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纳米流体提高采收率机理研究现状

特种油气藏 2024年

作者：郝龙侯吉瑞梁拓闻宇晨屈鸣西安石油大学中国石油大学(北京) 东北石油大学三亚海洋油气研究院

与传统的表面活性剂和聚合物溶液相比，纳米流体驱油是一项新的提高采收率技术，但目前机理研究成果较为分散，缺少系统性。因此，结合国内外纳米流体研究情况，总结纳米流体主要提高采收率机理，指出了纳米流体目前所面临的科研难点，... 详细信息

与传统的表面活性剂和聚合物溶液相比，纳米流体驱油是一项新的提高采收率技术，但目前机理研究成果较为分散，缺少系统性。因此，结合国内外纳米流体研究情况，总结纳米流体主要提高采收率机理，指出了纳米流体目前所面临的科研难点，展望了纳米材料在今后的攻关方向。研究表明：纳米流体提高采收率机理包括降低油水界面张力；在油水固三相区形成楔形膜，产生结构分离压力；改善流度比扩大波及面积；改变岩石润湿性；增强泡沫稳定性；降低注入压力和选择性调堵孔道；今后可从提高纳米流体稳定性、降低纳米流体成本、提高采收率机理协同性研究以及开发高效纳米驱油体系等方面进行深入探索。该研究为大规模推广纳米流体在提高采收率方面的应用提供了理论基础和实验依据。

关键词：纳米流体提高采收率界面张力结构分离压力润湿性

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负电性高效聚合物降解剂研究及矿场先导试验

特种油气藏 2024年

作者：闻宇晨侯吉瑞娄泽洋潘以诺屈鸣中国石油大学(北京)提高采收率研究院中国石油青海油田分公司东北石油大学三亚海洋油气研究院

针对聚合物驱过程中长期注聚合物导致的聚合物堵塞问题，研发了一种负电性高效聚合物降解剂。采用电子显微镜、Zeta电位仪和多重光散射仪等仪器，研究了降解剂的微观形貌特征、体系稳定性、降解性能和降黏性能，评价了降解剂在多孔介质... 详细信息

针对聚合物驱过程中长期注聚合物导致的聚合物堵塞问题，研发了一种负电性高效聚合物降解剂。采用电子显微镜、Zeta电位仪和多重光散射仪等仪器，研究了降解剂的微观形貌特征、体系稳定性、降解性能和降黏性能，评价了降解剂在多孔介质中的动态降解效果。结果表明：降解剂的最佳用量为质量分数为1%，该用量下聚合物降黏率和降解率均能达到95%以上，对聚合物及聚合物胶团的降解能力强，解堵效果明显。该降解剂腐蚀性弱，对井筒和管道损害小。在锦州9-3油田W4-4井开展了注聚合物井解堵矿场试验，验证了负电性高效聚合物降解剂的矿场解堵效果。该聚合物降解剂能够为聚合物驱高效开发提供技术支持。

关键词：聚合物驱聚合物降解剂堵塞降黏率降解率提高采收率

耐高温微乳液体系在特低渗-致密储集层中的渗吸机理

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石油勘探与开发 2022年第6期49卷 1206-1216页

作者：肖立晓侯吉瑞闻宇晨屈鸣王为举吴伟鹏梁拓中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249

采用微乳液稀释法制备具有“壳核结构”的下相微乳液,优选耐高温体系并开展性能评价实验,明确体系在特低渗—致密储集层中的自发渗吸提高采收率机理,指导矿场油井微破裂吞吐试验。室内实验结果表明,“壳核结构”以阳离子-非离子表面活... 详细信息

