三元复合驱采出污水回注渗透率的影响因素分析

基于大庆油田三元复合驱采出污水回注对地层存在的损害现象,研究了污水回注渗透率的影响因素。采用室内水驱实验方法,对三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等因素进行了分析,阐述了各种成分对渗透率的影响机理。结果表明,悬浮物颗粒会堵塞孔隙喉道,油产生的“贾敏效应”将增大油水流动阻力,碱与岩石及黏土矿物问的物理化学作用会使地层结垢,聚合物在岩芯中的吸附和滞留共同造成地层渗透率的下降。因此,建议将三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等处理合格后再进行回注,以减轻对地层的损害。     

用超声波消除井底附近的地层损害

在实验室进行了利用超声波能来减少由微粒和泥浆固体引起对地层损害的研究，泥浆伤害岩芯的试验是在一个动力过滤筒中进行。用注入淡水模拟由于微粒迁移引起的地层伤害，然后采用各种频率和强度的超声波能对损伤的岩芯进行处理，实验是在完全饱和盐水的岩芯和部分饱和癸烷的岩芯里进行。逆流期间，将每一岩芯三个不同截面的渗透率作为超声波处理时间的函数进行监测。对砂岩芯和石灰岩岩芯的渗透率增大程度、需要处理的深度和超声波能     

克拉玛依油田注水储层伤害与水质问题分析

为揭示注水水质对储层的伤害情况,针对克拉玛依油田清污混注运行中水体不配伍和水质达标率低的问题,开展了清污混注的水体配伍性、水质对岩心的伤害、悬浮颗粒或乳化油对储层堵塞机理及注水水质指标研究。结果表明:克拉玛依油田污水与清水、注入水与地层水均存在一定程度的不配伍,但失钙(镁)率都在30%以下。清污混注增加了注水对岩心伤害的程度,且清水占比越大伤害越重。注入水中悬浮颗粒和乳化油浓度越高,岩心的渗透率保留率越低,对岩心的伤害程度也越大。因此,克拉玛依油田最大的清水配注量应是恰好满足配注所需的最低清水量,回注水的推荐指标为悬浮颗粒质量浓度≤5mg/L、乳化油质量浓度≤20mg/L。     

临南油田工业污水经处理后回注对地层的影响

探讨了临南油田污水处理后处理水与地层水的配伍性及对储层的敏感性问题,结果表明,临南油田处理水与地层水配伍性能好,不会产生沉淀结垢现象,对储层存在一定的速敏效应,不存在盐敏效应,并表现无碱敏或弱碱敏及无酸敏或弱酸敏效应,因此对储层损害程度小,能用于油田污水回注,提高石油采收率。     

辽河油田沈95块储层伤害研究

针对辽河油田沈95块油藏储层渗透率低、原油凝固点高的特点,对该区储层的岩矿特征、孔隙结构及流体物性、敏感性、水驱特征等进行了实验分析和开发实验技术研究.认为目前造成储层伤害的主要因素有:原油中石蜡析出造成油井井底附近地层渗透性下降;注入水水质差引起注水井近井地带的储层伤害;颗粒运移主要造成地层深部伤害及细菌堵塞、地层敏感性伤害等.并在大量实验的基础上结合前人研究成果,提出了相应的改善方案和建议.     

注入水对地层伤害的评价

通过不同水样的岩心驱替实验，研究了注入水质对岩心渗透率的伤害率。结果表明：①现场注入水对岩心渗透率的伤害率大于50％；②注入处理不彻底的水后岩心渗透率的伤害变小，但伤害深度变大；③薄膜过滤后的水和处理后的水对岩心的伤害率基本相同；④注入水质应按处理后的水质指标控制。     

不同注水开发阶段水淹层混合地层水电阻率计算方法

水淹层混合地层水电阻率是水淹层剩余油饱和度评价必须确定的参数.在开发中后期,注入水会与原始地层水发生离子交换作用,因此不能简单地利用并联导电模型计算混合地层水电阻率,从而增加了计算的困难.首先根据注入水和原始地层水未进行离子交换和离子交换完全两种情况确定出不同的混合地层水电阻率计算方法;再考虑实际注水过程,确定动态的混合地层水电阻率计算模型,在动态模型中利用离子交换率表示不同阶段混合地层水电阻率的变化规律,并提出利用岩电实验和阿尔奇公式确定离子交换率的方法;最后给出混合地层水电阻率在饱和度计算时的应用方法,为定量测井解释的大批量数据处理提供编程思路.     

