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非常规天然气储层超临界CO2压裂技术基础研究进展 被引量：27
1
作者 孙宝江 王金堂 +2 位作者 孙文超 王志远 孙金声 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期82-91,共10页
非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规... 非常规天然气(致密气和页岩气)储层一般呈现低孔隙度、低渗透率、低孔喉半径等特征,气流阻力大,对于非常规天然气藏开发,主要采用压裂方式改造储层,提高单井产量和稳产有效期。水力压裂是实现商业开采的常用手段,但水力压裂针对非常规天然气储层存在水敏、储层污染等一系列问题。超临界二氧化碳(SC-CO2)无水压裂可以避免上述问题,是一种潜在的经济有效的压裂新方法,并具有减排优势。针对非常规天然气储层SC-CO2压裂技术进行跟踪调研,介绍非常规天然气储层压裂改造技术应用现状和非常规天然气储层SC-CO2压裂改造基础研究进展,分析SC-CO2压裂非常规天然气储层滤失特性、相态控制技术、SC-CO2压裂液增黏方法和SC-CO2压裂液携带支撑剂跟随性评价技术;提出SC-CO2压裂设备及工艺流程。开展结合现场工艺的SC-CO2压裂相态精确预测、研发不含氟、碳氢类聚合物的SC-CO2压裂液增黏剂体系、优选低密度支撑剂和进行SC-CO2压裂设备防腐、密封和流动保障技术攻关是非常规天然气储层SC-CO2压裂技术最重要的发展方向。 展开更多
关键词 非常规天然气 SC-CO2压裂 滤失规律 相态控制 增黏方法 水力参数
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CO_(2)-C_(2)H_(6)吞吐提高致密油藏采收率实验研究 被引量：3
2
作者 王程伟 苏玉亮 +2 位作者 王文东 李蕾 郝永卯 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期111-118,共8页
注CO_(2)已经成为致密油藏提高采收率的重要手段之一,相较于纯CO_(2),部分烃类气体对原油的降黏及混相能力更强。为此,通过高温高压PVT实验研究了CO_(2)及复合气体(CO_(2)-C_(2)H_(6))-原油的饱和压力及黏度的变化特征,并利用高温高压... 注CO_(2)已经成为致密油藏提高采收率的重要手段之一,相较于纯CO_(2),部分烃类气体对原油的降黏及混相能力更强。为此,通过高温高压PVT实验研究了CO_(2)及复合气体(CO_(2)-C_(2)H_(6))-原油的饱和压力及黏度的变化特征,并利用高温高压岩心吞吐实验揭示了不同气体介质、吞吐压力及吞吐轮次下原油动用程度。研究结果表明:复合气体中C_(2)H_(6)增强了气液两相混相能力,提高了CO_(2)降黏及溶解能力,原油流动性显著增加。复合气体中随着C_(2)H_(6)摩尔分数的增加,原油饱和压力由14.24 MPa增至18.02 MPa,提高了26.54%;原油黏度由23.68 mPa·s降至8.76 mPa·s。不同吞吐压力下复合气体(CO_(2)-C_(2)H_(6))的采收率提高效果均强于纯CO_(2)的,且吞吐压力在最小混相压力附近采收率提高程度高于其他吞吐压力。复合气体(CO_(2)-C_(2)H_(6))对孔隙半径为0.0001~0.001和0.01~1μm孔隙中的原油动用程度强于纯CO_(2)的。 展开更多
关键词 致密油藏 饱和压力 黏度 岩心实验 核磁共振技术
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新型稠杂环季铵盐的合成及其酸化缓蚀性能
3
作者 王业飞 王婧 +3 位作者 杨华 杨震 杨秋雯 吴佳佳 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期189-195,共7页
以喹啉、氯化苄和亚硝酸钠为原料,经“一锅法”两阶段反应合成一种新型稠杂环季铵盐(BQD),并评价其单独作为酸化缓蚀剂的应用潜力。采用静态失重法、电化学法、AFM(原子力显微镜)表面形貌和接触角分析等研究该缓蚀剂的缓蚀性能。结果表... 以喹啉、氯化苄和亚硝酸钠为原料,经“一锅法”两阶段反应合成一种新型稠杂环季铵盐(BQD),并评价其单独作为酸化缓蚀剂的应用潜力。采用静态失重法、电化学法、AFM(原子力显微镜)表面形貌和接触角分析等研究该缓蚀剂的缓蚀性能。结果表明:在90℃、15%HCl溶液中,“一锅法”得到的最终产物BQD在单独加量0.5%(质量分数)时,对N80钢片的腐蚀速率仅为2.48 g·m^(-2)·h^(-1),达到了行业一级标准要求,明显优于该“一锅法”的中间产物喹啉季铵盐BQC的缓蚀效果;该稠杂环季铵盐缓蚀剂能在N80钢片表面形成致密吸附层,且吸附模式符合Langmuir吸附等温规律,属于一种混合型缓蚀剂。 展开更多
