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碳纳米流体提高原油采收率室内研究进展与展望

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材料导报 2023年第17期37卷 86-94页

作者：于洪江高明慧张美画常紫汐赵锡麟杜春保西安石油大学化学化工学院西安710065

随着油田开采的不断深入,提高原油采收率面临着更大的困难和挑战,特别是在驱油体系的耐温抗盐能力和不可入孔隙体积等方面还存在较突出的问题。碳纳米流体是由碳纳米材料和溶剂(通常是水)组成的一种高效的工作介质,具有使储油孔喉发生... 详细信息

随着油田开采的不断深入,提高原油采收率面临着更大的困难和挑战,特别是在驱油体系的耐温抗盐能力和不可入孔隙体积等方面还存在较突出的问题。碳纳米流体是由碳纳米材料和溶剂(通常是水)组成的一种高效的工作介质,具有使储油孔喉发生润湿性反转、降低油水界面张力、形成分离压力和降低原油粘度等作用,在提高原油采收率中展现了巨大的应用潜力。国内外学者针对这一方向开展了深入的研究,并取得了一系列重要的成果,使碳纳米流体提高原油采收率成为原油开采的热点并有望在未来得到迅速发展。本文介绍了碳纳米流体的驱油机理,重点总结了碳量子点、碳纳米管、石墨烯以及氧化石墨烯等碳纳米材料所构建的碳纳米流体在提高原油采收率中的应用进展,并对其未来的研究趋势进行了展望。

关键词：碳纳米材料碳纳米流体原油开采提高原油采收率

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利用就地CO_2技术提高原油采收率

石油学报 2007年第2期28卷 98-101页

作者：林波蒲万芬赵金洲刁素宋丹张晶周明西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 中国石化西南分公司工程技术研究院四川德阳618000 西南石油大学材料科学与工程学院四川成都610500

针对CO2的气源、腐蚀等问题,提出了就地CO2提高原油采收率技术。利用可视微观模型,对就地CO2技术的作用机理进行了研究。在油藏条件下,通过实验对CO2在地层中的产生及气量进行了确定,并研究了对其反应速度进行控制的方法。同时,对就地CO... 详细信息

针对CO2的气源、腐蚀等问题,提出了就地CO2提高原油采收率技术。利用可视微观模型,对就地CO2技术的作用机理进行了研究。在油藏条件下,通过实验对CO2在地层中的产生及气量进行了确定,并研究了对其反应速度进行控制的方法。同时,对就地CO2技术的性能(原油膨胀能力、原油降粘能力、结垢、地层伤害)及驱油效率进行了评价。实验结果表明,在油藏条件下,利用就地CO2技术能够生成充足的气体,能膨胀原油体积及降低原油粘度,取得良好的驱油效果。当温度为70℃、压力为6MPa、原油粘度为12 904.1mPa.s时,就地CO2技术可以使原油体积膨胀32.5%,使原油粘度降低52.69%,能够提高原油采收率6.4%-17.06%。同时,就地CO2技术对地层不会造成伤害。该技术已经在现场实施并取得较好效益。

关键词：就地CO2技术技术原理室内实验技术评价驱油效率提高原油采收率

内源微生物提高原油采收率物理模拟驱油实验研究

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西安石油大学学报（自然科学版） 2005年第1期20卷 37-42页

作者：孔祥平包木太汪卫东陈勇宋永亭王修林中国海洋大学化学化工学院山东青岛266003 中国石化胜利油田有限公司采油工艺研究院山东东营257000

在分析国外内源微生物物理模拟驱油实验的基础上 ,采用单 12区块原油和原生水模拟地层条件 ,进行了内源微生物物理模拟驱油实验研究 .对残余油采收率、系统压力、醋酸根含量、生物气产量及组成进行了检测 .结果表明 ,采用空气辅助 (液气... 详细信息

