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钻井液用新型可酸溶加重剂的制备与应用

油田化学 2024年第2期41卷 207-211,228页

作者：侯业贵戴荣东孙立君王志伟于少卿王锴王健中国石化集团胜利油田石油工程技术研究院山东东营257000

以羟基磷灰石为原料,六偏磷酸钠为改性剂,制备了一种可酸溶加重剂。采用FTIR对其化学结构进行表征,对改性后加重剂的酸溶性、Zeta电位以及润湿性进行了评价,并对其配制的钻井液的流变性、滤失性以及储层保护效果进行了评价。实验结果表... 详细信息

以羟基磷灰石为原料,六偏磷酸钠为改性剂,制备了一种可酸溶加重剂。采用FTIR对其化学结构进行表征,对改性后加重剂的酸溶性、Zeta电位以及润湿性进行了评价,并对其配制的钻井液的流变性、滤失性以及储层保护效果进行了评价。实验结果表明,10%盐酸作用下改性加重剂的溶解率可达88.27%;采用该改性加重剂的钻井液具有良好的流变性和降滤失性;采用该改性加重剂的钻井液污染的岩心经10%盐酸浸泡2h后,渗透率恢复值>90%,表明改性加重剂参与形成的泥饼可被酸性工作液有效溶解和清除,从而保护储层。

关键词：可酸溶加重剂羟基磷灰石表面改性水基钻井液储层保护

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油气田刺激响应性材料应用现状及前景展望

精细化工 2024年第7期 1478-1493+1518页

作者：谢坤程前刘长龙曹杰殷庆国何佳伟曹伟佳东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室中海石油(中国)有限公司天津分公司渤海石油研究院中国石油大学(华东)石油工程学院大港油田公司石油工程研究院

油田化学品在钻井完井、压裂酸化、调剖堵水、乳化降黏、油水分离等环节发挥关键作用，但低渗透、高温、高盐、极端pH及使用过程中温度、pH变化等苛刻油气藏环境，给应用于油田化学品的聚合物和表面活性剂的研发带来了严峻的挑战。引入... 详细信息

油田化学品在钻井完井、压裂酸化、调剖堵水、乳化降黏、油水分离等环节发挥关键作用，但低渗透、高温、高盐、极端pH及使用过程中温度、pH变化等苛刻油气藏环境，给应用于油田化学品的聚合物和表面活性剂的研发带来了严峻的挑战。引入磺酸基等抗温抗盐基团或增大驱油剂相对分子质量等传统方式已难以满足油田需求。该文介绍了温度敏感聚合物、pH敏感聚合物、磁响应聚合物、CO2敏感聚合物及表面活性剂、盐度敏感聚合物响应环境变化的刺激响应原理和性能；综述了5种刺激响应性材料在钻井完井、提高采收率、乳化破乳、压裂酸化、调剖堵水、油水分离等方向的应用，展望了刺激响应性材料在油气开采中的发展前景。

关键词：刺激响应材料油气开采温度敏感 pH敏感磁响应 CO2敏感盐度敏感

渤海湾盆地沧东深凹区沧探1井古近系孔二段重大突破与勘探意义

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中国石油勘探 2024年第2期29卷 16-29页

作者：周立宏陈长伟孙统宋舜尧董晓伟吴雪松杨朋王帅段润梅刘会纺李晓静郭秋霞中国石油大港油田公司

近期中国石油风险探井沧探1井在古近系孔店组孔二段试油获高产油气流,实现了渤海湾盆地沧东凹陷深层岩性油气藏勘探的重大突破。为评价沧东深凹区勘探前景,基于沧探1井钻探认识,系统梳理沧东深凹区有利成藏条件,指明下一步勘探方向。研... 详细信息