关键词 稠杂环季铵盐 喹啉季铵盐 合成 酸化 缓蚀性能
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季铵盐型表面活性剂在砂岩气藏中的气湿反转规律及标度模型
4
作者 姚同玉 丛苏男 +2 位作者 刘卫东 崔传智 张俨彬 《天然气工业》 北大核心 2025年第3期123-131,共9页
针对气藏开发过程中因钻采流体侵入、凝析液相析出、水相反渗吸等引起的天然气渗流能力降低、发生液锁等现象,国内外学者进行了大量研究,但是仍然存在防液锁化学剂类型单一且成本高、评价方法尚不清晰等问题。为此,利用云母片接触角测... 针对气藏开发过程中因钻采流体侵入、凝析液相析出、水相反渗吸等引起的天然气渗流能力降低、发生液锁等现象,国内外学者进行了大量研究,但是仍然存在防液锁化学剂类型单一且成本高、评价方法尚不清晰等问题。为此,利用云母片接触角测试实验和岩心端面接触角测试实验研究了不同链长季铵盐型阳离子表面活性剂在岩石表面的气湿反转规律,利用渗透系数实验对比了气湿反转前后液相渗透系数,建立了防液锁的标度模型,并将模型计算结果与实验结果进行对比验证。研究结果表明:(1)季铵盐型表面活性剂在云母片和岩心表面具有较强的气湿反转能力,相对于十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)和十四烷基三甲基溴化铵(TTAB),十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)气湿反转能力最强,能将水和十二烷在云母片表面的接触角分别从6.0°、6.6°增至83.1°、62.2°,岩心端面的接触角分别从17.6°、19.2°增至93.1°、84.2°;(2)经季铵盐型表面活性剂润湿反转后,液相在岩心中的渗透系数降低,且CTAB降低幅度最大,水相和油相渗透系数分别降低73.7%和69.4%;(3)构建的防液锁的标度模型计算结果表明,经0.05%CTAB处理后,水相和油相渗透系数分别降低72.3%和67.0%,模型结果与实验结果相对误差小于5%。结论认为,研究认识深化了对气湿反转现象的理解,CTAB可有效抑制气藏液锁,构建的标度模型可以评价气湿反转防液锁效果,能为砂岩气藏防液锁、降积液、延长生产周期提供有力指导。 展开更多
关键词 季铵盐型表面活性剂 气湿反转 接触角 渗透性 气藏液锁
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电磁阀控制井下增压器输出特性
5
作者 何宇航 廖华林 +3 位作者 王敏生 王华健 牛继磊 魏俊 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期194-200,共7页
超高压水射流井底岩石切槽应力卸载方法是提高破岩效率的有效手段,然而现有井下增压装置为被动增压,超高压脉冲射流输出持续时间短且难以实现输出频率可控可调,导致切槽效率低。设计一种新型电磁阀控制井下增压器,通过室内实验和数值模... 超高压水射流井底岩石切槽应力卸载方法是提高破岩效率的有效手段,然而现有井下增压装置为被动增压,超高压脉冲射流输出持续时间短且难以实现输出频率可控可调,导致切槽效率低。设计一种新型电磁阀控制井下增压器,通过室内实验和数值模拟相结合的方式分析其增压性能和输出特性。结果表明:增压装置的输出特性为高压射流和低压射流组合而成的混合脉冲射流,输出波形近似方波且输出频率可调;输出特性受输入压力与结构参数的影响较大,输入压力和活塞面积比增大,使得峰值压力升高而增大了射流切槽能力,活塞行程增大延长了超高压水射流的持续时间,提高了水射流切槽效率。 展开更多
关键词 深部硬岩 高压水射流切槽 井下增压装置 射流特性 可控可调
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提升油气井长效生产寿命的穿越型水合物层固井理念及可行性 被引量：5
6
作者 步玉环 沈晟达 +3 位作者 柳华杰 路畅 郭胜来 刘和兴 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期93-101,共9页
