界面张力较低,55℃时,破胶液的表面张力为26.7mN/m,界面张力为1.24mN/m,利于压后返排;破胶液对岩心平均伤害率仅为15.3%,伤害较低,该压裂液既能满足现场压裂施工和压后快速破胶返排的需要,又利于保护储层。     

薄层低渗透断块稠油氮气分散降黏增产技术研究与应用

针对薄层低渗透断块稠油油藏开采存在的油层厚度小、原油物性差、自然产能低等问题,开展了氮气在稠油中的溶解特性、微观渗流机理、氮气分散降黏吞吐效果等室内研究。研究表明,氮气的溶胀作用对稠油有一定的降黏效果,原油黏度越高降黏效果越好;降压开采中随着压力的降低,稠油会出现泡沫油流动形态,气泡为驱动稠油提供弹性能量,可以暂堵高渗通道从而产生液流转向;氮气分散降黏吞吐与氮气吞吐相比,各轮次采出程度均有提高。建立了G197断块地质模型,优化设计氮气注入量为40×10~3m~3,焖井时间为7～10d。氮气分散降黏增产技术应用于G4-11井,措施后日增油量3t,日节约掺水量7.76m~3,应用效果好。     

单层砾石充填防砂工艺在渤海油田修井作业中的应用

渤海油田的老井经过常年开采,普遍具有地层压力匮乏、漏失大和出砂严重等特点。详细阐述了单层砾石充填防砂工艺的相关内容,包括工具结构和功能、工艺参数的确定、携砂液的选用和施工步骤等关键点。现场实际作业表明,实施单层砾石充填防砂工艺后增产效果明显,可以在渤海油田修井作业中推广使用。     

复杂地表气田集输管道的泡沫排液技术

针对气田集输管道易发的积液问题,将井筒中常用的泡沫排液技术创造性地应用至集输管道。通过环道测试、高速摄像、数据分析等方法探究发现,泡沫排液技术在起伏管道内表现出排液和减阻两种效果,并进一步研究了入口条件、管道起伏角度及发泡剂加注浓度等因素对上述效果的影响。试验发现:相比井筒,管道的起伏坡度更小,会影响管内泡沫的发泡程度,使流体的泡沫质量处于泡沫分散区或泡沫干扰区,而促使泡沫流体进入稳定泡沫区是保证泡沫排液技术在地面起伏管道内有效应用的前提。当工况为低含液率、大倾角起伏管道以及高于临界胶束浓度的加注浓度时,泡沫排液技术表现出更好的排液和减阻效果。建议现场作业改变原有的加注方式,提高发泡剂注入量,并采用有效手段提高地面起伏管道内流体的泡沫质量。     

CO2三元复合吞吐影响因素分析——以曙光油田杜229断块为例

针对不同活性剂注入浓度、CO2和蒸汽注入量、油藏黏度等影响CO2三元复合吞吐效果的因素进行数值模拟研究。研究结果表明,在一定范围内,累积采出程度随表面活性剂浓度增大而增大,但表面活性剂浓度增大到一定值后对吞吐效果的影响不大;CO2注入量越大．周期采出程度和周期油汽比增加幅度越大,当CO2注入量超过一定值后,周期采出程度和周期油汽比的增幅不大;随着蒸汽注入量的减少,周期采出程度变化不大,而周期油汽比有较大幅度增加;CO2三元复合吞吐技术更适合于超稠油油藏的开发。     

电场强化臭氧传质效果的研究

臭氧由于其强氧化特性,被广泛应用于氧化分解难降解污染物和杀菌消毒中,但在实际应用中臭氧液相传质效率低,制约了臭氧技术的推广应用。笔者提出了利用电场强化臭氧传质的新方法,并进行了试验研究。结果表明,随着脉冲电压的增加,水中臭氧质量浓度相应增大,总传质系数相应升高。当脉冲电压升到2000V时,水中臭氧质量浓度提高了43.1%,总传质系数提高了89.11%。电极距离在1～3cm变化时,随着电极距离的提高,水中臭氧质量浓度相应增大,总传质系数相应升高,3cm时的传质效果最优,1cm时的传质效果最劣。该方法为研究臭氧向水中的传质提供了新的途径。     

剪切对聚丙烯酰胺酚醛树脂可动凝胶性能的影响

可动凝胶调驱是华北砂岩油藏的主要调驱措施之一,聚丙烯酰胺酚醛树脂交联可动凝胶是油田常用的可动凝胶体系。随油田分注井的增多,部分井需要利用井内分注管柱进行分层调驱,需要验证配水器和堵塞器剪切对凝胶的影响。根据调驱现场配制和注入过程,进行了搅拌不同时间、经过注入泵的柱塞、井口闸门等剪切对可动凝胶影响,以指导现场施工。试验结果表明,配液池搅拌时间和注入泵剪切对凝胶的交联性能影响较小,可动凝胶经搅拌和泵剪切凝胶黏度保持率在98%以上;井口闸门和分注管柱堵塞器的开启程度剪切对凝胶性能影响较大,当井口闸门开启度小或分注管柱中堵塞器开启程度较小、并产生较大的节流压差时,剪切对凝胶黏度影响较大,节流压差越大,剪切越严重,节流压差达12MPa,凝胶黏度保持率仅31%。因此,在注可动凝胶时井口闸门应开启到最大,利用分注管柱实施分层调驱时应捞出调驱目的层的堵塞器。     