在分析国外内源微生物物理模拟驱油实验的基础上 ,采用单 12区块原油和原生水模拟地层条件 ,进行了内源微生物物理模拟驱油实验研究 .对残余油采收率、系统压力、醋酸根含量、生物气产量及组成进行了检测 .结果表明 ,采用空气辅助 (液气比 1∶10 )激活好氧微生物 ,经过 36d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 4 .7% ;依赖于整个油层生态系统的改善 ,在激活的厌氧微生物的主导作用下 ,经过两轮次 77d的培养驱替 ,残余油采收率提高了 8.3% ;实验结果验证了注水油层中好氧微生物—厌氧微生物演替降解石油的两阶段生物过程 ,生物气中甲烷的含量随培养时间的增加而增加 ,最高达 74 .4 % ;而始终未检测出硫化氢。

关键词：内源微生物驱油残余油提高原油采收率驱替油层物理模拟好氧微生物厌氧微生物降解

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纳米材料在提高原油采收率中的研究进展

中国材料进展 2021年第3期40卷 210-217页

作者：潘一廖松泽杨双春 NIGMATULLIN Dinar 李敏李存磊辽宁石油化工大学石油天然气工程学院辽宁抚顺113001 辽宁石油化工大学国际教育学院辽宁抚顺113001 中国石油大学(北京)化学工程与环境学院北京102249

近年来,油田采油过程对驱油材料的性能提出了更高的要求,使用纳米材料是从微观角度提升驱油剂性能的重要方法。研究表明,对纳米材料进行改性处理,如表面接枝改性、构造核-壳分子结构等,以及将纳米材料与其他驱油材料(如聚合物、表面活... 详细信息

近年来,油田采油过程对驱油材料的性能提出了更高的要求,使用纳米材料是从微观角度提升驱油剂性能的重要方法。研究表明,对纳米材料进行改性处理,如表面接枝改性、构造核-壳分子结构等,以及将纳米材料与其他驱油材料(如聚合物、表面活性剂等)复配,可从降低油水界面张力、乳化原油降低原油粘度、改善岩石表面润湿性、稳定泡沫等方面推动原油流动,可见纳米材料在提高原油采收率方面具有重要意义。综述了近几年国内外纳米SiO_(2)、纳米TiO_(2)、纳米纤维素、聚合物纳米微球、纳米石墨烯等纳米材料在驱油材料中应用的研究进展,解析了其研发中的瓶颈问题及今后的研发方向,评述了各种纳米材料提高原油采收率、抗温、抗盐等性能,以期为相关研究提供借鉴。

关键词：纳米SiO_(2) 纳米TiO_(2) 纳米纤维素聚合物纳米微球纳米石墨烯提高原油采收率

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赋能纳米碳提高原油采收率研究进展

西南石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期46卷 64-75页

作者：刘锐陈泽洲高石蒲万芬杜代军油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川成都610500 西南石油大学石油与天然气工程学院四川成都610500 中国石油大港油田分公司采油工艺研究院天津滨海新区300280 俄罗斯喀山联邦大学石油工程学院俄罗斯喀山420008

赋能纳米碳由于高横纵比和两亲化结构,体现出表面活性剂、分子薄膜、胶体、液晶分子和聚合物的多面特性,在纳米化学提高原油采收率领域独具优势和应用潜力。调研总结了一维碳纳米管、二维石墨烯等纳米碳结构和性质的共性与特性,全面归... 详细信息

赋能纳米碳由于高横纵比和两亲化结构,体现出表面活性剂、分子薄膜、胶体、液晶分子和聚合物的多面特性,在纳米化学提高原油采收率领域独具优势和应用潜力。调研总结了一维碳纳米管、二维石墨烯等纳米碳结构和性质的共性与特性,全面归纳了纳米碳的起源、制备方法与赋能路径;提出了油藏高温、高矿化度条件纳米碳的精细调控赋能策略,剖析了赋能纳米碳在水-油和水-岩石界面吸附和组装机制,多维度精细表征手段及信息化物理模拟方法。以水驱油藏波及系数和波及区内驱油效率均低的普遍性问题为导向,基于纳米的分子—粒子跨尺度特征和水-油-岩界面效应提炼了赋能纳米碳大幅扩大波及系数和提高驱油效率的协同耦合机制。最后,提出了赋能纳米碳提高原油采收率规模应用存在的问题和低碳、高效的发展路径。