穿越型天然气水合物层进行深层油气生产作业时,由于井筒散热导致井周水合物受热分解,对水泥环与套管界面胶结处造成损坏,严重时会造成油气井的报废。针对这一技术难题,提出一种可以提升油气井长效生产寿命的穿越型水合物层固井理念,提... 穿越型天然气水合物层进行深层油气生产作业时,由于井筒散热导致井周水合物受热分解,对水泥环与套管界面胶结处造成损坏,严重时会造成油气井的报废。针对这一技术难题,提出一种可以提升油气井长效生产寿命的穿越型水合物层固井理念,提出采用低水化热早强保温隔热水泥浆体系进行水合物层段的封固方法。同时对保温隔热材料提高水泥浆保温隔热性能的可行性进行研究。结果表明:在水泥浆中添加合理的中空微球材料可以使水泥浆在保持合理的水泥石强度的同时具有较低的水泥石热导性,复配材料加量为10%时水泥石的导热系数从0.8 W/(m·K)降低至0.32 W/(m·K),为解决当前深水油气井长效生产提供了新的解决思路。 展开更多
关键词 保温材料 油井水泥 导热系数 抗压强度
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低腐蚀自生热冻胶压裂液流变性能及反应动力学研究
7
作者 李芋池 罗明良 +3 位作者 战永平 樊乔 吕元佳 赵春光 《钻井液与完井液》 北大核心 2025年第1期117-126,共10页
在稠油储层压裂改造过程中,压裂液进入裂缝后会降低储层温度,导致裂缝周围原油黏度增加,甚至会堵塞地层。针对此问题,以尿素、亚硝酸钠和氯化铵为生热材料,盐酸为催化剂,耐温耐盐共聚物FS-1为增稠剂,有机锆为交联剂,应用溶液共混法制备... 在稠油储层压裂改造过程中,压裂液进入裂缝后会降低储层温度,导致裂缝周围原油黏度增加,甚至会堵塞地层。针对此问题,以尿素、亚硝酸钠和氯化铵为生热材料,盐酸为催化剂,耐温耐盐共聚物FS-1为增稠剂,有机锆为交联剂,应用溶液共混法制备了一种低腐蚀自生热冻胶压裂液,评价了压裂液体系的生热产气性能、流变性和耐腐蚀性等性能,测试了反应产生气体组分,探究了不同因素对生热反应速率的影响规律,明确了其反应动力学参数。结果表明:自生热体系具有良好生热生气性能,当反应物浓度、酸性催化剂浓度和初始温度越大,峰值温度越高,生气量越大,到达峰值温度所需时间越短,但生气量随初始温度的增加而略有减少;体系中NH4Cl可大幅降低盐酸浓度,不仅降低了压裂液对压裂管线设备的腐蚀速率,而且有利于压裂液成胶,反应产生大量CO_(2)和N_(2)气体及热量;冻胶一定程度上弱化了生热剂的生热产气性能,60℃、170 s^(-1)下剪切90 min,黏度保持在50 mPa·s以上;自生热冻胶压裂液反应级数m=2.67,n=1.69,活化能ΔE=49.54 kJ/mol,指前因子A=6.82×10^(2),相比于自生热体系反应速度大幅下降,可通过反应动力学方程预测该体系反应过程参数并进行调控,为自生热压裂液优化设计提供依据。 展开更多
关键词 低腐蚀 自生热 冻胶压裂液 流变特性 反应动力学
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黏土矿物类型对低矿化度水驱采收率的影响实验 被引量：3
8
作者 尉雪梅 张艳玉 +1 位作者 蒋文超 孙晓飞 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期120-129,共10页
为定量表征不同黏土矿物对低矿化度水驱效果影响程度,分析低矿化度水驱的作用机理,采用黏土悬浮液对石英颗粒表面的高温黏附技术,制作了石英颗粒表面附着不同黏土矿物的填砂模型,并开展了岩心驱替实验和Zeta电位、接触角测试实验。结果... 为定量表征不同黏土矿物对低矿化度水驱效果影响程度,分析低矿化度水驱的作用机理,采用黏土悬浮液对石英颗粒表面的高温黏附技术,制作了石英颗粒表面附着不同黏土矿物的填砂模型,并开展了岩心驱替实验和Zeta电位、接触角测试实验。结果表明:低矿化度水驱对纯石英砂填砂模型提高采收率效果不明显,黏土矿物的存在是低矿化度水驱提高采收率的必要条件;附着高岭石的石英砂模型的水驱采收率随注入水矿化度的降低呈提高趋势,附着蒙脱石的石英砂模型的水驱采收率在初期也随矿化度降低而逐渐升高,但存在一个最高采收率的临界矿化度,其后随注入水矿化度的进一步降低,最终采收率又呈现降低趋势;而蒙脱石黏土遇低矿化度水后,会使附着原油的蒙脱石颗粒膨胀运移而提高洗油效率,但随着离子质量浓度的降低,脱落的微粒增多,堵塞渗流通道,又会影响水驱效果;附着混合黏土岩心和附着蒙脱石岩心具有相似的水驱采收率变化规律,附着混合黏土的岩心模型的水驱效果要好于附着单一黏土矿物的岩心模型。 展开更多