地层渗透率对成矿流体热场和流场的影响--以锡矿山锑矿床成矿流体为例

沉积盆地是流体活动最活跃的场所,而地层渗透率则是盆地流体运移的基础数据.沉积盆地中的热-重力驱动型流体的运移依赖于盆地的水文地质特征和成矿流体特征.为研究地层渗透率的改变对湖南锡矿山锑矿床成矿流体热场和流场的影响,首先选取一个对比地层渗透率组,计算出区域的热场和流场分布,然后改变导水地层渗透率的大小,并将其计算结果与对比渗透率组的热场结果进行对比,结果显示改变地层渗透率的大小对区域流场的影响较大,而对区域热场的影响则不大.在所讨论的地层渗透率组取值范围内,地层渗透率的改变对区域热场的影响介于5%～10%间,而地层渗透率的改变对区域流场的影响则达到2～3倍.     

岩屑回注的数值模拟方法

岩屑回注技术经济环保,但其发展时间较短且浆液流变学性质复杂。为探究浆液与地下水流动系统的相互作用,开发模拟器,建立孔隙/裂隙介质中宾汉流体型浆液的岩屑回注三维全隐式积分有限差分模型,通过流体状态方程编程实现其运移模拟。模拟器综合考虑了浆液的非牛顿流动过程,浆液与水的混合流动过程,浆液与水混合流体的沉淀与稀释过程,沉淀对地层孔隙度、渗透率的影响。从而实现对三维非结构网格、非均质孔隙/裂隙介质中的浆液运移情况的数值模拟,在不同岩性、浆液性质、注入条件下,分析浆液运移规律、地层压力分布、盖层封闭性,预测回注储量,确定最优回注方案,评估潜在风险。通过理想模型展示模拟器功能,发现浆液在停注期产生大量沉淀堵塞地层,因而间歇回注会使得地层压力激增而更快达到破裂压力。实际工程中应特别注意短周期间歇注入对地层的损害。     

基于电缆地层测试的储层径向有效渗透率计算新方法

试井方法是求取地层径向有效渗透率最直接有效的方法,但其测试费用较高。提出了基于电缆地层测试结合核磁共振测井获得地层径向有效渗透率的新方法。应用电缆地层测试仪器求取地层纵向有限测试点的有效渗透率水平分量,进而应用各测试点有效渗透率水平分量对核磁共振渗透率进行刻度,计算刻度后的核磁测井渗透率平均值,可获得既能反映测井表现的地层纵向非均质,又能表现电缆地层测试渗透率的有效性。该方法应用于现场测试,与DST (钻柱地层测试)测试结果对比具有较高的计算精度,同时可以节省大量的测试费用。      

矿井水深层回灌过程量质耦合模拟分析

矿井水深井回灌是矿井水“转移存储”处理的主要形式,根据鄂尔多斯盆地煤矿区地质和矿井水特征,从回灌目的层地下水与矿井水的匹配性、上下岩层的隔水性、回灌层的渗透性以及封闭性角度提出了矿井水回灌目的层选取依据。并以地下水达西定律和Dupuit理论为基础,建立极坐标系完整注水井稳定流数学模型,得出在稳定注水条件下,回灌量与注水层渗透系数、厚度、回灌压力、水位埋深以及回灌井直径正相关,与影响半径负相关,与回灌层埋深无关。提出了矿井水深层回灌水动力和溶质运移耦合仿真模型构建方法,并以矿井水回灌试验案例为分析对象,模拟得出矿井水回灌过程中含水层水压形成以注水井为中心的“高位水丘”,且注水压力越大,回灌量增加较为明显,模型分析结果与现场试验结果基本一致。溶质运移范围形成以注水井为中心的“圆柱状”弥散形态,特征离子浓度沿回灌井两侧变化剧烈,回灌层特征离子浓度被迅速稀释,随着时间的延伸,弥散稀释范围增加相对较小,说明矿井水回灌对深部高浓度含水层地下水水化学影响程度不大,研究成果可为西部煤矿区矿井水高效回灌处理提供科学依据。      

沉积盆地砂岩热储回灌试验研究——以山东禹城市为例

禹城市为东营组热储地热资源开采利用集中区,因地热资源集中开采及地热尾水的直接外排,造成了水化学污染、热污染及热储层压力下降等一系列地质环境问题。本次在禹城市地热资源开发利用现状调查的基础上,在禹城市栖庭水岸开展地热回灌试验研究,回灌模式为自然同层对井回灌。根据本次回灌试验取得的数据,对回灌量与回灌压力关系、回灌对热储层水质影响、回灌对热储层温度影响规律进行了分析研究并根据拟合回灌量与水位升幅关系曲线计算了最大回灌量。分析结果表明:回灌量随压力的增大而增大,单位回灌量随回灌压力的增大呈减小趋势;回灌井因灌入了矿化度比其自身地热水矿化度高的水源,所以回灌后采集的回灌井地热水矿化度比回灌试验之前高,但因采灌井开采热储层属于同层热储,故回灌对热储层水质影响小;本次试验采灌井间距较大,故回灌对热储层温度无影响;计算确定该回灌井最大回灌量为70 m~3/h。本次回灌试验研究为禹城市地热资源可持续开发利用提供了依据。     

