复合驱替剂体系反应液中硅、铝元素浓度的测定

复合驱替剂体系反应液中硅铝元素浓度的测定是研究矿物在碱性驱替剂体系中化学行为的关键.系统地探讨了复合驱替剂体系AS、AP反应液中存在的表面活性剂OP-10和水解聚丙烯酰胺3430S(HPAM)和对硅、铝元素浓度测定的影响.研究结果表明:配方溶液中聚丙烯酰胺的浓度低于50μg/ml时,对铝元素浓度测定无影响,当聚丙烯酰胺的浓度低于10μg/ml时,对硅元素浓度测定的影响也很小.当配好后的配方溶液中表面活性剂OP-10的浓度不超过10μg/ml时,则表面活性剂对硅铝元素浓度测定的影响可以忽略.因此,在测定复合驱替剂体系反应液中硅铝元素浓度时,应尽量把聚合物和表面活性剂的浓度控制在10μg/ml以下.     

克二中区S27储层砂静态碱耗实验研究

选择新疆克拉玛依油田三采试验区T2k1克二中区T2k1的实际储层砂,在30℃、50℃下,按1/2(g/ml),1/5(g/ml),1/10(g/ml)三个固/液比分别与1.6% wt的Na2CO3溶液和1% wt的NaOH溶液反应8 h,120h,360h.监测了反应前后碱液浓度的变化,计算了各个条件下的绝对碱耗量.结果表明:随着固/液比减小和温度升高,储层砂的绝对碱耗量增加;1% wt NaOH的碱耗量大于1.6% wt Na2CO3的碱耗量,但碱剂类型、反应时间、反应温度与绝对碱耗量的关系受固/液比影响大.     

白云母在碱剂中的溶蚀实验研究

系统地研究了白云母与碱剂（Ｎａ２ＣＯ３和ＮａＯＨ）间的相互作用;分别对反应的液相参数和固相参数进行了全面测定。研究结果表明,白云母在碱剂中存在的短期瞬时产应和振荡变化趋势;ＮａＯＨ浓度差异对白云母溶蚀程度的影响明显强于Ｎａ２ＣＯ３浓度差异对它的影响,此外,反应液中硅铝元素浓度之比与原始固相中的比例一致说明白云母在碱剂中发生了一致性溶蚀,而温度升高可以促进白云母的溶蚀。     

高岭石与水、CO_2作用后硅元素、铝元素溶出动力学研究

查明高岭石与CO2、水相互作用规律为深煤层注CO2提高煤层气采收率提供依据.在温度为25,35,45℃条件下,测定高岭石与pH值为4.3,5.0,5.7的碳酸溶液反应后硅元素、铝元素的溶出量,利用能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)等测试方法,探讨了高岭石反应前后的元素和晶体结构变化,并建立了动力学模型.研究结果表明:高岭石与碳酸溶液反应后硅元素溶出量比铝元素溶出量大,硅元素溶出量随反应时间呈先增大后减小的趋势,并伴随震荡现象,铝元素无明显规律;反应过程中高岭石中硅元素含量呈先变小后增大的变化趋势,内部晶体结构无明显变化;硅元素溶出量随温度升高而增大,随pH值减小而增大,温度对溶出量影响较大;硅元素溶出规律符合扩散控制界面模型,表达式为1-(1-X)1/3=kt,pH值为4.3,5.0,5.7的表观活化能分别为27.56,29.62,30.48kJ/mol,pH值越小时,反应活化能越小,反应速率越大.     

克二中区S7^2储层砂静态碱耗实验研究

选择新疆克摘玛依油田轱采试验区Ｔ２Ｋ１克中区Ｔ２Ｋ１的实际储层砂,在３０℃、ｔ０℃下,按１／２（ｇ／ｍｌ）,１／５（ｇ／ｍｌ）,１／１０（ｇ／ｍｌ）三个固／液比分别与１．６％ｗｔ的Ｎａ２ＣＯ３溶液和１％ｗｔ的ＮａＯＨ溶液反应８ｈ,１２０ｈ,３６０ｈ。监测了反应前后厌液浓度的变化,计算了各个条件下的绝对碱耗量。结果表明：随着固／液化减小和温度升高,储层砂的绝对碱耗量增加;１％ｗｔＮａＯＨ的碱耗量大于     