关键词 黏土矿物 低矿化度水驱 岩心驱替实验 采收率 ZETA电位
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石油树脂悬浮体调剖剂性能及其堵水机制 被引量：6
9
作者 蒋平 郑超 +3 位作者 葛际江 张贵才 裴海华 孙铭勤 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期124-130,共7页
针对传统冻胶类调剖体系在高温高盐油藏中稳定性差、封堵效率低、无机类调剖剂油水选择性差的问题,采用不同软化点的石油树脂,制备石油树脂悬浮体调剖体系,分别通过物模驱替实验考察该体系对油、水两相的选择性封堵性能,进而通过高温流... 针对传统冻胶类调剖体系在高温高盐油藏中稳定性差、封堵效率低、无机类调剖剂油水选择性差的问题,采用不同软化点的石油树脂,制备石油树脂悬浮体调剖体系,分别通过物模驱替实验考察该体系对油、水两相的选择性封堵性能,进而通过高温流变性实验和高温高压下的微观形貌分析验证其堵水机制。结果表明:石油树脂悬浮体调剖体系具有良好的油水选择性,对于渗透率大于8μm^2的水层具有较好的封堵性能,封堵率大于80%,而对油层伤害率仅为5.29%;对于级差为3.0的填砂管,随着石油树脂悬浮体注入量的增加高、低渗层的流量比逐渐降低,当注入0.5V_P(V_P为孔隙体积)调剖剂后高、低渗层的分流量比小于1,发生反转;当环境温度大于树脂软化点后,石油树脂转变为牛顿流体,其黏度随着温度的升高而降低,但在150℃下整体黏度仍然大于2.2 Pa·s,石油树脂可以通过吸附在多孔介质表面依靠其黏滞力起到堵水的作用。 展开更多
关键词 高温高盐油藏 调剖堵水 流变性 石油树脂 油水选择性
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低温油气藏胍胶压裂液破胶酶的研制与性能评价 被引量：6
10
作者 达祺安 姚传进 +3 位作者 曲晓欢 褚程程 马鑫 雷光伦 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期137-144,共8页
针对低温油气藏胍胶压裂液破胶效率低,返排困难造成储层污染严重的问题,通过发酵学方法利用地衣芽孢杆菌GD-551研制出一种低温油气藏胍胶压裂液专用生物酶破胶剂;测试该生物酶破胶剂的储层适应性,对比不同条件下酶破胶剂与常规(NH_(4))_... 针对低温油气藏胍胶压裂液破胶效率低,返排困难造成储层污染严重的问题,通过发酵学方法利用地衣芽孢杆菌GD-551研制出一种低温油气藏胍胶压裂液专用生物酶破胶剂;测试该生物酶破胶剂的储层适应性,对比不同条件下酶破胶剂与常规(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)破胶剂的破胶性能;通过室内基质岩心与可视化裂缝模型实验对比酶破胶剂与(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)对储层物性的伤害。结果表明酶破胶剂适用的油气藏温度为30~60℃,pH值为5.5~8.0,总矿化度小于84 g/L;低温条件下酶破胶剂作用4 h后胍胶压裂液破胶率可超过95%且生成的残渣含量低于行业标准(600 mg/L),同条件下(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)破胶率不足15%且生成的残渣含量较酶破胶剂高77%以上;与(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)相比,使用酶破胶剂的基质与裂缝模型反向注入压力更低,渗透率与导流能力下降幅度更小,酶破胶剂对基质渗透率与裂缝支撑剂层导流能力造成的伤害远小于传统的(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)破胶剂。 展开更多
关键词 低温油气藏 储层伤害 胍胶压裂液 酶破胶剂 可视化实验
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流体黏速物性对砾石层堵塞影响机制及充填防砂井工作制度优化实验 被引量：8
11
作者 董长银 周玉刚 +4 位作者 陈强 朱春明 李彦龙 李效波 刘亚宾 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1178-1186,共9页
