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轻质原油减氧空气驱低温氧化特征

石油勘探与开发 2021年第6期48卷 1210-1217页

作者：齐桓李宜强陈小龙龙安林魏莉李杰罗江浩孙雪彬汤翔管错油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京102249 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油青海油田公司勘探开发研究院甘肃敦煌736200 海洋石油开发国家重点实验室北京100028

选取青海油田尕斯库勒古近系下干柴沟组下段油藏轻质原油,开展了热动力学分析实验并计算了原油氧化的活化能;通过原油静态氧化实验模拟了多孔介质中原油的氧化过程,通过傅立叶变换离子回旋共振质谱与气相色谱联用对比了原油低温氧化前... 详细信息

选取青海油田尕斯库勒古近系下干柴沟组下段油藏轻质原油,开展了热动力学分析实验并计算了原油氧化的活化能;通过原油静态氧化实验模拟了多孔介质中原油的氧化过程,通过傅立叶变换离子回旋共振质谱与气相色谱联用对比了原油低温氧化前后的组分变化;将减氧空气动态驱替实验与核磁共振技术相结合,分析了减氧空气驱原油动用程度。原油氧化全过程可划分为轻烃挥发、低温氧化、燃料沉积与高温氧化4个阶段,高温氧化阶段所需活化能最大,燃料沉积段所需活化能次之,低温氧化段所需活化能最低;参与反应气体中的氧浓度与反应所需活化能呈负相关,氧浓度越高,氧化反应所需平均活化能越低;原油与含氧空气发生低温氧化反应,在产生大量热能的同时,还生成部分CO、CO_(2)、CH_(4)气体,在储集层内形成烟道气驱,具有一定的混相、降黏、降低界面张力、促进原油膨胀的作用,有助于提高采收率;在油藏温度合适的情况下,对所有尺度的孔喉区间而言,减氧空气驱的采出程度均比氮气驱高,应优先选用空气/减氧空气驱开发方式。

关键词：轻质原油减氧空气驱低温氧化反应热动力学特征提高采收率

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减氧空气驱注入井井筒管柱氧腐蚀试验研究

石油机械 2022年第5期50卷 91-97页

作者：潘建澎史宝成张兴凯伍丽娟张引弟纪国法长江大学石油工程学院

减氧空气驱技术兼有气源广、成本低、可入微裂缝与基质的优点,是稠油致密低渗油藏高效开发的重要手段。为了明确不同注气方式对井筒管柱的氧腐蚀规律,采用失重法,结合金相显微镜研究了N80、J55和3Cr钢在纯注气和气水混注工况下的氧腐蚀... 详细信息

减氧空气驱技术兼有气源广、成本低、可入微裂缝与基质的优点,是稠油致密低渗油藏高效开发的重要手段。为了明确不同注气方式对井筒管柱的氧腐蚀规律,采用失重法,结合金相显微镜研究了N80、J55和3Cr钢在纯注气和气水混注工况下的氧腐蚀行为。研究结果表明:当减氧空气含氧体积分数为5%时,可以较好地兼顾减氧成本与防腐要求;在纯注气工况下,氧的体积分数为5%时,3种钢材均属于轻微腐蚀(减氧空气驱成本可保持在一个较低的水准,能满足国内油田防腐标准(减氧空气驱高压注气过程中含氧体积分数的选定以及注气井井筒的腐蚀防护提供数据支撑。

关键词：减氧空气驱含氧体积分数注气方式氧腐蚀井筒材料

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减氧空气驱集输管道抗氧缓蚀剂优选与评价

石油机械 2024年第9期52卷 139-146页

作者：於亮薛琨李晓燕史宝成伍丽娟刘凯张兴凯油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 湖北省油气储运工程中心(长江大学) 中国石油湖北销售分公司

目前抗氧缓蚀剂存在种类稀少、单一种类缓蚀剂的性能不够好以及经济成本较高等一系列问题。为此,结合国内某减氧空气驱集输管道实际工况特点,通过对氧腐蚀机理研究,选取了3种现已研发的油田常用抗氧缓蚀剂EQI、HTT和TCT,对其进行了动态... 详细信息