高压实膨润土的非饱和渗透膨胀模型

高放废弃物深地质处置库中,作为缓冲/回填材料的高压实膨润土的设计功能是,遇水吸湿导致土体膨胀变形,以密封高压实膨润土块体砌置时形成的块体与块体之间和块体与围岩之间的施工缝隙以及围岩中因处置库开挖卸载引起的裂缝,形成阻障围岩中地下水渗入内库引起核素迁移,与库内高放废物的辐射扩散的人工屏障。高压实膨润土在自由膨胀条件下的膨胀应变和非饱和渗透系数由渗透试验测得;孔隙比和吸力的关系由压汞试验测得。吸力和含水率的函数关系可由土-水特征曲线测试试验得到。因此,自由膨胀条件下膨润土的非饱和渗透膨胀模型由膨胀应变、非饱和渗透系数和孔隙比与吸力的函数关系建立。结果表明：渗透系数和体积应变都随吸力减小而增加,因为吸力减小会导致孔隙比增加。这一发现有助于设计高放废物的最终处置方案。     

岩溶热储井间连通性的示踪研究

岩溶热储储层的不均匀性强,采灌井之间的连通性不易确定。示踪技术可以将运移参数量化,有效刻画储层流体的特征,研究回灌井和开采井之间的水力联系,包括导水通道,流体流速等信息,对长期回灌可能引起的开采井的冷却进行预测,是岩溶热储井间连通性研究十分有效的技术。本文以华北牛驼镇地热田雄县地区为例,针对蓟县系雾迷山组岩溶热储,采用荧光素钠示踪剂,进行了1口井注入,10口井观测的群井示踪试验。采用裂隙介质溶质运移模型,对示踪试验数据进行了解释,得到优势通道的长度、渗透流速、纵向弥散度、回收率等储层性质,获得了试验区内采灌井之间的连通特征。对调整采灌井布局提出了建议。     

地下热水回灌过程中渗透系数研究

地下热水回灌是处理地热开发利用中所引发的热储层压力降低和弃水污染环境等问题的有效方法。第三系热储层的回灌过程中，由于物理阻塞和化学阻塞，导致热储层的渗透性下降。回扬可在短时间内消除或缓解堵塞问题，提高回灌效率。将利用回灌试验数据求得的渗透系数进行回归，得到渗透系数衰减方程。用数值方法模拟渗透系数对回灌的影响，对比渗透系数为常数与渗透系数变化两种情况，结果表明渗透系数衰减是第三系回灌能力下降的主要原因，渗透系数是影响回灌的重要因素。     

地热回灌系统水结垢预测

地热回灌是实现地热能可持续利用的最有效手段.然而,在地热回灌过程中,会有多种因素影响回灌效果,化学堵塞便是普遍存在的影响因素.地热水由于压力和温度的变化,某种矿物成分因过饱和而产生沉淀进而堵塞孔隙喉道导致回灌量衰减.本文根据陕西宾馆于2011年进行的回灌试验,利用水化学分析及结垢预测软件来分析水化学成分和矿物饱和指数(...     

配伍性实验在西安市地热水回灌试验中的应用

西安市地热田储层为砂岩孔隙型储层,孔隙度和渗透率都比较低,很容易发生回灌堵塞现象。对西安市同层回灌水和异层回灌水的配伍性进行研究,配伍性实验结果表明:西安市地热尾水回灌到回灌井后主要的结垢类型为CaCO3,结垢量小于100 mg/L,配伍性较好,不会大量结垢而导致地热储层堵塞。     

城市生活垃圾卫生填埋土料的工程性质

在生产垃圾的卫生填埋中，填土层对垃圾淋滤液渗稼的阻滞作用具有重要意义。在大量试验的基础上，对成都万兴固体废弃物处置场填土料的压实性，渗透性及其相互关系作了深入探讨，并建立了关系式，为全面研究填埋结构的优化设计提供了重要依据。     

鲁北地区砂岩热储地热尾水回灌地温场变化特征分析

本文通过对德州水文家园砂岩热储地热回灌井全井段温度监测,在深度上分为5个区段论述了地温场的变化特征,重点对热储温度恢复的热量来源进行了分析。研究结果表明,在规模化生产性回灌时,低温地热尾水回灌会使得回灌井周边热储温度明显降低,并且恢复速率特别缓慢;通过定性分析和定量计算,认为大地传导热流和顶部地层传导热流在热储温度恢复中的作用极其微弱,而外围同层相对高温地层传导的热量和地热水流动带来的热量是其温度恢复的主要热量来源。基于该研究结果,在规模化回灌条件下,发生热突破是必然的,因此深入开展回灌工程采灌井合理井距研究、防止短时间内发生热突破是非常有必要的。