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低渗透油田生物酶复合中性解堵剂性能研究

化学与生物工程 2024年第7期41卷 64-68页

作者：杨博丽张冕许洪星徐迎新姚俊虎付健佘跃惠中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西西安710018 长江大学石油工程学院湖北武汉430100

针对低渗透CQ油田有机无机复合垢的组成特点,研制了一种以生物酶、生物表面活性剂、螯合酸为主要成分的生物酶复合中性解堵剂,并对其性能进行了评价。结果表明,CQ油田有机无机复合垢中无机垢、有机垢占比分别为80.40%、19.60%;无机垢胶... 详细信息

针对低渗透CQ油田有机无机复合垢的组成特点,研制了一种以生物酶、生物表面活性剂、螯合酸为主要成分的生物酶复合中性解堵剂,并对其性能进行了评价。结果表明,CQ油田有机无机复合垢中无机垢、有机垢占比分别为80.40%、19.60%;无机垢胶结不强,结构松散,主要成分为碳酸钙和硫化亚铁;生物酶复合中性解堵剂与CQ油田地层水配伍性良好,生物酶复合中性解堵剂体系密度为1.189 g·mL^(-1),表面张力为28.43 mN·m^(-1),72 h腐蚀速率最高为0.033 5 g·m^(-2)·h^(-1);生物酶复合中性解堵剂能将有机无机复合垢有效溶解,12 h溶垢率达85.9%。

关键词：有机无机复合垢生物酶解堵剂溶垢率

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一种考虑虚拟质量力的井筒气液两相压力波色散经验模型

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力学季刊 2023年第3期44卷 652-661页

作者：孔祥伟孙腾飞许洪星陈青长江大学石油工程学院湖北武汉434023 油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 湖北武汉434023 北京化工大学机电工程学院北京100029 中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西西安710000

考虑虚拟质量力、管道特性、频率、空隙率等因素,建立气液双流体压力波速模型,结合小扰动理论,提出了一种新的考虑虚拟质量力的两相压力波色散经验模型,与前人气液两相流(12.5%空隙率)中波色散实验测试数据对比是一致的,且经验公式也可... 详细信息

考虑虚拟质量力、管道特性、频率、空隙率等因素,建立气液双流体压力波速模型,结合小扰动理论,提出了一种新的考虑虚拟质量力的两相压力波色散经验模型,与前人气液两相流(12.5%空隙率)中波色散实验测试数据对比是一致的,且经验公式也可达到准确求解压力衰减系数的目的.对控压钻井两相压力波进行计算,结果表明:(1)随系统压力的增大,压力波衰减系数呈现减小趋势,随节流阀动作频率增大、温度增大,压力波衰减系数呈现增大趋势;(2)随空隙率增大,压力衰减呈现先增大后减小趋势,空隙率在8%≤φ≤40%区间,两相压力衰减系数存在最大峰值,当压力为0.2 MPa时,空隙率在19.5%时达到峰值2.78 dB/m;(3)在低频下,波色散主要受相间机械及热力学平衡机制的制约,波色散现象明显;在高频下,相间来不及进行动量及能量交换,气液状态达不到有序的状态,因而波色散现象不明显;(4)不考虑虚拟质量力,两相压力衰减系数呈现增大趋势,波色散现象显著性下降.

关键词：气液两相压力衰减系数波色散双流体模型小扰动

基于真三轴物理模拟多簇裂缝均衡起裂及延伸规律实验

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天然气地球科学 2023年第7期34卷 1123-1136页

作者：孔祥伟严仁田许洪星李松长江大学石油工程学院湖北武汉430100 油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 中国石油西南油气田公司开发事业部四川成都610041 中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西西安710018 中国石油西南油气田公司工程技术研究院四川成都610017

针对鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏岩石致密、非均质性强、常规压裂工艺形成的裂缝形态单一而无法实现储层立体改造,开展了非常规压裂技术多簇压裂裂缝均衡起裂及延伸行为规律研究。利用大尺寸真三轴模拟实验系统,基于量纲分析法(π定理)物... 详细信息

