辽河曙光油田蒸气吞吐开采过程中水岩作用的研究

稠油蒸气吞吐开采过程中，注入储层的高温水蒸气与储层岩石发生了强烈的水岩作用，使注入水的化学成分产生了显著的变化，根据这种变化，结合水岩作用室内模拟实验的研究成果，在确定水岩作用方式的基础上，使用元素质量守衡计算方法对辽河曙光油田的水岩作用量进行了计算，结果表明，注入水在储层运动过程中，溶解了大量的石英和高岭石，同时沉淀出大量的钠蒙脱石，该结果很好地吻合了室内实验成果。     

催化剂与碱性缓冲液作用下欢喜岭油田稠油水热裂解反应实验

模拟注蒸气油藏条件,开展催化剂与碱性缓冲液作用下欢喜岭油田稠油的水热裂解反应模拟实验,向高温高压反应釜中加入稠油、水、催化剂、碱性缓冲液和油层矿物,在160～300℃温度下反应24～240h,测定反应前后稠油黏度、SARA族组成和元素组成,考察催化剂、反应时间、反应温度、油层矿物及铵盐碱性缓冲液等因素的影响.结果表明:在油溶性催化剂FeA2作用下,欢喜岭油田稠油在水热裂解反应后黏度显著降低,添加0.010mol/L的催化剂FeA2在240℃下反应24h可使稠油黏度降低62.4%;铵盐碱性缓冲液对稠油水热裂解反应具有协同催化作用,添加0.010mol/L的催化剂FeA2和质量分数为3.0%的铵盐碱性缓冲液在240℃下反应24h可使稠油黏度降低90.1%.稠油井经过水热裂解处理后周期产油量明显增加,周期油气比大幅提高,并且催化剂与碱性缓冲液协同处理的开采效果要明显好于催化剂处理的.添加催化剂与碱性缓冲液的水热裂解开采技术可应用于提高蒸气吞吐和蒸气驱等热采井的产量和采收率.     

水热裂解辅助蒸气吞吐强化辽河油田稠油开采的效果

研制和筛选适合蒸气吞吐条件下强化稠油水热裂解的催化剂柠檬酸镍和供氢剂HD-1,并对其催化、供氢性质进行实验评价.结果表明:柠檬酸镍可与油藏矿物协同催化稠油水热裂解反应,使降黏率达到68.2%,平均相对分子质量降低33.9%,含硫质量分数降低0.45%;供氢剂HD-1可使稠油水热裂解程度进一步增加,降黏率达到75.9%,...     

稠油注蒸汽热采过程中的水化学问题

本文简要论述了稠油注蒸汽采过程中所引发出的水化学问题,指出:在注蒸汽热采过程中,随着蒸汽的注入,将在储层内自注热井向四周逐渐形成一些连续过渡的温、压、pH值和水相状态不同的汽水浸润带,即蒸汽饱和带→蒸汽过热水混合带→过热水带→与储层温压条件相当的热水带,由于各带内状态条件的不同,故各带内所引发出的水-岩作用(包括矿物的溶解与沉淀作用)将是有所不同的,因而对各带内储层孔隙结构的影响程度也将是不同的。文中还扼要地介绍了对此进行水化学研究的方法原理和研究途径。     

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.     

稠油油藏水平井过热蒸汽吞吐储层适应性评价

过热蒸汽吞吐是目前开采稠油油藏的一种有效技术。由于过热蒸汽与普通湿蒸汽存在明显差异,基于普通湿蒸汽而建立的稠油蒸汽吞吐储层筛选标准并不完全适用于过热蒸汽吞吐。针对这一问题,以哈萨克斯坦K油藏水平井过热蒸汽吞吐先导试验区为研究对象,根据经济收支平衡原理,建立了水平井过热蒸汽吞吐的经济极限指标,并在此基础上以单井极限收益为依据,利用数值模拟方法确定了水平井过热蒸汽吞吐的地质及流体参数经济界限值,最终得到了水平井过热蒸汽吞吐的储层筛选标准。该储层筛选标准的建立为稠油油藏实施水平井过热蒸汽吞吐经济高效开发提供了理论指导。      