关键词：纳米碳赋能路径界面自组装表征物理模拟提高原油采收率

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改性纳米颗粒在提高原油采收率中的研究进展

石油化工 2021年第9期50卷 967-973页

作者：张立张卫东沙鸥李应成中国石化上海石油化工研究院三采用表面活性剂重点实验室上海201208

在常规驱替流体中加入纳米颗粒可提高原油采收率,但常规纳米颗粒分散性较差,易发生团聚堵塞孔隙,且降低油水界面张力的能力有限,因此纳米颗粒的改性逐渐成为研究重点。重点介绍了纳米SiO2颗粒、纳米金属颗粒及有机纳米材料的改性方法,... 详细信息

在常规驱替流体中加入纳米颗粒可提高原油采收率,但常规纳米颗粒分散性较差,易发生团聚堵塞孔隙,且降低油水界面张力的能力有限,因此纳米颗粒的改性逐渐成为研究重点。重点介绍了纳米SiO2颗粒、纳米金属颗粒及有机纳米材料的改性方法,包括偶联剂改性、聚合改性和表面活性剂改性等,并比较了不同改性方法的优缺点,展望了改性纳米颗粒的发展方向。

关键词：提高原油采收率纳米颗粒改性方法界面张力

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PBS菌的趋化性与提高原油采收率机理

油田化学 2004年第4期21卷 372-375,390页

作者：吴柏志李宜强张琪张艳君中国石化胜利油田公司井下作业三公司山东东营257237 大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318 石油大学华东石油工程学院山东东营257061 中国石化胜利油田公司桩西采油厂山东东营257237

实验验证了PBS菌的趋化性,在物理模型上考察了PBS菌的驱油机理和效果。PBS菌为假单胞杆菌属,兼性厌氧,可利用原油为碳源生长,代谢产物主要为化学结构已确认的一种鼠李糖脂,以及少量脂肪酸、有机醇、气体等。菌液中PBS菌数105～106个/mL... 详细信息

实验验证了PBS菌的趋化性,在物理模型上考察了PBS菌的驱油机理和效果。PBS菌为假单胞杆菌属,兼性厌氧,可利用原油为碳源生长,代谢产物主要为化学结构已确认的一种鼠李糖脂,以及少量脂肪酸、有机醇、气体等。菌液中PBS菌数105～106个/mL,培养温度51℃,实验原油51℃下粘度35 2mPa·s,驱替水矿化度3 7g/L。在显微镜载玻片上培养0 5天后,距油水界面10μm以内的水相(菌液+营养液)中菌数达108个/mL,2天后更达109个/mL,而在10μm以外的水相中仅为103个/mL。在玻璃盒内培养0 5天后,靠近油水界面处水相中菌数为109个/mL,pH值4 4,鼠李糖脂浓度2 87g/dL,距油水界面10、20、30mm处水相中,菌数分别为107、106、105～104个/mL,形成细菌浓度分布梯度。以上实验结果用细菌的趋化性解释。在仿真网络模型上,水驱油后注入1PV菌液+营养液,51℃培养10天后再水驱,观察并记录了以下驱油机理:①乳化携带,启动剩余油;②剥离油膜或油团;③堵塞大孔道,液流转向。在渗透率1μm2的板状填砂模型上水驱油采收率为48%,注入1PV菌液+营养液,在51℃培养10天后再水驱,提高采收率13 6%。图12参6。

关键词：提高原油采收率 PBS 趋化性油水界面驱油机理鼠李糖脂假单胞杆菌营养液物理模型兼性厌氧化学结构代谢产物培养温度水矿化度浓度分布网络模型水驱油菌数菌液水相实验脂肪酸有机醇显微镜 pH值剩余油