选用粒度中值0.10 mm和0.16 mm的2种地层砂、粒径0.6~1.2 mm的石英砂和陶粒,开展不同流体黏度与流体流速组合条件下的砾石层挡砂堵塞模拟实验,提出采用黏速指数(流体黏度与流速的乘积)表征流体物性和流动条件对砾石层堵塞的影响机制和规... 选用粒度中值0.10 mm和0.16 mm的2种地层砂、粒径0.6~1.2 mm的石英砂和陶粒,开展不同流体黏度与流体流速组合条件下的砾石层挡砂堵塞模拟实验,提出采用黏速指数(流体黏度与流速的乘积)表征流体物性和流动条件对砾石层堵塞的影响机制和规律,同时提出了砾石充填防砂井投产工作制度优化方法。研究表明地层砂侵入交混带渗透率、砾石层最终堵塞渗透率与携砂流体流速、黏度负相关,流速越高、黏度越大,地层砂侵入交混带渗透率、砾石层最终堵塞渗透率越低。流体流速、黏度是影响砾石层堵塞程度的关键参数,黏速指数可以很好地表征流体的流动特征,同时也便于分析砾石层堵塞机理;不同黏度和流速组合,只要最终的黏速指数相同(近),其对砾石层总体渗透率的影响基本一致;砾石层渗透率随着黏速指数增加首先迅速下降,然后降速变缓直至基本稳定。最优配产量与阶梯提产相结合的砾石充填防砂井投产工作制度优化方法,可以有效降低携砂流体对砾石层渗透率的损害,提高油井生产效益。 展开更多
关键词 砾石充填 挡砂实验 堵塞规律 黏速指数 工作制度 优化方法 堵塞模拟
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固井水泥浆不同凝固状态时的气体窜流实验 被引量：4
12
作者 韩金良 郭辛阳 +2 位作者 宋雨媛 段进忠 付帅师 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2021年第6期760-764,共5页
针对气体窜流问题,设计和开展了水泥浆不同凝固状态的气体窜流实验,观察了气体窜流现象,测量了气体窜流压力,分析了气体窜流形态及窜流路径,研究了气体窜流规律。研究表明,当水泥浆凝固时间较短(120 min和180 min)时,气体窜流压力较小(... 针对气体窜流问题,设计和开展了水泥浆不同凝固状态的气体窜流实验,观察了气体窜流现象,测量了气体窜流压力,分析了气体窜流形态及窜流路径,研究了气体窜流规律。研究表明,当水泥浆凝固时间较短(120 min和180 min)时,气体窜流压力较小(低于0.05 MPa),气体主要从水泥浆内部缓慢窜出,窜流通道尺寸总体较小但由下而上逐渐变大;当凝固时间增至200 min和220 min后,气体窜流压力增大至0.15 MPa和0.20 MPa,气体主要从内部突然大量猛烈窜出,窜流通道呈"糖葫芦"形和"裂缝"形且尺寸较大;凝固时间增至240 min后,窜流压力进一步增大至0.22 MPa,此时气体不能从水泥浆内部窜流,只能从水泥浆和井壁之间的胶结界面处窜出。建议针对水泥浆的不同凝固状态采用不同的策略来进行防窜设计。 展开更多
关键词 水泥浆 气体窜流 静胶凝强度 凝固状态 窜流规律
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乳化沥青提高原油采收率研究进展 被引量：1
13
作者 张贵才 王磊 +3 位作者 胡俊杰 王翔 蒋平 裴海华 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期160-166,共7页
乳化沥青具有注入性能好、封堵强度高等优点,作为一种选择性堵剂在油田提高采收率领域比其他化学剂体系更具应用潜力。本文总结了国内乳化沥青堵水体系的开发历程及现场选择性堵水的应用效果。通过调研近年来国内外文献,概述了乳化沥青... 乳化沥青具有注入性能好、封堵强度高等优点,作为一种选择性堵剂在油田提高采收率领域比其他化学剂体系更具应用潜力。本文总结了国内乳化沥青堵水体系的开发历程及现场选择性堵水的应用效果。通过调研近年来国内外文献,概述了乳化沥青堵水的作用机理,一种是作为乳液的作用机理,主要是乳液颗粒被变形捕获产生贾敏效应和乳液液滴的机械滞留使水的流动阻力增大;另一种是其分散相也就是乳液破乳后沥青的作用机理,主要是沥青黏附在岩壁上起到的堵水作用。同时,总结了乳化沥青稳定的主要影响因素,包括温度、水相中的电解质浓度和pH值以及分散相中的沥青质,并且论述了各因素影响乳化沥青稳定性的作用机理。最后,详细叙述了乳化沥青应用于油田调剖堵水领域的最新研究进展,研究表明乳化沥青不仅具有优异的封堵效果,还具有独特的封堵选择性。此外,乳化沥青还能与CO_(2)吞吐、泡沫调驱组成复合增产技术进行现场应用,并且指出了乳化沥青应用于调剖堵水领域存在的问题与未来展望。 展开更多