近期中国石油风险探井沧探1井在古近系孔店组孔二段试油获高产油气流,实现了渤海湾盆地沧东凹陷深层岩性油气藏勘探的重大突破。为评价沧东深凹区勘探前景,基于沧探1井钻探认识,系统梳理沧东深凹区有利成藏条件,指明下一步勘探方向。研究表明,孔二段沉积期深凹区为沧东断层控制的沉降中心,为半深湖—深湖相烃源岩发育提供可容纳空间,湖扩期烃源岩分布广泛,有机质类型以Ⅱ型为主,有机质丰度高,Ro平均为1.3%,处于成熟—高成熟演化阶段;深凹区位于湖盆边缘,盆山间发育完整的源—渠—汇系统,湖盆内形成多个扇三角洲规模储集体,具备形成大型岩性油气藏的条件;油气早生早排、持续充注,伴生的酸性流体与生烃增压作用促使粒间溶孔、粒内溶孔等次生孔隙发育,烃源岩成熟与储层发育时空匹配,深凹区内常规砂岩油藏与页岩油藏连续成藏。综合分析认为,沧东深凹区孔二段具有良好的勘探前景,盆缘发育的多个扇三角洲砂体具备近源成藏优势,可成为规模增储的重要接替领域。

关键词：渤海湾盆地沧东凹陷孔二段成藏条件勘探突破

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边底水气藏水侵规律研究现状与展望

天然气地球科学 2024年第7期 1304-1322页

作者：杨东升谢坤殷庆国卢祥国肖京池沈伟军东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室中国石油大港油田公司石油工程研究院中国科学院力学研究所

从物理模拟、数值模拟和理论计算3个方面总结了边底水气藏水侵研究成果。在物理模拟方面，主要通过CT扫描、核磁共振、微观可视化和衰竭开采实验等手段研究剩余气形成机理及其分布特征，水相从高渗孔缝绕流进入低渗孔缝产生的绕流封闭... 详细信息

从物理模拟、数值模拟和理论计算3个方面总结了边底水气藏水侵研究成果。在物理模拟方面，主要通过CT扫描、核磁共振、微观可视化和衰竭开采实验等手段研究剩余气形成机理及其分布特征，水相从高渗孔缝绕流进入低渗孔缝产生的绕流封闭气多存在于孔洞型储层，储层基质自吸水相产生的水锁封闭气多存在于孔隙型储层，气水界面能量最小化产生的卡断封闭气多存在于缝洞型储层。在数值模拟方面，对比了LBM和Level-set 2种方法的优缺点，通过LBM方法可研究毛管自吸、黏性耦合、湿相润滑及表观滑移等微观力学机制对气水两相渗流的影响，这4种作用效果越强，则气藏水侵越严重，采出程度越低，而Level-set方法侧重于描述气水界面的拓扑变化，当驱动压力达到一定阈值后，对应毛管中的气水界面开始运移，运移过程中毛管数>10-4时，气相不易发生卡断，剩余气相对集中。在理论计算方面，总结了适用于不同气藏的水侵量及动态储量计算方法，通过分阶段的流动物质平衡方法可使计算误差研究方法及现有研究成果的不足，建议今后的研究重点应包括提高储层描述精度、完善物理模拟相似准则、整合并量化各类研究成果、强化室内实验成果的矿场应用4个方面。

关键词：气藏水侵物理模拟数值模拟水侵动态发展方向

西非Termit盆地石油地质特征及成藏主控因素

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西北地质 2024年第3期57卷 223-236页

作者：陈长伟汤戈周博宇苏俊青郭怡辉滑双君葛维中国石油大港油田公司勘探开发研究院天津300280 中国石油工程技术研究有限公司天津300450 天津中油渤星工程科技有限公司天津300450

西非Termit盆地是中国石油在非洲极为重要的勘探开发区块。在充分利用钻井、分析化验和地震资料基础上,开展了Termit盆地石油地质特征和成藏主控因素研究,研究表明:①Ter-mit盆地历经前裂谷期、同裂谷期、后裂谷期三大构造演化阶段,同... 详细信息