采用微乳液稀释法制备具有“壳核结构”的下相微乳液,优选耐高温体系并开展性能评价实验,明确体系在特低渗—致密储集层中的自发渗吸提高采收率机理,指导矿场油井微破裂吞吐试验。室内实验结果表明,“壳核结构”以阳离子-非离子表面活性剂为亲水外壳、3号白油为油相内核的微乳液体系(O-ME体系)渗吸采收率最高,其渗吸机理主要为:超低界面张力和润湿反转能力降低原油黏附功,提高渗吸驱油效率;纳米级尺寸“壳核结构”极易进入微纳米孔喉,扩大渗吸波及体积;显著的分散、增溶原油作用增强原油渗流能力,提高渗吸驱油效率。基于室内实验研究结果,在胜利油田YBD43-X506井开展O-ME体系微破裂吞吐矿场试验,开井生产后该井持续受效,日产液从1.4 t增至5.0 t,日产油从1.0 t增至2.7 t。

关键词：特低渗油藏致密油微乳液渗吸机理驱油效率提高采收率

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缝洞型油藏泡沫驱效果及缝洞结构动用机理

科学技术与工程 2022年第29期22卷 12813-12825页

作者：曹飞侯吉瑞闻宇晨郭臣中国石油化工股份有限公司西北油田分公司乌鲁木齐830011 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间主要以裂缝和溶洞为主,非均质性极强,注水和注气开发过程中储集空间内残余大量剩余油。根据塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特点设计制作了能够表征不同缝洞结构特征的二维可视化物理模型,并基于可视化模... 详细信息

缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间主要以裂缝和溶洞为主,非均质性极强,注水和注气开发过程中储集空间内残余大量剩余油。根据塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏的地质特点设计制作了能够表征不同缝洞结构特征的二维可视化物理模型,并基于可视化模型开展了泡沫驱物理模拟实验,揭示了泡沫驱对不同缝洞结构的驱油效果及不同缝洞结构的动用机理,并明确了泡沫对不同驱替阶段剩余油的动用效果。研究表明:泡沫具有极好的流度控制能力和高渗通道封堵能力,对于水平方向、垂直方向和高角度的裂缝都具有很好的驱替效果,能够有效地提高缝洞型碳酸盐岩油藏不同开发阶段后的原油采收率。充填介质的存在有利于扩大泡沫波及体积提高微观驱油效率;增强泡沫的强度和稳定性,能够增强泡沫调流转向的能力;减小泡沫的密度,能够降低界面张力,提高泡沫在缝洞油藏中的采收率。室内研究结果可为缝洞型碳酸盐岩油藏泡沫驱矿场应用提供理论基础。

关键词：缝洞型油藏泡沫驱可视化模型剩余油

适用于缝洞型油藏的自修复预交联凝胶的制备与性能评价

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油田化学 2022年第4期39卷 615-622页

作者：侯吉瑞吴伟鹏李亚凯屈鸣张炜吴文明闻宇晨中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

为了解决高温高矿化度塔河油田缝洞型碳酸盐油藏的高含水率问题,研发出一种耐高温(140℃)和耐超高矿化度(240 g/L)的自修复预交联凝胶(SPG),可直接使用高矿化度水将改性HPAM、六亚甲基四胺、邻苯二酚和硫脲等溶解,加入无机物CCH提高稳... 详细信息

为了解决高温高矿化度塔河油田缝洞型碳酸盐油藏的高含水率问题,研发出一种耐高温(140℃)和耐超高矿化度(240 g/L)的自修复预交联凝胶(SPG),可直接使用高矿化度水将改性HPAM、六亚甲基四胺、邻苯二酚和硫脲等溶解,加入无机物CCH提高稳定性。考察了SPG的流变性能、微观结构及对裂缝岩心封堵效果。研究结果表明,该凝胶体系的三维网状结构更饱满紧密,脱水周期延长;凝胶初始黏度为77.1 mPa·s,成胶后强度可达H—I级,30 d内脱水率仅为5%,对裂缝岩心的封堵率在90%以上。SPG体系具有良好的注入性、抗剪切性和抗冲蚀性,在裂缝发育充分的缝洞型碳酸盐岩储层中具有应用潜力。