关键词 乳化沥青 选择性堵剂 调剖堵水 提高采收率 综述
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环保型改性纳米碳酸钙降滤失剂的合成与性能评价 被引量：2
14
作者 黄维安 李国真 +4 位作者 贾江鸿 张金昭 江琳 余婷 苏锐 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期126-134,共9页
纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,... 纳米碳酸钙在钻井液中具有降滤失及封堵作用、且环保,但分散性差、易团聚,导致效果不理想。使用硅烷偶联剂对纳米碳酸钙进行表面改性,再通过自由基共聚法将抗温、抗盐单体接枝到改性纳米碳酸钙表面,得到改性纳米碳酸钙降滤失剂SDNPJ-2,采用红外光谱(FTIR)、热重分析进行表征,同时对比评价其综合性能,通过对膨润土基浆粒径、zeta电位分析,滤饼扫描电镜(SEM)分析,考察SDNPJ-2在黏土颗粒上的吸附特征,研究改性纳米碳酸钙降滤失剂在水基钻井液中的降滤失机制。结果表明:SDNPJ-2可抗230℃高温;1%SDNPJ-2可分别使4%膨润土基浆、25%盐水基浆、10%CaCl_(2)基浆150℃/(16 h)老化后的API滤失量降低70%、89%和85%,可抗氯化钠250000 mg/L、抗氯化钙100000 mg/L,降滤失效果优于国外同类目前最优产品Driscal D;生化需氧量(BOD_(5))为558 mg/L、BOD_(5)/COD(化学需氧量)达22.6%,可生物降解;SDNPJ-2通过酰胺基团吸附于黏土表面、改善其分散性,优化体系粒径级配、通过物理堆积有效封堵滤饼和地层孔隙,两方面协同达到优良的降滤失效果。 展开更多
关键词 纳米碳酸钙 降滤失剂 钻井液 耐温耐盐
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砂岩气藏水侵残余气赋存特征与形成机制
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作者 刘静 杜竞 +4 位作者 欧宝明 姜艺民 康瑞鑫 廖丽 吴飞鹏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期83-93,共11页
挖潜水封残余气是疏松砂岩水侵气藏提高采收率的关键措施之一,但目前对不同水侵能量下水封残余气的形成过程、赋存形态等缺乏系统的认识。为明确常规砂岩水侵气藏不同水侵能量下残余气赋存特征与形成机制,采用玻璃刻蚀模型,借助微观可... 挖潜水封残余气是疏松砂岩水侵气藏提高采收率的关键措施之一,但目前对不同水侵能量下水封残余气的形成过程、赋存形态等缺乏系统的认识。为明确常规砂岩水侵气藏不同水侵能量下残余气赋存特征与形成机制,采用玻璃刻蚀模型,借助微观可视化实验装置和像素提取手段,跟踪刻画了水侵过程中气水两相界面的动态变化过程,揭示了不同类型残余气的封存滞留机制。研究结果表明:①水侵能量强弱是控制残余气赋存形态的关键因素,水侵能量较弱时,水相难以突破气液界面形变阻力,毛细管力占主导,残余气多以“水膜截断分割—水膜剪切拉伸—水膜增厚截断压缩”的动态过程逐步形成,并呈现出水锁和卡断残余气特征;②水侵能量较强时,驱替力占主导,非均质指进现象明显,残余气滞留过程为“水相挤压截断—水膜增厚压缩”两个阶段,以边部条带残余气为主;③整体上,强水侵能量时残余气饱和度要比弱水侵能量低,但驱扫均衡性强水侵能量明显低于弱水侵能量。结论认为,根据两种水驱能量(或水驱速度)研究了水侵区水封气的形成机理,并划分出了5种残余气,可为水侵区水封气挖潜对策制订及水侵气藏提高采收率方案设计提供科学依据。 展开更多
关键词 砂岩气藏 残余气类型 水侵能量 微观可视化 赋存形态 形成机制
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石灰岩酸压裂缝蠕变闭合机理研究
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作者 齐宁 马腾飞 +2 位作者 章泽辉 刘湘华 刘练 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期73-82,共10页