江苏油田VES稠化酸缓速性能及酸蚀裂缝导流能力优化研究

常规酸酸压时,由于酸岩反应剧烈,酸液主要消耗在近井地带,难以形成长缝。为提高储层酸压效果,江苏油田自主合成了一种VES (黏弹性表面活性)稠化酸。通过室内试验研究了该VES稠化酸对裂缝壁面的酸蚀效果及酸蚀裂缝导流能力,并进一步研究了注入排量、注入工艺对酸蚀效果及酸蚀裂缝导流能力的影响。结果表明,VES稠化酸具有一定的缓速性能,应用于深度酸压中可以增加裂缝的有效长度,减少近井地带的溶蚀;注酸排量的增加有利于提高裂缝有效长度,注酸排量的降低有利于提高裂缝导流能力;相比于单级注入,多级交替注入酸压工艺可以改善裂缝壁面的酸蚀效果,有利于酸蚀裂缝导流能力的提高和有效缝长的增加。研究结果可为酸压方案的优化提供理论依据。     

油溶性降黏剂降黏性能研究

针对胜利油田现河稠油,研究了7种油溶性降黏剂（Y-1~Y-7）及其复配体系的降黏性能,考察了降黏剂加量、原油含水率对降黏效果的影响,研究了降黏剂对蒸汽驱油效果的影响。结果表明：当油溶性降黏剂质量分数小于5%时,原油降黏率随降黏剂加量的增加而迅速增大,之后增加缓慢,加量为15%时的降黏率可达90%以上(Y-4除外)。Y-3和Y-7按质量比1:1复配后的降黏效果最好,总加量5%、10%时的原油降黏率分别为76.1%和93.14%。不含降黏剂时,随原油含水率增加原油黏度先增加后降低,原油含水50%时的黏度是不含水原油的3.9倍,形成W/O型乳状液。不同含水率下,加入降黏剂后原油黏度大幅降低;随含水率增加,原油降黏率先降低后增加,含水率10%时达到最低（Y-1除外）。稠油蒸汽驱前注入0.009~0.027 PV油溶性降黏剂,采收率增幅为2.8%~6.0%。     

高频脉冲交流电场对W/O型原油乳状液的破乳作用

通过考察电场参数对吉林油田W/O型乳状液中水颗粒聚结效果的影响,发现了高频脉冲交流电场的脱水规律:脱水率随脉冲频率的增大呈现先增大而后减小的趋势,当脉冲频率达到4.43kHz时,达到峰值;脱水率随脉冲幅度的增大亦呈现先增大后减小的趋势,当脉冲幅度为1320V时,达到峰值;脱水率随脉宽比的增大逐渐增大,当脉宽比为85%时,达到最大值。破乳剂可以缩小高频脉冲电场对乳状液的破乳脱水范围,包括降低最佳脉冲频率和脉宽比,但破乳剂对最佳脉冲幅度没有影响。吉林油田原油乳状液的最佳破乳参数:脉冲频率为3.86kHz,脉冲幅度为1320V,脉宽比为75%,PR929破乳剂加量为60mg/L,脱水温度为55℃,脱水时间为10min,此时,W/O型乳状液脱水率接近100%。     

磺酸型表面活性剂清洁压裂液的性能

本文针对阳离子表面活性剂压裂液在阴离子岩层中损失较大、会降低岩层的渗透率等缺陷,合成出阴离子磺酸盐型表面活性剂——棕榈酸甲酯磺酸钠,将此表面活性剂与助剂十八醇按质量比1:2复配后可作为压裂液增稠剂JL。JL在3.5%氯化钠溶液中迅速交联得到一种阴离子清洁压裂液。考察了该压裂液的耐温抗剪切性能、黏弹性能、携砂性能、滤失性能、破胶性能及对地层的伤害。实验结果表明：质量分数为5%的JL在3.5%的氯化钠水溶液中,1~2 min内即可快速成胶,黏弹性、耐温耐剪切性较好,80℃下的体系黏度仍能达到40 mPa·s。在体积比为40%的砂比下,悬砂效率比普通高分子水基压裂液提高48.7%。体系遇煤油易破胶,破胶液澄清,无残渣。对地层的伤害率低,为7.6%。体系呈中性,能够适用于酸敏碱敏地层,满足了低压低渗透油气藏压裂的要求。     

