聚合物溶液的流变性及其在多孔介质流动中的应用

为了提高非均质油藏的采收率,近年来国内广泛开展了聚合物驱油的矿场试验,取得了明显的增油降水效果。聚合物溶液是非牛顿流体,即视粘度是流动过程的函数。现有的油藏工程计算,都是建立在牛顿流体为基础的水驱油之上,因此研究聚合物溶液的流变性及其在多孔介质流动中的应用,是正确进行聚合物驱油藏工程计算与分析、并指导矿场试验的前提和基础。     

高温高压条件下微生物驱油微观机理研究

采用微观透明可视仿真刻蚀储层模型,研究了3株产表面活性剂较多的好氧菌W18、DM-2和SH-1,2株产生物气较多的厌氧菌L1、4F,在高温高压条件下(65℃,10 MPa)驱油时形成的残余油状态,结合大量微观照相图讨论了驱油机理。5株菌在高温高压油藏中均能存活,驱油性能较好。生物气驱机理包括:气驱,气液界面滑动,原油膨胀降黏,气泡贾敏效应扩大水驱波及体积及气体进入盲端驱油。生物表面活性剂驱油机理包括:乳化分散剩余油,降低油水界面张力,剥离油膜。微生物降解原油也是驱油机理之一。图28表1参4。     

高凝油井筒温度场计算及流态转变分析

高凝油含蜡量高,凝固点高,在沿井筒向上流动的过程中,当油流温度低于所含蜡的初始结晶温度时,蜡容易析出并聚集,使原油逐渐失去流动性,最终阻塞管线,严重影响开采效果。为解 决这一问题,根据传热学基本原理,建立了适合高凝油井的井筒温度场数学模型,通过实验得到了高凝油的黏温曲线,进而对潍北油田的高凝油井筒温度场及流态转变进行了研究,指出了解决该油田油 井结蜡问题的途径,对实现高凝油的正常生产具有一定的指导意义。     

高凝原油井筒温度场影响因素研究

高凝原油由于含蜡量高、凝固点高,井筒结蜡严重,开采效果差。根据传热学基本原理,建立了高凝原油井筒温度场数学模型,并选取了潍北油田的4口生产井,对影响井筒温度场的因素进行了分析。结果表明,油井产液量、体积含水率、油管导热系数和电热杆加热功率对井筒温度影响较大,生产时间对井筒温度的影响较小;油井产液量、油管导热热阻和电热杆加热功率的增加对改善井筒结蜡状况有利,而体积含水率(乳化水)的增加对井筒结蜡具有恶化作用,井筒电热杆加热存在最优的加热参数;采取增产(如提液、压裂、注水等)、原油破乳、保温油管以及井筒电热杆加热等措施,可有效改善高凝原油的流动性,实现高凝原油的正常举升。      

剪切作用对高凝油凝固特性的影响

高凝油井因原油凝固、井筒结蜡等原因导致油井不能正常生产,利用高凝油在凝固点附近的剪切稀释效应改善高凝油的流动性,分别设计适用于螺杆泵抽油井的旋转剪切实验和适用于往复式抽油井的孔板剪切实验,研究剪切作用对高凝油凝固特性的影响.研究表明,剪切作用可以使高凝油的凝固温度降低5～6℃,凝固时间延长8～17 min.随着剪切速率增大,变化趋势先陡后缓,逐步达到稳定状态.旋转剪切对高凝油的降凝效果略优于孔板剪切.     

注热水开发潍北高凝油藏

潍北低渗高凝油藏的原油含蜡量高达30%左右,其流动性对温度极其敏感.当温度低于析蜡点时,蜡逐渐结晶析出;当温度低于反常点时,原油黏度急剧增加,且储层具有较为严重的水敏效应.油藏在注水开发过程中,存在有机堵塞、水敏堵塞、冷伤害堵塞以及固体颗粒堵塞问题;注热水保持油层温度和压力,可达到储层解堵和提高储层吸水能力的目的,而且注入水温度优化后,还可以节能降耗,降低注水开发成本.     

潍北油田高凝油流变性研究

针对潍北油田高凝油井因原油凝固、井筒结蜡等导致的抽油杆卡死、断脱、油井停产等不能正常生产的现象,通过气相、液相色谱分析了潍北油田4组油样的组成,运用液体流变性测量仪研究了其粘温特征、流变特性,利用原油凝固点测定仪测定了其在不同含水(乳化水)率下的凝固点,进而对4组油样的流变模式进行了分析研究.通过分析实验数据和流变模式发现,4组油样的碳数最大值均出现在C25附近,平均碳数为22左右,其含蜡量高达28.83%～30.06%,胶质含量为4%左右,沥青质含量约为1%,凝固点高达31～39.5 ℃;高凝油对温度十分敏感,其粘温关系呈三折线式;高凝油的凝固点随含水率的增加先增大后减小,在含水率为70%左右出现峰值;在高凝油的凝固点附近剪切时,高凝油的粘度大幅降低,高凝油温度低于凝固点时,4组油样均为非牛顿流体,具有剪切稀释性.采取井筒加热、原油破乳、螺杆泵实时高速剪切等措施,可以有效改善高凝油的开采效果.     

利用核磁共振对稠油水热催化裂解降粘反应的研究

通过元素分析仪、分子量测定仪及核磁共振波谱仪对水热催化裂解反应前后的稠油进行了分析,并采用改进的Brown-Ladner（B-L）法计算反应前后沥青质及胶质的平均结构参数。结果表明,沥青质的裂解对稠油粘度的降低起到了非常重要的作用;反应的过程中发生了系列加氢,开环,成环,链的断裂等反应,反应后,沥青质及胶质氢碳原子比均增大,芳碳率降低,环烷碳率及烷基碳率增加,沥青质及胶质芳香环系的缩合程度变小,平均分子中含的结构单元数及其中的总环数减小。     

聚合物溶液的流变性及其在多孔介质流动中的应用

本文通过对聚合物溶液流变性的实验研究,得到了聚合物溶液的实用流变特性,并推广应用到多孔介质流动中,在此基础上建立了聚合物溶液驱油的相对渗透率计算模型。     

高效驱油菌I的选育与室内岩芯模拟驱油研究

从大港油田油层水中成功分离出一株具有较强驱油能力的优势菌株I,鉴定结果表明,该菌为革兰氏阳性,芽孢杆菌属。进一步的性能研究表明,它具有较好的环境适应性,能够耐受70℃高温,30%盐度,pH为3.5～9.4的酸度。以原油为碳源代谢有利于驱油的生物表面活性剂,并且具有降解石油烃的能力,能将大分子长链烷烃降解为小分子短链烷烃,降低原油的粘度,增加原油的流动性,有利于提高采收率。室内岩芯模拟驱油研究表明,该菌具有较好的驱油能力,以2%菌液驱油能够使原油的采收率提高21.6%;随着菌液浓度增大,采收率提高的幅度增大,注入菌液的时机不同,采收率提高的幅度也不同,以2%菌液在含水体积分数为50%时注入,增收效果最佳。另外,I菌经过紫外诱变表明,紫外诱变能够进一步提高其代谢生物表面活性剂的代谢水平,缩短其生长周期。