目前抗氧缓蚀剂存在种类稀少、单一种类缓蚀剂的性能不够好以及经济成本较高等一系列问题。为此,结合国内某减氧空气驱集输管道实际工况特点,通过对氧腐蚀机理研究,选取了3种现已研发的油田常用抗氧缓蚀剂EQI、HTT和TCT,对其进行了动态腐蚀评价试验和表面形貌分析,通过分子动力学模拟其在Fe表面的吸附情况,得到缓蚀剂分子在水溶液环境下对Fe基体表面的吸附能大小,结合对比分析模拟和试验的结果,筛选出缓蚀性能最佳的缓蚀剂。试验和模拟结果均表明:水溶液中3种缓蚀剂分子在Fe基体表面的吸附能大小从高到低依次为TCT>EQI>HTT,缓蚀剂分子吸附能越大,缓蚀性能越佳。所得结论可为减氧空气驱集输系统的腐蚀防护工作提供理论指导。

关键词：集输管道减氧空气驱抗氧缓蚀剂分子动力学模拟缓蚀速率氧腐蚀

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减氧空气驱油集输管线缓蚀剂防腐评价研究

热加工工艺 2024年第18期53卷 104-108,112页

作者：薛琨史宝成周凯丽张兴凯刘凯伍丽娟油气钻采工程湖北省重点实验室(长江大学) 湖北武汉430100 湖北省油气储运工程中心(长江大学) 湖北武汉430100

减氧空气驱能有效提高低渗透油藏的采收率,但氧气的存在也必然造成下游的集输管线氧腐蚀和CO_(2)腐蚀,从而限制了减氧空气驱的推广应用。针对国内某应用减氧空气驱油田集输管线,开展了缓蚀剂防腐研究。在模拟现场集输管道工况条件下,采... 详细信息

减氧空气驱能有效提高低渗透油藏的采收率,但氧气的存在也必然造成下游的集输管线氧腐蚀和CO_(2)腐蚀,从而限制了减氧空气驱的推广应用。针对国内某应用减氧空气驱油田集输管线,开展了缓蚀剂防腐研究。在模拟现场集输管道工况条件下,采用挂片动态失重法,选取了6种抗CO_(2)缓蚀剂和6种抗氧缓蚀剂对20钢材的缓蚀作用进行评价筛选。实验初选了两种抗氧缓蚀剂KY-12和KY-17以及一种抗CO_(2)缓蚀剂A,三者的缓蚀率分别达到了83.67%、91.49%和78.44%。通过对初选的3种缓蚀剂在不同温度(25、40和55℃)和不同浓度(400、500、800、1000和2000 mg/L)条件下的实验评价,优选出在不同温度情况下稳定性最佳的KY-17缓蚀剂,且在不同浓度时缓蚀效果最好,缓释率最高达到92.7%。该结论对于减氧空气驱油田下游集输管线缓蚀剂的选型和加剂量有较好的参考意义。

关键词：减氧空气驱集输管道 20钢缓蚀剂优选

尕斯区块高温高盐油藏减氧空气驱泡沫体系配方优化

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特种油气藏 2023年第5期30卷 121-126页

作者：程涛张祎宋颖智党杨斌贾志伟朱秀雨濮兰天邵黎明中国石油青海油田分公司甘肃敦煌736202 中国石油冀东油田分公司河北唐山063004 中国石油勘探开发研究院北京100083

青海油田尕斯E_(3)^(1)油藏为典型的高温高盐油藏,经过数十年开发,面临含水快速上升、产量快速递减、稳产难度大等开发难题,转换开发方式、实施减氧空气泡沫驱成为该油藏进一步提高采收率的重要技术方向,但常规发泡体系存在耐温抗盐性... 详细信息