关键词：缝洞型油藏调剖堵水自修复预交联凝胶高温超高矿化度提高采收率

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聚合物驱后老油田提高采收率技术发展方向

前瞻科技 2023年第2期2卷 47-61页

作者：侯吉瑞宋考平闻宇晨中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249

聚合物驱是一项重要的提高采收率技术,在中国各大油田开发应用中取得了显著的效果。但长期的聚合物驱导致储层渗透率级差加大和聚合物堵塞,聚合物驱后老油田普遍存在注入介质低效循环、注入压力升高、剩余油高度分散等开发难题,现有的... 详细信息

聚合物驱是一项重要的提高采收率技术,在中国各大油田开发应用中取得了显著的效果。但长期的聚合物驱导致储层渗透率级差加大和聚合物堵塞,聚合物驱后老油田普遍存在注入介质低效循环、注入压力升高、剩余油高度分散等开发难题,现有的提高采收率技术无法高效动用聚合物驱后油藏中的剩余油。文章系统调研并分析了现有的聚合物驱后油藏提高采收率技术及其局限性,明确了聚合物驱后老油田进一步提高采收率亟需突破的关键技术问题,提出利用非氧化型安全环保解堵剂有效解除储层中聚合物的堵塞、采用“堵而不死”深部调剖技术控制深部液流转向、后续注入具有自动找油并高效洗油的新型纳米流体的技术方向,可实现聚合物驱后进一步大幅度提高采收率。

关键词：聚合物驱后提高采收率安全解堵 “堵而不死”深部调剖纳米驱油

凝胶泡沫在缝洞型油藏中辅助气驱适应性的实验研究

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凝胶泡沫在缝洞型油藏中辅助气驱适应性的实验研究

作者：闻宇晨中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

塔河油田缝洞型油藏储集体结构复杂,油藏条件苛刻,非均质性严重,具有较大的开发难度。早期的水驱产量递减快,含水率上升快,采出程度低;气驱容易形成气体流动优势通道,导致生产井过早气窜,提高采收率程度有限;泡沫则能够控制气体窜流通... 详细信息

塔河油田缝洞型油藏储集体结构复杂,油藏条件苛刻,非均质性严重,具有较大的开发难度。早期的水驱产量递减快,含水率上升快,采出程度低;气驱容易形成气体流动优势通道,导致生产井过早气窜,提高采收率程度有限;泡沫则能够控制气体窜流通道、扩大气体波及体积,能够进一步提高采收率。凝胶泡沫耐高温耐高盐的特征能够满足塔河油田苛刻的油藏条件,为了研究凝胶泡沫在缝洞型油藏中的适应性,本文根据对塔河油田岩溶背景的认识及塔河油田矿场实际地质资料,针对三种典型缝洞油藏岩溶储集体类型,基于相似准则设计制作了三种不同的缝洞结构物理模型:一维缝洞介质简化模型、二维可视化缝洞连通模型和三维宏观缝洞仿真模型,并分别建立了相应的物理模拟实验方法。在完善凝胶泡沫制备方法,评价凝胶泡沫体系稳定性的基础上,开展了缝洞油藏凝胶泡沫辅助氮气驱物理模拟实验,研究了凝胶泡沫在高温高盐的缝洞油藏条件下的注入效果,分析了凝胶泡沫辅助氮气驱中流体的流动特征,并明确了凝胶泡沫在缝洞型油藏中的适应性。淀粉凝胶泡沫体系可耐高温（120℃）,耐高盐（24×10~4mg/L）,并具有良好的耐油性和粘弹性,能够满足在塔河油田缝洞型油藏高温高盐的苛刻油藏条件,在高温高盐油藏条件下具有较好的提高采收率效果;凝胶泡沫能够控制气体流度,抑制粘性指进,凝胶泡沫对次级裂缝通道和高角度裂缝有较好的驱替效果,同时能够稳定驱替压力,延缓气窜时间,在非均质性强的缝洞油藏中有较好的提高采收率效果;凝胶泡沫注入量越大,提高采收率效果越好,小段塞多轮次能够更好的抑制气窜通道形成,驱油效果优于大段塞少轮次,凝胶泡沫在塔河油田三种典型缝洞油藏岩溶储集体中都具有较好的驱替效果。