新疆油田二元复合驱高黏采出液降黏技术北大核心

在新疆油田七中区化学驱油现场试验中,部分采油井出现了高表观黏度(4000 mPa·s)的乳状液,放置几天均不破乳降黏,严重影响采油与运输。为降低乳状液的表观黏度,研究了添加破乳剂、升温法、超声法及加盐法对乳状液表观黏度的影响,总结筛选出最优的降黏方法。结果表明:季铵盐类破乳剂对该种乳状液降黏效果很差;温度对乳状液的流变性影响很大,相同剪切率下,温度越高,乳状液的表观黏度越小;超声能显著降低乳状液的表观黏度;Nacl质量浓度为10000 mg/L、乳状液与污水体积比为5:5时,降黏效果最好。研究成果对化学驱高黏采出液集输及后续处理具有重要指导意义。     

聚合草打浆技术的研究

本实验通过调整打浆用水的pH值和采取合理的固液比例,研究有效降低聚合草草浆的粘度和提高有效成分溶解度的具体措施.通过试验,3个固液比之间单位草重的蛋白质溶解率差异极显著(P<0.01),固液比1:8时打浆效果最好:3个pH之间单位草重的蛋白质溶解率差异极显著(P<0.01),pH=3.5时打浆效果最好;固液比和pH值之间有极其显著的交互效果(P<0.01).通过多重比较确定的最优打浆组合是固液比=1:8,pH=3.5.     

山茶花不同芽次及大枝扦插繁殖研究

本文揭示了山茶(Camellia japonical)不同芽次扦插的发根率和发根强度。在单芽扦插时,使叶子与地面垂直,插至叶子的1/3深处,管理比整枝插不会复杂和困难,而发根率比整枝高。不同芽次中,顶2芽、顶3芽的发根强度与整枝扦插相似。顶1芽因枝段短,营养不充分,发根强度明显偏低。顶4芽发根强度也较弱。枝条基段发根强度和发根率均比整枝强。大枝(具有二级分枝的枝条)用砂盆密插,插后三个月,发根率达到64.15％。死亡只有一株,占1.89％。     

菠萝皮浸提液对Pb污染土壤的淋洗效果

[目的]筛选一种安全、无毒的土壤重金属淋洗液。[方法]通过室内模拟试验,采用振荡淋洗法研究菠萝皮水浸提液对土壤中重金属Pb的淋洗效果,探讨淋洗时间、淋洗次数、液固比对Pb的淋洗效果的影响。[结果]随着淋洗时间的延长,菠萝皮对Pb的淋洗率逐渐增大,在4.0 h时达到最大值;固液比对Pb的去除率影响很大,随着固液比的增大,淋洗率明显提高;适当增加淋洗次数,也能提高Pb的去除率。[结论]淋洗时间为4.0 h,液固比为1∶30,淋洗3次时,菠萝皮对Pb的去除率最大可以达到57.5%。     

高温裂缝性凝析气藏压裂技术研究

针对安棚深层系特低孔特低渗高温裂缝性凝析气藏压裂的难点,研究确定了压裂液配方。根据压裂裂缝温度场模拟计算结果,研究了变浓度压裂液优化设计技术,既可保证压裂施工携砂的需要,又可实现压裂液的迅速破胶和快速返排,避免对储层的伤害;研究了在前置液中段塞式加入粉陶降滤技术,解决了压裂过程中砂堵的难题,从而保证压裂效果。通过压裂设计优化及配套斜率式加砂和裂缝强制闭合技术,提高气井的产能。现场应用后取得了明显的增产增储效果,为安棚深层系凝析气藏的开采提供了技术支撑。     

特低渗透砂岩油藏压裂液损害实验评价

以镇泾油田长8组砂岩油层为研究对象,探讨了压裂液损害评价方法,并进行压裂液滤液对基块岩样渗透率损害率和压裂破胶液动态滤失对造缝岩样返排恢复率测定的压裂液动态损害实验;考察了压裂液与地层流体、工作液之间的配伍性,压裂液和原油的润湿性,测定了压裂液乳化率和残渣。压裂液原胶液组成为0.4%HPG（瓜尔胶）+ 0.4% AS-6（季铵盐类黏土稳定剂）+ 0.3% CX- 307（阴离子型破乳助排剂）+ 0.1% HCHO（杀菌剂）。实验结果表明,原油与破胶液按3:1、3:2、1:1 体积比混合后的乳化率均在60% 以上,而破乳率仅为12.00%～23.77%。压裂液残渣含量平均为703 mg/L,易阻塞储层渗流通道。裂缝岩样经压裂液驱替后的返排恢复率为1.48%～85.83%;当裂缝充填支撑剂后的返排恢复率为0.02%～42.9%,较单纯裂缝岩样低。基块岩样压裂液乳化损害程度强,平均损害率为89.83%;残渣液损害程度强,平均损害率为73.71%;压裂液滤液损害程度中等偏弱,平均损害率为44.85%。压裂液产生的润湿反转使岩石由水湿转化为油湿。固相侵入、碱敏、润湿反转是储层损害的主要因素。固相侵入的损害率为28.86%,润湿性相关的损害率为44.98%,基块岩样碱敏损害率26.38%、裂缝岩样为32.18%。建议采用清洁压裂降低残渣损害、选用合适的表面活性剂提高返排率,为该油田储层保护和有效开发提供支持。