石灰岩储层渗透率低、非均质性强,油气开发过程中常采用酸压进行储层改造,但酸蚀后岩石力学性质会发生明显改变,在高闭合压力作用下酸蚀裂缝的稳态蠕变速率显著增大,裂缝更容易发生蠕变闭合,致使导流能力下降甚至丧失,揭示酸蚀石灰岩蠕... 石灰岩储层渗透率低、非均质性强,油气开发过程中常采用酸压进行储层改造,但酸蚀后岩石力学性质会发生明显改变,在高闭合压力作用下酸蚀裂缝的稳态蠕变速率显著增大,裂缝更容易发生蠕变闭合,致使导流能力下降甚至丧失,揭示酸蚀石灰岩蠕变机理对于深层油气储层改造与高效开发具有重要意义。为此,在研究酸蚀石灰岩蠕变特征基础上,提出了酸蚀石灰岩的蠕变方案及模型,结合酸蚀石灰岩的三轴蠕变实验,采用ABAQUS有限元分析方法,研究了石灰岩酸蚀后蠕变和酸蚀裂缝壁面微凸体对导流能力的影响。研究结果表明:①石灰岩酸蚀后表现出显著的蠕变特性,低围压时,酸蚀石灰岩峰值强度显著下降,高围压时,酸化对石灰岩峰值强度影响不大;②在初始蠕变阶段与稳态蠕变阶段、稳态蠕变阶段与加速蠕变阶段之间没有明显的界限;③轴向应力是控制酸蚀裂缝闭合的主控因素,酸蚀软化层的存在使石灰岩裂缝的强度显著下降,软化层承担的应力是酸蚀石灰岩内部的4~6倍;④酸蚀石灰岩裂缝的蠕变本构关系满足虎克体与麦克斯韦尔体的并联关系,酸蚀石灰岩裂缝的蠕变表现出滞弹性。结论认为,虎克体与麦克斯韦尔体的并联模型可有效预测酸蚀石灰岩的蠕变特性,提高了深层石灰岩油气藏酸化酸压作业风险防范效率,为深层、超深层石灰岩储层改造与高效开发提供理论指导,建议持续深化对酸蚀后不同岩性岩石力学特性的研究,以推动石灰岩储层改造的技术创新和高质量发展。 展开更多
关键词 石灰岩酸蚀蠕变 裂缝闭合 酸蚀软化层 微凸体 蠕变本构模型 麦克斯韦尔模型 ABAQUS有限元分析
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页岩气井间压裂窜扰机理及影响规律 被引量：5
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作者 王文东 喻文锋 +5 位作者 高攀 曾波 苏玉亮 唐登济 黄浩勇 孙昊 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期128-138,共11页
四川盆地南部地区(以下简称川南地区)页岩气水平井体积压裂改造过程中,受地质及工程等因素影响,水力裂缝易与单一方向大尺度天然裂缝沟通并过度扩展,从而诱导邻井压力快速上涨,最终导致压裂窜扰、套管变形等问题,直接影响页岩气单井产... 四川盆地南部地区(以下简称川南地区)页岩气水平井体积压裂改造过程中,受地质及工程等因素影响,水力裂缝易与单一方向大尺度天然裂缝沟通并过度扩展,从而诱导邻井压力快速上涨,最终导致压裂窜扰、套管变形等问题,直接影响页岩气单井产量。为此,针对川南地区页岩气储层压裂窜扰模式多样、机制认识不清以及防控效果有限等问题,建立了全耦合页岩气水平井压裂多簇同步扩展数值模拟模型,并阐明了不同类型压裂窜扰的影响规律,最后提出了有效治理压裂窜扰的方法。研究结果表明:①天然裂缝发育的储层中,水平井裂缝易沿单一方向大尺度天然裂缝优势条带扩展,直接或间接对邻井产生影响,造成其压力涨幅异常;②页岩气水平井通过避免在风险段压裂或降低改造强度在一定程度上可减轻压裂窜扰的影响;③压裂井附近存在衰竭邻井时,裂缝更易往邻井低应力区扩展产生压裂窜扰,窜扰程度与岩石孔隙弹性密切相关。结论认为,合理避开风险段射孔、控制压裂改造强度可有效降低页岩气水平井压裂窜扰的风险,该研究成果可为同类国内外页岩气区块页岩气水平井压裂开发提供技术指导。 展开更多
关键词 川南地区 页岩气 压裂窜扰模式 大尺度天然裂缝 全耦合数值模拟 压裂窜扰影响因素
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深层稠油油藏降黏泡沫驱驱油特征及机理研究 被引量：4
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作者 党法强 李松岩 +2 位作者 李明鹤 何晓琳 李兆敏 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期128-137,共10页