西非Termit盆地是中国石油在非洲极为重要的勘探开发区块。在充分利用钻井、分析化验和地震资料基础上,开展了Termit盆地石油地质特征和成藏主控因素研究,研究表明:①Ter-mit盆地历经前裂谷期、同裂谷期、后裂谷期三大构造演化阶段,同裂谷期发育早晚两期裂谷作用形成中生代—新生代叠置裂谷盆地,宏观具有“东西分带、南北分块”的构造结构特征,控制圈闭的形成与分布。②发育上白垩统Yogou组分布广(18000 km^(2))、厚度大(600~1400 m)、成熟度适中(Ro值为0.7%~1.3%)的海相烃源岩,配置上白垩统Yogou组顶部发育的海相三角洲、古近系Sokor1组辫状河三角洲砂体,及古近系Sokor2组区域性分布的泥岩盖层,形成了上、下两套成藏组合;③明确古近系、白垩系成藏主控因素,古近系为“下生上储”的次生油气藏,油气平面和垂向分布受生烃灶、区域盖层、油源断层和优势沉积相控制,白垩系为“自生自储”原生油藏,油气富集受区域构造活动强度和白垩系内幕构造控制。④构建了基于海相广覆式烃源岩的跨世代油气成藏模式,明确Dinga断阶带、Fana凸起和Araga地堑是古近系油气勘探的有利区带,造活动相对较弱的Moul凹陷及Dinga断阶带南部是白垩系油气勘探的有利区带。地质认识指导勘探部署,在尼日尔Termit盆地获得了重大勘探突破,累计探明石油地质储量超7亿t,为中国石油海外油气增储上产奠定了坚实的基础。

关键词：石油地质 Termit盆地地质特征主控因素油气富集

抗220℃高温两性离子聚合物降黏剂的制备与性能

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油田化学 2024年第2期41卷 191-199,206页

作者：潘丽娟程仲富方俊伟方裕燕温建泰吕军贤中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院新疆乌鲁木齐830011 长江大学石油工程学院湖北武汉430100

针对当前高温高密度水基钻井液流变性调控难题,基于分子结构优化设计和单体优选,制备了新型抗高温两性离子聚合物降黏剂HP-THIN。通过正交实验与单因素实验相结合的方法,对HP-THIN的制备条件进行了优化。采用红外光谱仪、乌氏黏度计和... 详细信息

针对当前高温高密度水基钻井液流变性调控难题,基于分子结构优化设计和单体优选,制备了新型抗高温两性离子聚合物降黏剂HP-THIN。通过正交实验与单因素实验相结合的方法,对HP-THIN的制备条件进行了优化。采用红外光谱仪、乌氏黏度计和热重分析仪等分别对HP-THIN的分子结构、热稳定性以及相对分子质量进行表征和测定,研究了HP-THIN在220℃超高温条件下对淡水浆、盐水浆、含钙浆和高密度复合盐水浆等不同类型钻井液基浆的降黏性能。在室温下,测试了HP-THIN对基浆黏土颗粒吸附能力、Zeta电位和粒径的影响,并与国内外同类产品(Polythin和xy-27)进行了对比。结果表明,合成降黏剂HP-THIN的反应温度为60℃,反应时间为3 h,引发剂用量和链转移剂用量均为反应单体总量的1%,单体总质量分数为30%;单体AM、AA、AMPS、PTM物质的量比为1.9∶7.5∶2.1∶1。该聚合物的分子结构中含有设计官能团,其黏均相对分子质量约为8211,且具有较好的热稳定性。220℃老化后,HP-THIN在最优加量(0.3%)下对淡水基浆、盐水基浆、含钙基浆和高密度复合盐水基浆的降黏率分别达86%、72%、73%和51%,HP-THIN对不同类型钻井液基浆的高温降黏效果均优于国内外同类产品,相对于xy-27和Polythin,降黏剂HP-THIN对基浆黏土吸附能力强、Zeta电位绝对值大、黏土颗粒尺寸小,可以更好地消除黏土颗粒间网状结构,降低钻井液黏度,具有良好的应用前景。

关键词：超高温耐温抗盐聚合物降黏剂降黏

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套铣冲砂液体系评价及应用

精细与专用化学品 2024年第7期 34-37+41页

作者：张艳王涛周文王铁钢吕睿梁晓雷中海油能源发展有限公司工程技术公司大港油田石油工程研究院

评价了不同黏度套铣冲砂液的携砂性能、封堵能力和体系抗温性能，指导现场套铣冲砂液的使用。实际应用中，套铣冲砂液和除砂器配套使用可增加冲砂体系携砂能力满足低排量快速冲砂作业要求。套铣冲砂液可有效解决出砂井治理前期井筒清洁... 详细信息

评价了不同黏度套铣冲砂液的携砂性能、封堵能力和体系抗温性能，指导现场套铣冲砂液的使用。实际应用中，套铣冲砂液和除砂器配套使用可增加冲砂体系携砂能力满足低排量快速冲砂作业要求。套铣冲砂液可有效解决出砂井治理前期井筒清洁问题，能够安全高效地将沉积井筒内砂体携带至地面。