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井下低频振动提高原油采收率技术研究

西北大学学报（自然科学版） 2006年第3期36卷 457-460页

作者：王瑞飞孙卫张荣军尤小健西北大学地质学系陕西西安710069 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 胜利油田桩西采油厂山东东营257237

目的探讨井下低频振动提高原油采收率技术机理。方法应用质量守恒定律、能量守恒定律、达西定律、流体动力学等基本原理研究了低频振动波作用下油层流体的数学模型，将室内实验和数值模拟技术相结合定量地研究了低频振动对原油黏度、界... 详细信息

目的探讨井下低频振动提高原油采收率技术机理。方法应用质量守恒定律、能量守恒定律、达西定律、流体动力学等基本原理研究了低频振动波作用下油层流体的数学模型，将室内实验和数值模拟技术相结合定量地研究了低频振动对原油黏度、界面张力、毛管压力、产水率及产水率上升速度的影响。结果低频振动采油技术能够提高原油产量10％-25％，大幅度降低原油黏度。降低界面张力1-2mN／m；振动可以降低油井产水率10％左右，且明显降低产水率上升速度。结论低频振动提高采收率技术机理在于低频波对油层流体物理性质的改善和储层储渗性能的提高。在油田增产技术中具有较明显的应用效果和可行性。

关键词：低频振动提高原油采收率室内实验数值模拟特征曲线

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注聚后低浓度交联聚合物驱提高原油采收率

油田化学 2002年第3期19卷 265-267页

作者：徐德军陈辉毛卫荣魏新辉姜毅李运峰中国石化胜利油田公司孤岛采油厂山东东营257231

孤岛油田中一区馆 3单元聚合物驱先导试验区 (4个反五点法注采井组 )注入质量浓度 10 0 0～ 2 0 0 0mg/L的聚合物溶液 0 .2 9PV后转入后续注水 ,到 1999年 5月底采出程度 34.4 % ,综合含水 87.3% ,接近注聚前的值 ,1999年 10月起在该井... 详细信息

孤岛油田中一区馆 3单元聚合物驱先导试验区 (4个反五点法注采井组 )注入质量浓度 10 0 0～ 2 0 0 0mg/L的聚合物溶液 0 .2 9PV后转入后续注水 ,到 1999年 5月底采出程度 34.4 % ,综合含水 87.3% ,接近注聚前的值 ,1999年 10月起在该井组又开始了注低浓度交联聚合物溶液 (LPS)试验。所用聚合物为HPAM 35 30S ,-M =1.5× 10 7～1.8× 10 7,HD =30 % ,交联剂为Al3 + 质量浓度 10mg/L的AlCit溶液 ,聚合物与Al3 + 质量比为 2 0∶1。室内实验结果表明 :在温度 70℃、渗透率 4 .5 μm2 的人造岩心中注入在 4 5℃反应 2 4h的HPAM浓度 2 0 0mg/L的LPS共 4 .0PV ,阻力系数达到 135 ,注入 18.3PV后残余阻力系数仍达 5 5 ;气测渗透率 1.2 μm2 的人造岩心在 70℃水驱 5PV后原油采收率 33% ,再水驱 5PV后采收率增加 1.7% ,用 12 0 0mg/LHPAM溶液驱替 0 .35PV后采收率增加13% ,再水驱 5 .3PV后采收率增加 1.7% ,用 2 0 0mg/LHPAM / 10mg/LAl3 + LPS驱替 5 .6PV使采收率增加11.3%。在现场试验中 ,注入 0 .0 6 8PVLPS(第一阶段 2 0 0mg/LHPAM/ 15 0mg/LAlCit溶液 ,第二阶段 35 0mg/LHPAM / 5 5 0mg/LAlCit溶液 ) ,然后水驱 ,仍获得了增油减水的效果。

关键词：低浓度交联聚合物驱油 HPAM/柠檬酸铝/水体系提高原油采收率孤岛中一区馆3试验区