微生物降解作用对稠油理化性质的影响

微生物采油技术(MEOR)的主要机理之一就是利用微生物降解原油中的胶质、沥青质等重质组分，降低原油粘度和凝固点，以达到改善原油物化性质的目的。利用从原油及含油污水中分离、选育出能有效降解稠油中重组分的菌种对青海、胜利、辽河、大港等油田的稠油进行了微生物降解实验，分析了细菌降解对原油饱和烃、芳烃以及胶质、沥青质各组分在原油中相对含量和内部组成的影响。结果表明，细菌作用引起原油性质发生明显变化，原油中胶质、沥青质含量降低9％以上，其组成和结构也发生了一定的变化，原油饱和烃轻重组分比值变大，粘度和凝固点分别降低15％和20％左右。大大改善了原油的物化性质。     

空气辅助蒸汽吞吐采油机理

采用填砂模型驱替、吞吐实验及油藏数值模拟,研究蒸汽(热水)—空气驱替和空气辅助蒸汽吞吐规律,分析空气辅助蒸汽吞吐的采油机理.结果表明:100℃温度时,注入空气使热水驱的驱油效率降低,热水—空气驱采出稠油的黏度较热水驱采出稠油的升高20.43%;200℃温度时,蒸汽—空气驱与蒸汽驱的开采效果差别不明显,蒸汽—空气驱采出稠油的黏度较蒸汽驱采出稠油的升高10.80%.蒸汽(热水)—空气驱采出稠油的沥青质质量分数高于蒸汽(或热水)驱采出稠油的.蒸汽—空气驱采出气的O2体积分数低于3%,CO2体积分数为3%~5%.在蒸汽吞吐过程中,注入空气与稠油反应而被消耗,利用未反应的N2及生成的CO2等烟气的增压助排、气体降黏、生热、提高热效率和固砂等作用,能够改善蒸汽吞吐开采的效果,与N2辅助蒸汽吞吐增产效果相当,较蒸汽吞吐周期采油量提高20%~30%,吞吐开采轮次越高,增产效果越明显.     

影响稠油粘度的化学组成灰熵分析

针对稠油高粘度特性,采用灰色关联熵分析法,以MATLAB为平台分析了稠油族组成、元素组成及主要官能团与稠油粘度之间的关系,探讨了各组成因素对其粘度的影响.分析结果表明,沥青质是影响稠油粘度的最主要的因素,胶质和芳烃起着稳定沥青质,防止其聚沉的作用;而沥青质、胶质分子中的杂元素、过渡金属元素、芳香结构和烷基侧链则会影响沥青质分子之间、沥青质与胶质分子之间的缔合.分析结果与Pfeiffer提出的沥青质-胶质复合胶体体系等结论一致,证明了在稠油化学组成对粘度的影响研究中引入灰色关联熵分析法是可靠的.这对稠油处理加工将起到推动作用.     

原油沥青质沉积引起储层损害的评价与控制

防止沥青质沉积造成的储层损害是疏松砂岩稠油油藏开发生产中遇到的技术难题之一.采用岩心流动实验装置,建立了可定量评价原油沥青质沉积所引起储层损害的新方法,并对沉积过程中影响损害程度的几种因素进行了系统的评价.另外,建立了沥青质沉积抑制剂和清除剂作用效果的评价方法,并筛选出适用于疏松砂岩稠油油藏的沥青质沉积抑制剂YZ-06和DA-80以及沥青质沉积清除剂L-01和L-02,从而形成了从室内评价沥青质沉积引起储层损害到化学方法控制该损害的储层保护新技术.     

CO2-微生物开发近海普通稠油可行性分析

针对我国近海稠油开发中存在的一次及二次原油采收率低、油水粘度差大、易水突、产层多、储层非均质性严重、生产压差大、油层内微粒运移严重、胶质、沥青质等有积垢沉淀物在井筒附近形成严重堵塞等问题,提出了采用微生物与CO2复合驱的方法.分别归纳了注CO2开发稠油与微生物开发稠油的方式及应用情况;分析了CO2-微生物复合驱开发稠油的可行性;提出了CO2-微生物复合驱在开发稠油时需解决的问题.在稠油的开采与提高采收率方面具有重要的应用价值和推广意义.     