稠油油藏火烧—蒸汽复合驱开发效果实验

稠油油藏单一方式火烧开采后期存在易气窜、燃烧不充分、波及效果差等问题.以辽河油田G3块火驱试验区天然岩心为研究对象,进行稠油油藏一维火烧物理模拟实验,结合产出流体、储层矿物特征,分析火烧蒸汽复合驱热采技术优势,应用数值模拟进行特征验证和生产预测.结果 表明:火烧蒸汽复合驱比单一方式火烧的火线最高温度提高150℃以上、高...     

基于循环注蒸气和烟气激励的海上稠油开采技术

通过实验和油藏数值模拟,研究循环注蒸气和烟气激励的加热降黏、气体溶解降黏、气体扩大加热腔与减少热损失、蒸气与气体协同增产效应等开采机理,优化注入蒸气和烟气温度、烟气蒸气体积比、周期蒸气和气体注入量等参数,建议注入蒸气与烟气的温度高于300℃,在大气压下烟气蒸气体积比为0.4～0.6.在渤海稠油油田开展4口井循环注蒸气和烟气激励开采的现场试验.结果表明,循环注蒸气和烟气激励开采后稠油井平均日产油量达到冷采的3倍以上,最高日产油量超过100m3,周期产油量达到1.0×104 m3左右.基于循环注蒸气和烟气激励的海上开采稠油技术可以提高海上稠油开采速度和采收率,有潜力成为未来海上稠油油田的主要热采开发方式.     

基于细菌觅食算法的砂砾岩岩性识别方法

砂砾岩储层岩性复杂多变,母岩成分变化大,孔隙结构复杂,难以精确划分岩性并建立准确的解释模型,导致储层参数计算精度不高。针对松辽盆地梨树断陷砂砾岩储层特点,选择多组分体积模型作为该地区的测井解释模型,将该地层看成由局部均匀的孔隙、泥质、石英、长石、岩屑等5部分组成。根据多组分体积模型建立相应的测井响应方程,引入细菌觅食算法作多组分矿物模型的优化算法,将优化结果与岩芯分析孔隙度及全岩矿物分析的体积分数进行对比,结果验证了细菌觅食算法反演砂砾岩储层多组分矿物模型的可靠性。采用该方法对松辽盆地砂砾岩储层测井资料进行处理,取得了较好的结果。     

我院与辽河油田携手攻关稠油开发与储层研究获得突破性进展

我院与辽河油田携手攻关稠油开发与储层研究获得突破性进展由我院与辽河油田研究院历时一年共同完成的中国石油天然气总公司八五重点攻关项目“辽河油田注蒸汽条件下碎屑岩稠油储层变化规律研究”中四个子课题不久前通过专家评审．研究人员通过对粘土矿物变化热模拟、蒸汽...     

CO2基增强型地热系统中流体-花岗岩相互作用研究进展及展望

CO₂与水相比,膨胀性大、黏度低、与岩石反应程度低,并且在作为增强型地热系统（EGS）渗流传热流体时,比水具有更高的换热效率。对CO₂-EGS生产过程中储层岩石物性变化的研究具有重要意义,从理论研究、实验研究、数值模拟3个方面,对CO₂基增强型地热系统CO₂-EGS中流体-岩石相互作用的研究现状进行了总结,并且从矿物成分、微观孔结构和力学性质3个方面对储层岩石性质的变化进行了评价。结果表明,CO₂-水-岩石相互作用参与反应的矿物主要为石英、长石类;而沉淀的矿物为蒙脱石、伊利石及方解石等。CO₂-水-岩石相互作用会导致储层岩石的力学性质下降,孔隙结构特征改变。最后,讨论了CO₂作为EGS渗流传热流体仍需攻克的难点问题,包括:CO₂的热动力学特征、换热效率,CO₂-水-岩石的相互作用及其对储层性质的改变,影响CO₂-EGS经济性的因素,以及CO₂-EGS数值模型的研究等。针对这些方面的研究可为今后CO₂-EGS的开发奠定基础。      