针对鄂尔多斯盆地致密砂岩油藏岩石致密、非均质性强、常规压裂工艺形成的裂缝形态单一而无法实现储层立体改造,开展了非常规压裂技术多簇压裂裂缝均衡起裂及延伸行为规律研究。利用大尺寸真三轴模拟实验系统,基于量纲分析法(π定理)物理模拟实验相似准则设计,经多次实验配比、养护、力学测试等方法,得到了与目标层位相近岩石力学参数的人工养护岩体,利用30 cm×30 cm×30 cm的人工试样系统开展了非常规体积压裂物理模拟实验。以常规压裂工艺为参照,通过改变实验条件及设计参数,模拟了水力脉冲预处理、簇间暂堵、限流法、循环加卸载和脉冲间歇压裂5种非常规体积压裂工艺下的压裂裂缝均衡起裂与延伸行为,明确了不同压裂工艺对应的多簇压裂裂缝均衡起裂及扩展延伸规律。对比常规压裂对压裂裂缝存在应力干扰而抑制其扩展,5种非常规体积压裂方法均能减小多簇压裂裂缝间的应力干扰,有利于裂缝均匀起裂扩展,获得复杂裂缝和更大的改造体积,其中簇间暂堵压裂工艺获得复杂缝网的效果最好。形成并完善了体积压裂多簇裂缝均衡起裂与延伸控制技术,有助于提高非常规致密油气藏整体改造、立体动用程度。

关键词：真三轴相似准则暂堵多簇裂缝均衡起裂及扩展

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低渗透薄互层油藏动态多级暂堵压裂技术优化

钻采工艺 2023年第6期46卷 66-71页

作者：孔祥伟许洪星张晓辉赵长德长江大学石油工程学院油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司中国石油青海油田公司采油二厂中国石油新疆油田百口泉采油厂油田工艺研究所

鄂尔多斯盆地陇东地区长6-长8储层属于低渗透薄互层油藏,具有厚度薄、物性差、非均质严重等特点。目前薄互层油藏暂堵压裂中存在暂堵剂加量计算方法和压裂设计参数不明确的问题,导致纵向薄层不能被全部压开、压裂缝高难控,压裂后增产及... 详细信息

鄂尔多斯盆地陇东地区长6-长8储层属于低渗透薄互层油藏,具有厚度薄、物性差、非均质严重等特点。目前薄互层油藏暂堵压裂中存在暂堵剂加量计算方法和压裂设计参数不明确的问题,导致纵向薄层不能被全部压开、压裂缝高难控,压裂后增产及稳产效果受到一定影响。基于上述问题,通过实验评价了动态多级暂堵压裂时暂堵剂的最优组合,提出了包括射孔炮眼和近井带的暂堵剂加量计算方法,并利用数值模拟软件优化了射孔段长、排量及加砂量等参数,形成了陇东地区低渗透薄互层油藏动态多级暂堵压裂技术。现场试验表明暂堵剂有效封堵了射孔炮眼和近井带裂缝,通过对比压裂前后各向异性成果解释,得出纵向各层射孔段均产生了压裂裂缝,试验井的试油产量与邻井相比有大幅提升。该技术在薄互层砂岩油藏取得了显著的压裂改造效果,为目标区块薄互层油气藏高效压裂提供了技术支持。

关键词：低渗透薄互层油藏多级暂堵暂堵压裂水溶性暂堵剂压裂参数优化

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超声波辅助稠油层内催化水热裂解实验研究

燃料化学学报 2011年第8期39卷 606-610页

作者：许洪星蒲春生中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266555

将超声波应用到稠油催化水热裂解实验中,研究了超声波辅助催化水热裂解对胜利油田孤东稠油物化性质的影响。结果表明,超声波辅助作用下稠油的降黏率达到86.2%,与催化水热裂解相比,稠油的平均相对分子质量进一步减小,饱和烃和芳香烃组分... 详细信息

将超声波应用到稠油催化水热裂解实验中,研究了超声波辅助催化水热裂解对胜利油田孤东稠油物化性质的影响。结果表明,超声波辅助作用下稠油的降黏率达到86.2%,与催化水热裂解相比,稠油的平均相对分子质量进一步减小,饱和烃和芳香烃组分含量增加,胶质和沥青质组分含量减少,稠油组分的氢碳原子比增加,杂原子含量减小。动态模拟实验中超声波辅助层内催化水热裂解效果显著,稠油采收率达到53.91%,降黏率达到80.5%。由此表明,超声波辅助催化水热裂解具有可行性,超声波与催化剂协同作用促进了水热裂解反应,一定程度上改善了稠油的品质。