关键词：缝洞型油藏泡沫辅助气驱凝胶泡沫物理模拟实验

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阴-非/阴离子型起泡剂协同增强泡沫耐盐性

油田化学 2019年第3期36卷 501-507页

作者：屈鸣侯吉瑞闻宇晨梁拓中国石油大学(北京)提高采收率研究院北京102249 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249

矿化度影响起泡剂的发泡能力和生成泡沫的稳定性,不同类型起泡剂复配可以发挥协同效应,增强泡沫耐盐性。选取矿化度分别为0、50、100、150 g/L的4种配液水和α-烯基磺酸钠(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和阴-非离子表面活性剂(SS-163)3种... 详细信息

矿化度影响起泡剂的发泡能力和生成泡沫的稳定性,不同类型起泡剂复配可以发挥协同效应,增强泡沫耐盐性。选取矿化度分别为0、50、100、150 g/L的4种配液水和α-烯基磺酸钠(AOS)、十二烷基硫酸钠(SDS)和阴-非离子表面活性剂(SS-163)3种表面活性剂配制起泡剂溶液,发泡后再注入矿化度为220 g/L的盐水,模拟泡沫注入地层后与高矿化度地层水接触的过程,通过Waring Blender法评价表面活性剂体系的起泡性能,并提出盐敏指数概念,初步定义了适用于起泡剂单剂与起泡剂复配体系的盐敏性强弱评价标准。结果表明,当用盐水配液时,表面活性剂复配体系的耐盐性能优于单一表面活性剂体系。配液水矿化度对阴离子型表面活性剂AOS、SDS起泡性能的影响极大,而对阴-非离子表面活性剂SS-163的影响较小。在配液水矿化度100~150 g/L区间内存在耐盐性临界点C,当矿化度小于C时,AOS与SDS按质量比1∶1复配的效果最好;当矿化度大于C时,SDS与SS-163按1∶1复配的效果最优。以起泡剂平均盐敏指数和标准差为依据,可将单一起泡剂盐敏性划分为弱盐敏、中等盐敏及强盐敏3个级别;根据复配体系中是否含有弱盐敏表面活性剂和盐敏指数平均值与标准差,可判断复配体系盐敏性的强弱。

关键词：起泡剂表面活性剂耐盐性盐敏指数泡沫驱

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纳米材料提高油气采收率的研究及应用

特种油气藏 2021年

作者：侯吉瑞闻宇晨屈鸣梁拓吴伟鹏丁乙桐中国石油大学(北京)

从纳米材料的分类、驱油机理及提高采收率等方面进行了梳理及论述，并结合近20a来国内外纳米材料矿场应用案例，对纳米材料在提高油气采收率的技术优势及问题进行了分析，探讨并展望了未来纳米材料应用于提高采收率领域的关键与发展方... 详细信息

从纳米材料的分类、驱油机理及提高采收率等方面进行了梳理及论述，并结合近20a来国内外纳米材料矿场应用案例，对纳米材料在提高油气采收率的技术优势及问题进行了分析，探讨并展望了未来纳米材料应用于提高采收率领域的关键与发展方向。目前应用于提高采收率的纳米颗粒按材料主要分为金属氧化物、有机颗粒和无机颗粒3类；纳米材料的驱油机理通常是多种机理的结合；片状纳米材料具有独特优势，其中新型2D智能纳米驱油技术已成功开展了多次矿场试验，在提高采收率领域的应用潜力巨大。

关键词：纳米材料提高采收率油气田开发黑卡化学驱低渗油藏