青海油田尕斯E_(3)^(1)油藏为典型的高温高盐油藏,经过数十年开发,面临含水快速上升、产量快速递减、稳产难度大等开发难题,转换开发方式、实施减氧空气泡沫驱成为该油藏进一步提高采收率的重要技术方向,但常规发泡体系存在耐温抗盐性差的问题,在尕斯E_(3)^(1)油藏不具备适用性。针对尕斯区块E_(3)^(1)储层条件,以FC发泡剂(主要组分为十六烷基羟丙基磺基甜菜碱、十二烷基硫酸钠)为基础,通过对纳米SiO_(2)颗粒进行聚苯乙烯改性合成得到新型泡沫稳定剂,两者复配形成FC-W耐温抗盐泡沫体系。静态评价实验表明:160℃时体系综合值为25℃时的90.9%,15×10^(4)mg/L矿化度下体系综合值为蒸馏水条件的94.8%,耐温性和耐盐性较FC泡沫体系显著提高。动态模拟显示:泡沫段塞后气驱,气驱波及体积可扩大9.4%。泡沫段塞后持续水驱,水驱采收率可继续提高20个百分点,体系扩大波及体积和提高洗油效率的能力突出。研究成果表明新型耐温抗盐泡沫体系在该油藏开展减氧空气泡沫驱具有良好的适应性。

关键词：减氧空气驱改性纳米颗粒抗温耐盐泡沫高温高盐油藏青海油田

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玉果油田果8区块减氧空气驱低温氧化对采收率的影响

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新疆石油地质 2024年第3期45卷 334-339页

作者：肖志朋张彦斌李启航李宜强韩继凡闫茜吴永恩中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院新疆哈密839009 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249

注减氧空气是低渗透油藏有效的开发手段,减氧空气可在地层条件下与原油发生低温氧化反应,提高采收率。针对玉果油田果8区块目前减氧空气驱提高采收率机理认识不完善的问题,采用等温氧化实验和长岩心驱替实验探究原油氧化过程和生成物质... 详细信息

注减氧空气是低渗透油藏有效的开发手段,减氧空气可在地层条件下与原油发生低温氧化反应,提高采收率。针对玉果油田果8区块目前减氧空气驱提高采收率机理认识不完善的问题,采用等温氧化实验和长岩心驱替实验探究原油氧化过程和生成物质对提高采收率的影响。等温氧化实验结果表明,稀油的低温氧化过程产生了沉积物质,随着温度升高,氧化程度明显提高,89℃时原油氧化生成重质组分沉积量为1.25×10^(-3)g/g,100℃时为3.43×10^(-3)g/g,120℃时为5.02×10^(-3)g/g。长岩心驱替实验结果表明,不同氧化温度下重质组分沉降对采收率存在影响,随着温度升高,气窜时机变晚,波及效果变好,最终采收率有所提高,温度为89℃、100℃和120℃时的最终采收率分别为52.77%、58.89%和65.23%。

关键词：玉果油田果8区块减氧空气驱低温氧化轻质原油提高采收率气相色谱长岩心驱替实验组分分析

青海风西N_(2)^(1)致密油藏注减氧空气驱油机理与效益开发模式的实验对比

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科学技术与工程 2024年第33期24卷 14178-14186页

作者：谢琳李显明倪诚唐浩文犹遵艳潘毅欧成华孙雷中国石油青海油田公司勘探开发研究院西宁810007 西南石油大学石油与天然气工程学院成都610500

青海油田风西N_(2)^(1)油藏特点独特,迫切需要开展效益开发模式研究。采用多维度测试技术,围绕风西N_(2)^(1)油藏特点,基于地层油欠饱和相态特征,揭示了油藏流体注减氧空气增容膨胀、多次接触混相、溶解气弹性膨胀及萃取轻烃等驱油机理... 详细信息