关键词：稠油水热裂解超声波催化剂降黏

致密砂岩油藏体积压裂技术适应性评价及压裂参数优化

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石油与天然气化工 2023年第2期52卷 81-86页

作者：孔祥伟万雄郭照越曾知昊许洪星长江大学石油工程学院油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 中国石油西南油气田公司工程技术研究院中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司

目的针对鄂尔多斯盆地南区延长组长6致密砂岩油藏前期常规改造未获得有效突破,单井产量提高不明显的问题,探索复杂缝网体积压裂技术对区块致密油藏的改造效果。方法基于储层地质特征及岩石力学参数,评价了长6储层脆性指数及体积压裂可... 详细信息

目的针对鄂尔多斯盆地南区延长组长6致密砂岩油藏前期常规改造未获得有效突破,单井产量提高不明显的问题,探索复杂缝网体积压裂技术对区块致密油藏的改造效果。方法基于储层地质特征及岩石力学参数,评价了长6储层脆性指数及体积压裂可行性。分析了近井压裂裂缝起裂压力、起裂方位,明确了逼近角和水平应力差两个因素对远井压裂裂缝遇到天然裂缝的延伸规律。模拟研究了压裂设计参数对压裂裂缝形态及改造体积的影响,并优化了压裂设计参数。结果优化后的压裂设计关键参数为压裂规模为1000 m^(3)、设计排量为8.0~10.0 m^(3)/min、滑溜水前置液比例为30%、加砂强度为13%~15%,在此条件下更易获得最优储层改造体积和较高的导流能力。结论提出了适用于研究区块长6致密砂岩油藏复杂缝网体积压裂适应性评价和体积压裂设计参数优化方法,为复杂缝网体积压裂技术的应用提供了理论依据和现场指导建议。

关键词：致密油藏复杂缝网体积压裂脆性指数裂缝起裂裂缝优化

真三轴大物模水力压裂裂缝起裂及扩展模拟实验

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石油与天然气化工 2023年第3期52卷 97-102页

作者：孔祥伟严仁田张思琦袁庆鸿陈青许洪星长江大学石油工程学院中国石油西南油气田公司开发事业部中国石油西南油气田公司天然气研究院中国石油大港油田集团工程建设有限责任公司中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司

目的鄂尔多斯盆地长7致密砂岩储层岩石致密、非均质性强,孔喉分选性及连通性较差。前期常规压裂工艺改造手段单一,裂缝欠发育的致密储层改造效果不佳。方法根据量纲分析法(π定理)优化了物理模拟实验相似准则设计思路,设计了等比例缩小... 详细信息

目的鄂尔多斯盆地长7致密砂岩储层岩石致密、非均质性强,孔喉分选性及连通性较差。前期常规压裂工艺改造手段单一,裂缝欠发育的致密储层改造效果不佳。方法根据量纲分析法(π定理)优化了物理模拟实验相似准则设计思路,设计了等比例缩小的压裂裂缝起裂及延伸模拟系统。利用大尺寸真三轴模拟实验系统,系统开展了30 cm×30 cm×30 cm致密砂岩露头岩样水力压裂模拟实验。利用三维扫描仪量化评价压裂裂缝改造面积,结合岩体破裂时的实验泵压峰值,揭示裂缝起裂及延伸规律。结果量化了天然裂缝及弱面、应力差、压裂液体类型和施工排量条件下压裂裂缝起裂压力及其改造面积,揭示了地质工程因素对压裂裂缝延伸行为的影响规律,明确了地质工程参数对压裂裂缝延伸及复杂缝网形成的影响程度。结论天然裂缝及弱面发育、低应力差、低黏滑溜水和高排量是获得复杂裂缝形态的有利因素,为研究区块体积压裂工艺试验进行了实验佐证和理论依据。建议采用“大液量、大排量、扩大波及体积”为主的体积压裂思路及工艺技术,以获得复杂缝网的改造目标。