CO2-岩石-地层水相互作用实验

为研究温室气体CO2埋存及提高采收率注入过程对储层物性的影响,在室内开展了CO2-岩石-地层水相互作用的静态和动态实验.主要研究了饱和CO2地层水注入对储层岩石矿物的溶蚀作用、新矿物沉淀现象、地层水矿化度的变化情况以及储层渗透率的变化原因.结果表明:1)静态实验反应液中HCO3-与岩石反应,出现CO32-液体呈弱酸性,黄铁矿导致Fe(OH)3沉淀生成;2)动态实验驱替过程中同时存在CO2的溶蚀作用和沉淀作用,沉淀作用较强,溶蚀作用较弱使得物性变差.该研究成果揭示了CO2-地层水-岩石的相互作用机理和储层渗透率变化的原因,为温室气体CO2规模化捕集与封存以及资源化利用提供了地球化学依据.     

K_2CO_3-哌嗪复合溶液脱除CO_2驱采出气中CO_2的实验研究

CO2被注入油层后,约有40%～50%(体积分数)随着油田采出液伴生气溢出,采出液中含有大量CO2及水,针对脱除CO2驱采出气中CO2开展实验模拟研究,采用耐压实验装置模拟CO2驱采出伴生气特性,结合胜利油田CO2驱现场实际情况,在中压条件下对碳酸钾及其与哌嗪的复合溶液进行了实验研究,记录不同浓度溶液在不同温度、压力、时间下的进出气量,揭示了吸收速率、吸收容量与时间、溶液浓度的内在关系;对吸收饱和的富液进行了再生实验,详细记录CO2初始析出温度,富液再生温度,富液再生能耗及富液再生率,并进行对比分析。通过实验结果综合分析,筛选出质量分数为30%碳酸钾+3%哌嗪溶液是较优的二元复合溶液,在油田CO2驱采出气CO2捕集领域具有较佳的科研价值和工业应用前景。     

CO2和地层水、储层配伍性实验研究

针对CO2 驱油方法在近年来得到人们的广泛重视,它在国内尤其在国外应用广泛,取得了良好的驱油效果的实际,研究了注CO2 采油过程中,当CO2 到达储层后,与地层原油、地层水以及储层岩石相互接触,发生一些物理化学性质的变化,使得储层的渗透能力也发生变化的问题.利用中原油田提供的地层水及储层岩石样品进行了CO2 和地层水、储层配伍性的实验研究.测试了注CO2 前后岩芯水测渗透率的变化情况,并进行了原因分析.实验结果表明:注CO2 过程中不会产生碳酸钙沉淀堵塞孔道降低储层渗透率;相反由于CO2 溶解于水中生成碳酸溶蚀了岩石的某些胶结物,使岩石渗透率得到改善.     

南堡凹陷CO_2在咸水层中的矿化封存机理

为了探讨CO2注入咸水层后岩石及流体的变化,应用研制的高压釜实验装置,模拟地层条件下(109℃、33.1MPa)饱和CO2地层水—岩石相互作用,证明CO2矿化封存的可行性,并分析超临界CO2注入后岩样中矿物的溶蚀、沉淀及溶液的变化原因.实验前后岩心质量、扫描电镜及溶液检测资料对比结果表明:超临界的CO2溶于水使咸水层酸性增强,然后与碎屑岩储层砂岩相互作用改变砂岩的矿物组成,生成固碳新矿物,从而实现CO2的永久封存;在CO2—水—岩石相互作用的过程中,砂岩中的长石、黏土等可溶矿物发生溶蚀,同时也生成方解石、菱镁矿和菱铁矿等固碳矿物及高岭石、绿泥石等非固碳矿物,其中固碳矿物的生成表明该储层CO2封存的可行性和稳定性;模拟超临界CO2注入后,短时间内岩石中的长石溶蚀和黏土矿物的溶解过程及新矿物的沉淀,为CO2在咸水层中的封存机制提供地球化学依据.     

碱性环境下长石的析碱机理

采用150 ℃压蒸实验方法,研究了2种碱性长石矿物在不同碱性环境下的碱析出,并通过29Si核磁共振方法对长石的析碱机理进行了分析.结果表明:长石矿物在Ca(OH)2饱和溶液中有最大碱析出量;在Ca(OH)2饱和的碱溶液中,随着碱浓度提高,长石的碱析出量降低;长石矿物与碱溶液中Ca2 之间的离子交换反应是长石析碱的主要原因.