稠油及其组分结构参数和红外光谱的考察

将委内瑞拉稠油进行四组分的分离。通过元素分析、核磁共振等分析方法研究了委内瑞拉稠油及其组分的基本性质及结构参数,对稠油及其组分的平均结构参数进行分析计算。结果表明,委内瑞拉稠油数均相对分子质量的大小顺序是：沥青质〉胶质〉芳香分〉饱和分,沥青质的数均相对分子质量要远远大于其他3个组分的数均相对分子质量。委内瑞拉稠油的结构参数CT、HT、CA、RA、RT、RN、CN、C.I.大小顺序均为：沥青质〉胶质〉芳香分〉饱和分。委内瑞拉稠油的饱和分红外谱图在2 800～3 100cm-1和1 350～1 390cm-1出现强吸收峰,属于甲基和亚甲基的特征峰。羟基、羰基等基团的存在使委内瑞拉稠油胶质与沥青质分子之间及沥青质本身分子形成氢键。     

稠油化学组成对其粘度影响的灰熵分析

从稠油高粘度形成机制出发,采用灰色关联熵分析方法,以MATLAB为平台从计算化学角度探讨了稠油粘度特性与其组成、结构和性质之间的内在联系,考察了稠油化学组成和化学结构诸因素参与稠油高粘度形成过程的性质。由于对灰色关联分析法进行改进,不仅将稠油粘度与稠油组成关联起来,而且定量说明相关化学组成对稠油粘度的影响。结果表明,沥青质是影响稠油粘度的最主要因素,胶质和芳香烃起着稳定沥青质,防止其聚集分相的作用;而沥青质分子之间、沥青质与胶质分子之间的缔合与其分子中的杂原子、过渡金属、芳香结构和烷基侧链有着密切关系;沥青质分子中的极性部位(电负性部位)和配位基部位是引发沥青质分子聚沉的关键因素。有效降低沥青质分子内及分子之间的极性相互作用和配位作用,对稠油开采、集输及后加工处理将起到推动作用。     

粘弹性稠油的驱替特征及其影响因素分析

在粘弹性稠油一维两相驱替数学模型基础上,考虑影响稠油松弛特性的两个因素:温度和胶质-沥青质含量(体积分数),进行了数值求解,分析了松弛特性的影响因素及其对水驱稠油的影响.分析表明:温度越高,松弛特性越弱;胶质-沥青质含量越高,松弛特性越强,粘弹特性越显著;松弛特性可以降低驱替压力梯度,提高含水饱和度,推迟见水时间,延长开采时间,提高采收率,改善水驱粘弹性稠油的开发效果,但其影响随着温度的升高或胶质-沥青质含量的降低而减弱.研究成果为粘弹性稠油的驱替特征及其开发效果的研究提供了理论指导.     

塔河稠油活性组分对油水界面性质和乳状液稳定性的影响

针对塔河稠油采出液,测定了稠油采出液的黏度、含油量、含水量等,并将其分离出沥青质、胶质和蜡组分,分别研究了这3种组分对油水界面张力和界面剪切黏度以及稠油乳状液稳定性的影响。研究发现,沥青质和胶质作为天然的乳化剂,能使油水界面张力明显降低,且油水界面剪切黏度大小顺序为:沥青质>胶质>蜡,说明沥青质能稳定油水界面膜。此外,将胶质加入模拟油与模拟水所形成的O/W 乳状液稳定性最强,其次是沥青质和蜡组分;而使模拟油与模拟水所形成的W/O 乳状液稳定性最强的是沥青质,其次是胶质,蜡组分最弱。     