关键词：致密砂岩油藏真三轴大物模体积压裂裂缝扩展

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超声波近井处理室内模拟及工艺参数优化

超声波近井处理室内模拟及工艺参数优化

作者：许洪星中国石油大学

学位级别：硕士

随着我国油气资源勘探开发工作的不断深入,陆上石油开采难度加大、成本提高,同时油田高效开发与生态环境协调、可持续发展的压力越来越大等,加快寻找、研究、发展一些效果好,对生态环境不造成破坏的提高采收率新技术,正显得越来越为重... 详细信息

随着我国油气资源勘探开发工作的不断深入,陆上石油开采难度加大、成本提高,同时油田高效开发与生态环境协调、可持续发展的压力越来越大等,加快寻找、研究、发展一些效果好,对生态环境不造成破坏的提高采收率新技术,正显得越来越为重要和迫切,超声波近井处理技术就是能适应这一需要的物理法采油技术。但超声波近井处理技术理论研究严重滞后于其工艺技术的发展,这限制了该技术的进一步推广应用。针对这一现状,本文首先在超声波增产增注机理研究的基础上,建立了超声波造缝、清除流体粘附层、解聚大分子等的理论模型,尝试展开超声波解堵定量研究,以期形成完整的超声波解堵理论体系;并通过波动场、渗流场及固体介质场三场耦合,建立了超声波解除固体微粒粘附堵塞、桥型堵塞数学模型,通过堵塞微粒的受力分析及模型求解,得到了超声波解除固相微粒堵塞的基本动力学条件,建立了超声波参数与解堵效果间的量化关系。文中利用波场采油动态模拟实验装置,展开了超声波解除聚合物堵塞、石蜡沉积、钻井液堵塞、无机垢堵塞、岩心水敏等室内模拟实验研究,系统研究了影响超声波解堵效果的主要因素及其规律;并将超声波、化学剂及超声波-化学剂复合解堵效果做了对比,结果表明超声波-化学剂复合结果效果较好。通过超声波解除固相微粒堵塞理论计算结果与实验数据的对比,得到二者结论相吻合。并在理论与实验研究的基础上,优选了超声波近井解堵施工参数及工艺,初步建立了超声波近井处理选井、选层的基本原则与标准,为指导超声波现场施工提供了理论与实验依据,有助于提高超声波现场施工效果与成功率。

关键词：超声波近井带堵塞选井选层参数

基于油藏实际的稠油层内水热催化裂解机理研究

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燃料化学学报 2012年第10期40卷 1206-1211页

作者：许洪星蒲春生吴飞鹏中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266555

开展了稠油层内水热催化裂解技术在胜利油田的先导实验,五口井平均周期单井增油653 t,稠油初期降黏率达79.8%,措施14周后降黏率仍大于62%。利用Brookfield DV-Ⅲ黏度计、ElementarVario EL III元素分析仪、Knauer K-700蒸气压渗透仪、Ag... 详细信息

开展了稠油层内水热催化裂解技术在胜利油田的先导实验,五口井平均周期单井增油653 t,稠油初期降黏率达79.8%,措施14周后降黏率仍大于62%。利用Brookfield DV-Ⅲ黏度计、ElementarVario EL III元素分析仪、Knauer K-700蒸气压渗透仪、Agilent 6890N气相色谱仪和EQUINOX 55傅里叶变换红外光谱仪等,对措施前后稠油的物化性质进行分析。结果表明,层内水热催化裂解后稠油黏度及平均分子量减小、轻烃含量增加、重质组分含量减少、氢碳原子比增加、杂原子含量减小。稠油层内裂解反应受催化剂体系、高温水及储层矿物因素控制,催化剂是促进稠油裂解的主要因素,供氢剂及分散剂等助剂有助于提高裂解效果,高温水的酸碱性质及储层矿物对稠油具有催化裂解作用。多因素协同作用下使稠油发生脱侧链、分子链异构、断链、加氢、开环、成环、脱硫等系列反应,使得稠油大分子分解成小分子物质,降低了稠油黏度,改善了稠油品质,证实该技术在现场应用中具有可行性。

关键词：稠油水热催化裂解催化剂降黏现场实验