百色盆地深部热储温度及热水循环深度研究

百色盆地和南宁盆地一样,均为新生代盆地,蕴藏丰富的地热资源。文章介绍了利用Na-K-Mg三角图和1g(Q/K)图判读矿物—流体的平衡状态在研究百色盆地水岩相互作用程度及地热流体中矿物饱和指数的基础上,采用地学温标估算深部热储温度,探讨区域地热地质背景下深部热储温度情况,估算地热流体循环深度。     

三峡库区消落带巴东组软岩抗剪强度劣化机理

三峡水库蓄水后,库区岸坡的消落带岩土体在库水周期性升降的作用下处于一种“干燥-浸湿”的循环状态。这种干湿循环作用将造成岩土体强度的劣化,并且随着劣化效应的增加,引起岸坡失稳,进而引发严重的地质灾害。以三峡库区巴东县巴东组第二段和第四段软岩为研究对象,在详细的野外调研基础之上,通过不同干湿循环次数下的软岩抗剪强度试验,模拟库水升降对软岩的水岩相互作用过程,探讨了巴东组软岩受库水“干燥-浸湿”循环作用下抗剪强度的劣化规律,利用X射线衍射方法对软岩的矿物成分进行分析,探讨消落带软岩的风化崩解机理。研究发现,巴东组第二段和第四段软岩分别在经历第1次和第3到5次干湿循环时,抗剪强度发生严重劣化;第二段软岩抗剪强度的劣化是由于蒙脱石遇水膨胀造成,第四段软岩抗剪强度的劣化是由于岩石中楔裂压力的发展造成。研究结果可以为岸坡稳定性评价提供理论依据。      

准噶尔盆地车排子地区稠油成因及成藏过程

准噶尔盆地西缘车排子凸起侏罗系、白垩系和第三系均发现了稠油。运用油藏地球化学及分子地球化学方法,在对稠油地球化学特征精细剖析的基础上,根据原油的正构烷烃、类异戊间二烯烷烃、甾萜烷烃类生物标志物特征和稳定碳同位素组成特征,讨论车排子地区稠油的成因及生物降解程度,分析稠油的油源;根据流体包裹体资料并结合区域构造和烃源岩资料,分析研究区稠油的成藏期次和运移途径,建立稠油油藏的成藏模式。结果表明:准噶尔盆地车排子地区稠油主要来源于昌吉凹陷二叠系烃源岩,部分有侏罗系烃源岩生成原油的混源,均受到不同程度的生物降解;稠油油藏为后期调整形成的次生油藏,存在两期成藏过程,第1期为白垩纪到古近纪,主要存在于侏罗系和白垩系储层中,第2期为新近纪以来,主要存在于新近系沙湾组储层中;稠油主要通过红车断裂带和不整合面运移,而且运移时伴随着生物降解,在聚集成藏前或运移前已经遭受了轻微生物降解作用,聚集成藏后又遭受了较为严重的生物降解作用。     

稠油油藏注蒸汽储层损害机理及保护措施

阿拉德油田哈浅22块疏松砂岩稠油油藏通过试采,发现在注蒸汽开采中存在强水敏等储层损害,未采用有效的储层保护技术。通过分析哈浅22块的岩性特征、孔喉特征、流体特征及热采现状,对储层进行了常温和高温敏感性实验,黏土矿物膨胀、转化、溶解实验等综合分析确定储层注蒸汽损害机理。结果表明:高温速敏比常温速敏略强,高温碱敏弱于常温碱敏;碱性越强,黏土矿物的膨胀率越高;高温蒸汽液的注入会促进高岭石向蒙脱石和方沸石转化,会促进蒙脱石向伊利石和方沸石转化;碱性越强、温度越高,黏土矿物的溶解速度也就越快。依据注蒸汽储层损害机理,从注蒸汽措施优化、抗高温黏土稳定剂等方面提出了相应的保护措施,主要包括:储层注蒸汽开发时注气速度应控制在0.75 mL/min以内,pH值控制在9以内可以有效地降低速敏、碱敏损害,在一定程度上降低黏土矿物的膨胀和溶解;注蒸汽前和注蒸汽过程中采用无氯小阳离子黏土稳定剂是抑制黏土矿物膨胀和微粒运移,防止由于储集层固有的水敏性而造成对地层伤害的主要措施。      