塔里木稠油及其组分结构参数的研究

以塔里木稠油1、塔里木稠油2、塔里木稠油3为原料,将3种稠油进行四组分的分离。通过元素分析、核磁共振等分析方法研究了3种稠油及其组分的基本性质,对稠油及其组分的平均结构参数进行分析计算。结果表明,相同条件下,稠油黏度大小、残炭值和沥青质含量从大到小顺序均为:塔里木稠油2、塔里木稠油1、塔里木稠油3;塔里木稠油2的芳碳率(fA)最高,塔里木稠油3及塔里木稠油1的芳碳率很接近。3种稠油的缩合指数(C.I.)差别不大。对同一种稠油,数均相对分子质量,结构参数CT、HT、fA、CA、RA、RT、RN、CN、C.I.从大到小顺序均为:沥青质、胶质、芳香分、饱和分。     

致密油注水吞吐影响因素研究及数学模型建立

近年来,水平井压裂注水吞吐技术已成为致密油的主要开发技术。初期获得较高产量,但随着吞吐轮次的增加,出现产量递减快、油水置换效率低等问题。利用新疆吉木萨尔油田致密油资料,通过室内岩心注水吞吐实验和单井注水吞吐数值模拟研究,分析了注入量、注水吞吐时机、注入速度、吞吐轮次、焖井时间、采液速度等参数对注水吞吐采收率的影响,明确了注水吞吐影响因素依次为吞吐轮次、注入量、焖井时间、注入速度、采液速度。建立单井注水吞吐地质模型,对注水吞吐影响因素进行多元非线性拟合,首次推导出注水吞吐五参数和三参数经验公式,预测误差均在8%以内,为研究区及类似的致密油藏注水吞吐开发提供重要参考。     

神经网络的CO_2吞吐候选井模糊优选方法

CO2吞吐候选井的优选和综合评价是二氧化碳吞吐项目成功的基础。在综合评价权重的确定中不管是层次分析法还是模糊层次分析法都带很大的主观性,这里将模糊综合评判方法与神经网络技术相结合,通过神经网络的自学习方法来获得评价参数权重,使权重能反应客观事实。实践证明该方法在CO2吞吐候选井的优选和综合评价中切实可行。     

基于多指标的致密油藏CO_2吞吐影响因素及筛选方法

基于层次分析法,建立了CO_2吞吐多指标综合评价函数。在此基础上采用正交实验设计和数值模拟方法,分析并指出致密油藏多级压裂水平井CO_2吞吐效果的主控因素为原油饱和度、天然裂缝密度、原油黏度、油藏厚度等;采用Box-Behnken实验设计和数值模拟技术相结合的方法,建立了致密油藏CO_2吞吐多指标综合评价函数计算的代理模型。根据油井基础参数,利用该代理模型可快速对油井CO_2吞吐效果进行预测并排序。     

改善超稠油高周期吞吐效果的技术研究及应用

辽河油田曙一区超稠油蒸汽吞吐进入高轮阶段后,存在着吞吐效果变差,周期产油量下降、吨油成本上升等问题.在认真分析了影响高轮井开发效果的主要因素后,有针对性地提出并采取了组合式吞吐、间歇蒸汽吞吐、多元式吞吐等多种技术对策,打破了以往单一的吞吐模式,提高了热利用率,改善了高轮井吞吐效果.这些技术措施对其它超稠油和稠油油藏开发是有借鉴作用.     

小断块油藏CO2单井吞吐强化采油可行性研究

受多断层切割的复杂断块油藏,所形成的众多小断块单元油藏井间连通性差、边界封闭、地层能量有限、开采中地层能量下降快、难以采用早期注水等方式大规模开采.而采用CO2吞吐强化采油方式对此类油藏可能是一种有效的方法.为此,针对复杂小断块低能量油藏单元的地质开发特征,在对油井目前地层流体进行相态分析基础上,通过CO2-油藏流体膨胀实验,确定CO2吞吐的驱替机理,再通过CO2吞吐长岩心驱替实验确定CO2吞吐增产原油的程度和时效性.然后建立了针对实际小断块单元油藏单井CO2吞吐的地质和数值模拟模型,在对注气前油井生产动态进行历史拟合基础上,对CO2吞吐强化采油过程中的工艺操作参数进行了敏感性分析,重点讨论注气时机和周期注入量对小断块单元油藏增产效果的影响,分析不同注气时机CO2吞吐前后近井地层原油饱和度和压力分布变化规律.从而得出适合于小断块单元油藏CO2单井吞吐强化采油的有效时机和最佳操作参数选择,为小断块单元油藏实施CO2吞吐强化采油可行性方案设计提供了系统的室内综合评价方法.     