降黏泡沫驱结合了降黏剂乳化降黏和泡沫选择性封堵的优势,可进一步提高开发后期深层稠油油藏的采收率。通过室内实验,根据降黏泡沫剂的降黏效果、起泡性能、泡沫稳定性,优选出合适的降黏泡沫剂浓度;通过单岩心驱替实验对比不同驱替方式... 降黏泡沫驱结合了降黏剂乳化降黏和泡沫选择性封堵的优势,可进一步提高开发后期深层稠油油藏的采收率。通过室内实验,根据降黏泡沫剂的降黏效果、起泡性能、泡沫稳定性,优选出合适的降黏泡沫剂浓度;通过单岩心驱替实验对比不同驱替方式下降黏泡沫驱驱油特征以及开采效果,通过并联岩心实验研究不同渗透率级差下降黏泡沫的分流能力,明确降黏泡沫驱提高采收率机理。结果表明:降黏泡沫驱过程中,降黏剂可以促进稠油乳化降黏,泡沫可以有效封堵大孔喉,同时抑制氮气窜流。二者结合有效提高波及系数和洗油效率,提高驱替压差,降低含水率。降黏泡沫驱可以在降黏泡沫剂驱的基础上进一步提高13%的采收率。非均质条件下,降黏泡沫驱可以有效降低高渗透岩心窜流,迫使流体转向进入低渗透岩心发挥乳化降黏作用,扩大波及范围的同时提高了洗油效率。降黏泡沫驱技术能显著提高深层低渗透稠油油藏的采收率,其优化了油流分布,增强乳化与减少稠油黏度,为深层稠油高效开发提供了有效策略。 展开更多
关键词 深层稠油油藏 降黏剂驱 泡沫驱 降黏泡沫驱 提高采收率
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特低渗油藏活性流体压驱提高采收率机制 被引量：1
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作者 孙永鹏 陈超 +6 位作者 戴彩丽 王传熙 王蓉 赵文勋 张维友 李国良 曾思哲 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期141-148,共8页
活性流体压驱是在压驱过程中伴注活性流体段塞的驱替方法。通过试验探究活性流体压驱作用特征,结合界面性质、电性以及毛管数理论等揭示其提高采收率机制。结果表明:水驱后,活性流体压驱可提高采收率4.9%~13.4%,降低注入压差17.6%~51.3%... 活性流体压驱是在压驱过程中伴注活性流体段塞的驱替方法。通过试验探究活性流体压驱作用特征,结合界面性质、电性以及毛管数理论等揭示其提高采收率机制。结果表明:水驱后,活性流体压驱可提高采收率4.9%~13.4%,降低注入压差17.6%~51.3%;活性流体分子吸附在油水界面,降低界面张力,增加乳化油滴稳定性,提升微观波及效率,提高特低渗岩心驱油效率;活性流体质量分数从0.05%提高到0.5%,注入速度从0.5 mL/min提高到3 mL/min,室内试验毛管数可提高2个数量级,岩心残余油饱和度降低20.8%;活性流体吸附在岩石孔喉壁面,可减弱多孔介质亲水性,降低压驱过程水相渗流摩阻;压驱存在合适的速度区间,速度过高会增加流体惯性阻力,减弱降压效果;现场试验压驱过程添加活性流体段塞,单井产量可提高0.4 t/d。 展开更多
关键词 特低渗油藏 压驱 活性流体 提高采收率 作用机制 降压
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疏松砂岩稠油油藏防砂介质的原油-地层砂协同复合堵塞机制与规律 被引量：2
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作者 董长银 刘洪刚 +4 位作者 韩耀图 李进 胡泽根 战鑫杰 王浩宇 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期133-141,共9页
针对稠油出砂井防砂介质堵塞问题,使用稠油与水混合液携带地层砂,开展单向驱替流动、热采交变吞吐流动两种模式下的挡砂堵塞驱替模拟试验,揭示不同条件下割缝、绕丝、复合滤网和砾石层等多类型防砂介质的稠油-地层砂协同堵塞机制与规律... 针对稠油出砂井防砂介质堵塞问题,使用稠油与水混合液携带地层砂,开展单向驱替流动、热采交变吞吐流动两种模式下的挡砂堵塞驱替模拟试验,揭示不同条件下割缝、绕丝、复合滤网和砾石层等多类型防砂介质的稠油-地层砂协同堵塞机制与规律,根据堵塞机制和定量关系,构建稠油-地层砂对防砂介质堵塞程度和动态产能预测模型。结果表明:高黏度稠油对防砂层多孔介质具有明显堵塞作用,渗透率损伤可高达70%;稠油防砂井中,存在稠油和地层砂对防砂介质的协同堵塞机制,稠油以束缚油的形式占据介质空间,加剧内部分选桥架堵塞,最终造成90%以上渗透率损害,但同时挡砂效果得到提升;热采蒸汽交变吞吐生产方式对稠油-地层砂的协同堵塞具有明显的解除堵塞效应;但随着交替轮次的增加,解堵和渗透率恢复幅度逐渐下降;对于稠油油藏防砂,建议挡砂精度相比常规油藏防砂精度放宽1~2个等级。 展开更多
关键词 稠油油藏 防砂介质 协同堵塞 堵塞机制 交变解堵 蒸汽吞吐
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