准噶尔盆地玛湖凹陷北斜坡玛131井区块三叠系百口泉组储层敏感性评价

玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组为低孔低渗砂砾岩储层,储层敏感性对储集性能影响较大,因此进行储层敏感性研究对于防止储层损害和制定合理的开发方案具有重要意义。在分析研究区百口泉组砂砾岩储层基本特征基础上,参照碎屑岩储层评价标准,采用敏感性流动实验对百口泉组扇三角洲砂砾岩储层敏感性进行了研究。结果表明:研究区百口泉组黏土矿物类型以伊/蒙混层为主(占38.74%),其次为绿泥石(占29.46%)、高岭石(占21.96%)和伊利石(占9.83%);敏感性流动实验表明百口泉组储层具有中等偏强盐敏、中等偏弱水敏、弱速敏、弱碱敏的特征;影响储层敏感性的主要原因是储层中黏土矿物类型以及储层孔喉结构。通过研究结果建议油气勘探开发施工过程中应重点防止盐敏、水敏,有针对性地采取措施保护储层。      

确定剩余油分布技术

目前，国内外确定剩余油饱和度及其分布技术归纳起来可分为四类：单井分析技术、井间测试技术、室内模拟技术和油藏动态分析技术。每种技术都有其优点和局限，在实际应用中通常采用多种技术的综合。相对稀油而言，稠油剩余油饱和度及其分布的研究起步较晚。辽河油田稠油的多数主力区块都进入吞吐开采中后期，通过油蒇精细描述，应用测井、室内模拟和油藏动态分析等技术研究稠油剩余油的分布，对油田的长期高产稳产起着十分关键的作用。     

煤层气井排采扰动下局部水动力场对排采的动态影响

煤层气主要以吸附态存在于煤层中,其产出需要历经解吸—扩散—渗流的过程。煤层气的产出过程说明,煤岩储层压力低于煤层气的临界解吸压力是煤层气解析产出的关键。排水降压是降低煤岩储层压力最为行之有效的方法,在排水降压的过程中会对地下原始水动力场产生扰动,在井周围形成局部水动力场,从而影响排水降压的效能。该文根据地下水的流动状态、区域构造发育状态,结合煤储层与含水层的组合关系,提出了煤储层排水降压过程可能出现有效扰动型、含水层水入侵型、地表淡水入侵型等3种局部水动力场,并结合实例分析了不同种类水动力场对煤层气排采的动态影响,对指导煤层气的排采具有实际意义。     

东秦岭造山带核部杂岩水热系统演化机制

东秦岭造山带核部杂岩，在高温高压环境下曾出现大量流体，由溶解作用产生的流体在变形分解带内运移，形成古水热循环系统，该水热系统使岩石中如铀等大离子富集成矿，水岩相互作用造成秦岭杂岩中稀土元素四重分布效应．     

开鲁盆地陆东凹陷稠油成因分析

开鲁盆地陆东凹陷原油包括轻质油、中质油和重质油,原油物性特征复杂.采集陆东凹陷30个烃源岩岩心样品、12个油砂样品和10个原油样品,进行饱和烃色谱质谱测试,分析原油和烃源岩母质类型、成熟度等地球化学特征,研究原油物性分布规律及油藏保存条件.结果表明:陆东凹陷烃源岩不具备生成规模原生稠油的条件,稠油为次生成因,具有生物降解和氧化的特征;纵向上,原油物性随埋藏深度增大而逐渐变好;平面上,原油物性自断阶带向洼陷带逐渐变好.在稠油油藏区,白垩世末至第四纪发育的断裂和火山运动、地表水下侵,导致断阶带地层水矿化度异常偏低,油藏保存条件变差,加剧原油生物降解、氧化等次生变化.该结果为研究区下一步勘探开发指明方向.