考虑边水影响的蒸汽吞吐参数优化研究

XQ⁃45区进入多轮次蒸汽吞吐阶段后,受边水、断层、储层性质等因素的影响,剩余油分布复杂,吞吐效果越来越差。结合油藏动态数据,依据剩余油饱和度参数的不同将该区块79口油井划分为不同类型稠油井。其中,受边水影响的稠油井较多（22口）,边水沿高渗层向油井推进过程中,油井含水率上升较快易造成水淹。为进一步改善蒸汽吞吐开发效果,针对边水影响型油井中未水淹层段,采取单层蒸汽吞吐的方式来研究边水影响的蒸汽吞吐参数优化。通过提取单井地质模型,对比不同注汽方案,优选出最佳方案,即：注汽强度为100 t/m,油汽比将保持在0.2 t/t以上,可获得最大采油量。结果表明,周期注汽强度为100 t/m时,周期产油量在第3轮次达到峰值,蒸汽波及半径达到最大值。吞吐5个轮次后,累注汽量3 700 t,累产液量4 500 t,累产油量738.65 t,方案实施效果较好。     

八面河油田稠油热采工艺现状及下步建议

八面河油田在实践中,逐步发展形成了针对薄互层油藏、薄层油藏和特薄层稠油藏的热采工艺。该工艺以优化注汽参数和选井选层工艺为核心,以保证注汽质量为关键,以强化防砂、油层保护工艺配套为辅助,使蒸汽吞吐热采成为这类油藏改善开发效果的主导工艺,解决了八面河油田难采稠油开发难题。     

水驱稠油油藏CO2吞吐实验研究

为了进一步提高水驱稠油油藏的开发效果,利用室内物理模拟实验方法,研究了普通稠油油藏水驱开发后期转CO2吞吐的开采机理及可行性,分析了影响CO2吞吐效果的各项工艺参数。实验结果表明,CO2吞吐的周期注气量、注气速度、焖井时间和生产过程中的井底流压及降压方式都对CO2吞吐效果有重要影响,合理控制各工艺参数可以在水驱稠油油藏得到较好的CO2吞吐效果。     

CP油田稠油裂缝性油藏开发方式优选

CP油田为埋深较浅的双重介质砂砾岩背斜构造普通稠油油藏,以常规冷采方式投入开发以来,开发效果较差。为此,依据该区原油黏度大、流动性差且地层裂缝发育的地质特点,考虑采用热采方式改善油田开发效果。参照稠油热采开发方式筛选标准并利用油藏数值模拟方法进行了分析验证。研究结果表明,CP油田采用衰竭式+蒸汽吞吐的开发方式为最佳开发方式,原油采收率可达到41.4%。在此基础上,利用油藏数值模拟的方法对蒸汽吞吐参数进行了优选,并对井底干度进行了敏感性分析。根据上述开发方案对CP油田一口冷采井进行了现场试验,在注汽速度较低的情况下,取得了较好的增油效果。由此可以看出,该油田的成功经验对相似油田转换开发方式具有一定的借鉴意义。     

水平井动用状况改善方法研究

为改善油藏动用状况,缓解超稠油直井蒸汽吞吐进入高速周期递减的难题,对油藏均质性及剩余油分布不规律等因素进行分析.结合现场应用认为,新钻水平井可采用循环预热方式保证蒸汽循环加热水平段,对于井间加密水平井可采用双管注汽、CO2调剖、直井辅助吞吐等方式有效改善水平段动用状况,提高油井采收率.