青海油田风西N_(2)^(1)油藏特点独特,迫切需要开展效益开发模式研究。采用多维度测试技术,围绕风西N_(2)^(1)油藏特点,基于地层油欠饱和相态特征,揭示了油藏流体注减氧空气增容膨胀、多次接触混相、溶解气弹性膨胀及萃取轻烃等驱油机理,明确了减氧空气在风西N_2~1油藏中增能物理化学驱油的可行性。进一步利用现场岩心制作了长岩心测试岩石样品,使用井口取样复配了油样和水样,设计了衰竭式开发、水驱油开采、减氧空气驱、减氧空气-水交替驱等开发模式,依靠长岩心模拟技术开展对比测试分析,论证了风西地区N_(2)^(1)致密油藏早期注水、接续注减氧空气-水交替增能开发模式的科学合理性。所得认识为风西N_(2)^(1)油藏_1及与之同类型的致密、欠饱和低能量油藏早期补能开发方式选择提供了技术参考。

关键词：风西N_(2)^(1)致密油藏减氧空气驱驱油机理效益开发模式实验分析

N80钢在模拟减氧空气驱生产井中的腐蚀行为

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热加工工艺 2024年第14期53卷 87-92页

作者：周凯丽史宝成薛琨潘建澎张兴凯刘凯伍丽娟长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室湖北武汉430110

为了探究N80钢在减氧空气驱生产井中的腐蚀行为,基于灰色关联分析法,分析了国内某减氧空气驱生产井的腐蚀主控因素,并以油藏模拟结果作为室内模拟参数,采用动态失重法结合金相显微镜、XRD、3D形貌等相关表征,研究了不同生产时期N80钢的... 详细信息

为了探究N80钢在减氧空气驱生产井中的腐蚀行为,基于灰色关联分析法,分析了国内某减氧空气驱生产井的腐蚀主控因素,并以油藏模拟结果作为室内模拟参数,采用动态失重法结合金相显微镜、XRD、3D形貌等相关表征,研究了不同生产时期N80钢的腐蚀行为。结果表明:氧含量对减氧空气驱生产井腐蚀的敏感性最大,在含氧工况下,N80钢的腐蚀速率显著增加,氧含量3%(0.3 MPa)时的腐蚀速率是不含氧的5倍左右。在驱油初期,腐蚀为CO_(2)主导的局部腐蚀,腐蚀产物主要为致密的FeCO_(3)。随着注气时间的延长,井筒内为CO_(2)/O_(2)均衡环境,腐蚀转变为二者共同作用,腐蚀产物为FeCO_(3)和疏松多孔的Fe_(2)O_(3)。在持续注气3年后,生产井内为高O_(2)+低CO_(2)环境,致密的FeCO_(3)遭到破坏,腐蚀坑横向发展,腐蚀转变为由O_(2)主导的全面腐蚀。

关键词： N80钢减氧空气驱生产井井筒灰色关联度分析 O_(2)/CO_(2)腐蚀

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减氧空气驱注空气爆炸极限实验研究

当代化工 2020年第3期49卷 559-563,569页

作者：杨钊宋洋韩爽徐泰喜东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

减氧空气驱通过补充地层能量、依靠重力分异作用来增加油藏上部驱替效果,从而提高波及系数与驱油效率,该技术作为低渗透非常规油气藏能量补充的新途径,是未来几十年内具有发展潜力的战略性技术。通过开展室内注空气爆炸极限实验,对减氧... 详细信息

减氧空气驱通过补充地层能量、依靠重力分异作用来增加油藏上部驱替效果,从而提高波及系数与驱油效率,该技术作为低渗透非常规油气藏能量补充的新途径,是未来几十年内具有发展潜力的战略性技术。通过开展室内注空气爆炸极限实验,对减氧空气驱注空气过程中不同可燃气体爆炸特性与影响因素进行研究,分析混合气体中不同组分爆炸极限、临界氧含量以及不同温度、压力条件下对爆炸极限的影响规律,并进一步建立减氧空气驱理想模型,对注入气含氧量进行数值模拟,最后结合实验数据分析注入气含氧量的最优值百分比。

关键词：减氧空气驱爆炸极限临界氧含量碳氢化合物数值模拟