关键词：出砂防砂冲砂暂堵携砂能力修井液

基于数字图像技术的致密砂岩纯剪裂缝断裂过程实验

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中国海上油气 2024年第2期36卷 177-184页

作者：王小军中国石化江汉油田分公司石油工程技术研究院湖北武汉430035

纯剪应力状态下致密砂岩断裂过程是理解致密砂岩破坏失效机理的关键,然而在纯剪应力状态下,初始裂缝是发育扩展为I型裂缝或II型裂缝却一直有所争议。本文基于新型光学测量技术数字图像相关法和双切边压缩实验理论方法,开展了双切边压缩... 详细信息

纯剪应力状态下致密砂岩断裂过程是理解致密砂岩破坏失效机理的关键,然而在纯剪应力状态下,初始裂缝是发育扩展为I型裂缝或II型裂缝却一直有所争议。本文基于新型光学测量技术数字图像相关法和双切边压缩实验理论方法,开展了双切边压缩实验并通过数字图像相关法得到了位移和应变场。实验结果表明:双边开槽压缩实验能在槽尖(预制裂缝尖端)产生纯剪应力状态;致密砂岩试件起裂过程包含2个阶段的I型裂缝,第一阶段裂缝从槽尖起裂,第二阶段裂缝从试件中心两槽尖相连区域起裂。本文研究成果为数字图像技术应用在岩石断裂力学领域提供了新思路,对分析水力压裂中致密砂岩纯剪裂缝的演化规律有一定参考价值。

关键词：数字图像相关法纯剪应力致密砂岩水力压裂 I型裂缝 II型裂缝

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泄漏硫化氢干法应急处置安全性及工艺研究

石油与天然气化工 2024年第3期53卷 1-7页

作者：袁长忠中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院

目的在高含硫油气井和炼化厂脱硫装置生产过程中存在硫化氢(H_(2)S)泄漏的风险,而以物理稀释为主的应急处置方法效率低,影响应急救援。拟采用气体捕集与干法脱硫相结合的工艺进行泄漏H_(2)S的处置,并对泄漏气体中引入空气是否会影响干... 详细信息

目的在高含硫油气井和炼化厂脱硫装置生产过程中存在硫化氢(H_(2)S)泄漏的风险,而以物理稀释为主的应急处置方法效率低,影响应急救援。拟采用气体捕集与干法脱硫相结合的工艺进行泄漏H_(2)S的处置,并对泄漏气体中引入空气是否会影响干法脱硫的安全性和脱硫剂的性能开展实验研究。方法通过模拟泄漏H_(2)S干法处理流程,对比测试了活性炭、氧化铁和氧化锌等不同类型干法脱硫剂的穿透硫容和床层温升,优选出性能更好的脱硫剂。以优选脱硫剂为研究对象,考查在不同H_(2)S含量的条件下,空速和空气含量对其温升、穿透硫容、脱硫精度和副反应的影响。结果从8种不同厂家提供的氧化铁脱硫剂中优选出穿透硫容最高的3#脱硫剂,在原粒度模拟工况条件下,其穿透硫容可达到18.2%;脱硫剂床层温升随着H_(2)S含量的增加而升高,随着空速和空气含量的增大,脱硫剂床层温升呈现先迅速升高后趋于平稳甚至略有下降的趋势,最高不超过40℃;当空气体积分数超过25%时,脱硫剂穿透硫容提高约50%,空速与穿透硫容呈明显负相关性;当空速低于1000h-1时,穿透硫容超过25%,空气含量对脱硫精度和副反应无影响;在H_(2)S穿透前和空速低于2000h-1的条件下,没有生成副产物二氧化硫(SO_(2))。结论采用干法脱硫工艺对泄漏H_(2)S进行处理,会同时发生脱硫和再生过程,床层会产生一定的温升,没有生成副产物SO_(2),具有较高的安全性。空气的加入提升了脱硫剂的硫容性能,在对泄漏H_(2)S进行干法应急处置时空气体积分数应大于25%,空速应低于1000h-1。

关键词：硫化氢泄漏应急处置干法脱硫温升安全性二氧化硫