海上稠油蒸汽吞吐技术研究

稠油开采技术可分为热采和冷采两大类,前者作为稠油开采的有效手段已在陆地油田广泛应用,但由于其对场地和设备的要求,用于海上油田开采具有一定的局限性。适宜开采稠油的工艺技术在国内尚处于研究阶段,而国外在这方面已有了一定的发展,例如,HASD(水平井环道加热蒸汽驱)、SAGD(蒸汽辅助重力泄油)、SD+SAGD(驱泄混合)和HP+SD(多底水平井吞吐+汽驱)等新的开采机理的研究应用有效改善了稠油开发效果。胜利油田渤海油区有一部分非常规稠油油田由于原油黏度高,现有技术和投资条件下,使用注水等常规开发方法非常不经济,急需在海上实施稠油热采技术。     

海上油田稠油热采技术探索及应用

目前,我国已建成了四大稠油生产区:辽河油田、新疆油田、胜利油田及河南油田。渤海油田稠油热采技术起步较晚,但储量丰富。目前开发主要以常规开发为主,部分油田开展化学驱采油,热采处于探索试验阶段。本文主要结合目前海上油田特殊的环境条件、油藏类型和井型特点,介绍了稠油热采的几种常规技术以及海上稠油热采的探索应用和问题。     

含油饱和度对火驱开发影响的实验研究

在室内利用火烧油层物理模拟实验装置,开展了稠油油藏不同含油饱和度条件下燃烧基础参数测试和火驱开发效果评价实验研究。实验结果表明,同一油品条件下,含油饱和度对门槛温度、燃料消耗量和空气耗量等燃烧基础参数影响较小,但对火线推进速率有较大影响,火线前缘推进速率随含油饱和度增加而降低;实验条件下能够实现高温燃烧的最低含油饱和度界限值为15%,低于该含油饱和度无法形成持续稳定的火驱前缘。从驱油效率和空气油比指标评价了不同含油饱和度条件下火驱的驱油效果,综合分析认为火驱开发含油饱和度下限值为30%。     

基于红外光谱图特征峰分析的沥青指标

基于采用红外光谱图特征峰分析沥青指标是快速评价稠油沥青质量的研究热点,借助傅立叶红外光谱技术、分离分析等手段,对90#A级沥青和SBS改性沥青进行红外光谱测试分析.结果表明:沥青的红外光谱分析技术与常规沥青检测方法的相关性为99.6%;90#A级沥青在3 000～650 cm~(-1)出现9处较明显的特征峰,SBS改性沥青在2 950～650 cm~(-1)出现11处较明显的特征峰,每个特征峰均有对应的特征基团;同类沥青材料的特征基团一致,同类沥青材料的技术指标相同.通过对比分析沥青红外光谱图的特征峰,可以快速评判出沥青质量优劣,缩短了检测评价沥青材料指标的试验时间.     

CO_2对春17井区稠油的溶解降黏特性及吞吐效果

为了研究河南油田春17井区稠油油藏注CO_2开发的可行性,利用PVT装置开展了不同温度及压力条件下CO_2在稠油中的溶解性、膨胀性及降黏效果研究,并通过填砂管实验研究了CO_2吞吐及CO_2-降黏剂复合吞吐的效果。结果表明:CO_2在该稠油中具有较好的溶解性,当温度为40℃、压力为8.013 MPa条件下,CO_2溶解度达到最大值89.233 kg/m~3,原油膨胀系数为1.092,降黏率高达54.7%。CO_2的吞吐效果主要取决于前4个轮次,采油量占总产量88.6%,最终采收率为32.1%;CO_2-降黏剂复合吞吐主要取决于前3个轮次,采油量占总产量88.8%,最终采收率为35.2%。相对于CO_2吞吐,CO_2-降黏剂复合吞吐的开采轮次降低,但最终采收率有所提高。     

深部大采高综采工作面微震活动规律多因素分析

为探索深部大采高综采工作面冲击地压监测技术,基于现有的微震监测技术与装备,并结合采场布置与生产接续安排情况,研究了深部大采高综采工作面微震活动规律.对工作面从开面到"见方"阶段大量微震事件进行统计分析,得出诸因素如空间、时间、煤层及工作面生产活动对微震活动造成的一般性规律,为下一步同类工作面开采提供防冲监测依据.     

复杂地质条件煤层群开采矿井合理生产能力分析

为确定复杂地质条件煤层群开采矿井合理生产能力,将采煤工作面煤层地质条件开采工艺性综合评价结果与计算机模拟的工作面单产相结合对工作面进行可靠的单产预测,基于工作面预测产量对可能满足矿井生产能力的多种方案进行接续方案的比较分析以得出矿井合理生产能力。以燕家河煤矿5-1,5-2和8煤层为研究对象,首先,对矿井未来开采的83个工作面进行开采工艺性综合评价;其次,基于综合评价结果对各工作面进行了可靠的单产预测;再次,提出了2种工作面配置方案并进行工作面接续编排;最后,分析了矿井合理生产能力。研究表明,矿井合理生产能力为180万t/a,产量波动范围为156.5~208.7万t,平均年产量为178.5万t,产量波动系数为0.114,矿井持续稳定开采25 a.     

稠油低温氧化过程结焦行为实验

采用热重(TGA)、差热(DSC)和高温高压反应釜实验,研究稠油在空气和氮气介质中热转化过程及其反应产物,分析稠油油藏注空气过程中低温氧化对稠油结焦反应的影响,考察稠油在不同反应条件下的临界结焦温度。实验结果表明:随着温度升高,稠油在空气介质中的热转化过程经历低温氧化、沉积结焦和高温氧化3个阶段;低温氧化使稠油的临界结焦温度降低,稠油在氮气介质中的临界结焦温度约为400℃,而在空气中经历低温氧化后其临界结焦温度降低至280℃。结合稠油结焦机制分析认为其临界结焦温度降低与低温氧化存在显著热效应及组分变化有关,低温氧化过程导致稠油上述变化降低其胶体结构稳定性,引起相分离,加速沥青质物理聚沉,发生化学共聚生焦。     

低透气性原煤瓦斯渗流各向异性试验研究

为研究低透气性煤层中瓦斯渗流的各向异性,以同一煤岩平行层理方向和垂直层理方向制取煤样,利用自主研制的试验装置进行含瓦斯煤三轴伺服渗流试验。结果发现平行层理煤样的渗透率远大于垂直层理煤样。在峰值破坏前,平行层理煤样随着轴压增加,渗透率在应力屈服点达到最小值,垂直层理煤样在弹性阶段初始时达到最小值;峰值破坏后,两个方向煤样的渗透率均呈非线性增长。