CO2 微观驱油实验研究

针对不同CO2 驱油方式下提高采收率机理认识仍不完全清楚等问题,利用与地层孔隙结构相似的高压可视化微模型进行了水驱、CO2 非混相驱、CO2 近混相驱和CO2 混相驱四组驱替实验,并采用微观驱油动态彩色图像分析和二值化处理相结合的研究方法,对比研究了不同驱替方式中驱替前缘形状、油气界面、油气分布特征、含油面积大小和模拟油颜色变化。结果表明：水驱油时,水大部分以非活塞形式驱油、油水界面呈凹凸弧线形;CO2 非混相驱中,CO2 与原油存在明显的两相流,界面形状比较锐利,窜流和混流比较严重,气体突破较早;CO2 近混相驱替过程中,油气界面模糊、两相区不明显、没有形成明显的混相带;而混相驱过程中形成了清晰可见的混相带,油气界面明显圆滑和模糊,在相同条件下混相驱持续的时间最长,采收率最高。该研究对CO2 有效驱油和驱油机理认识具有重要的理论意义。     

草舍油田CO2驱中沥青质沉淀分析及防治措施

CO2驱油容易引发地层原油中的沥青质沉淀,使渗透率降低、润湿性反转,造成地层伤害,降低注气采油效率。针对草舍油田泰州组油藏CO2驱实际,开展了CO2混相驱过程中沥青质沉淀条件、沉淀机理及其危害的研究,探讨了CO2注入参数与沥青质沉淀的热力学关系,获取了沥青质沉积前缘与注气前缘一致,在注入端、泡点压力附近沥青质沉淀最多,低驱替压差比高驱替压差对应的沥青质沉淀量高的实验结论。利用P-X相图表征第二液相与沥青质沉淀的关系,建立了油气多次接触过程中沥青质沉淀的相态预测模型,指出较低的CO2注入压力和较高的驱替压差或注入芳烃类溶剂有利于减少沥青质在近井地带沉淀,提高CO2驱替增油效果。     

阿尔及利亚某油田富气混相驱长岩芯物理模拟

结合长岩芯（细管）实验结果，利用长岩芯驱替实验评价了富气混相驱注入时机、注入方式以及注入量对混相驱效果的影响。在油藏条件下，液化石油气与天然气摩尔比为36:64时，混相流体与地层原油能完全混相，与水驱相比，提高采收率在15%以上。在注入工艺参数中，早期注入有利于提高采油速度，交替注入有利于控制气窜，注入量对驱替效果和后续水驱压差影响较大，建议用数模方法优化注入段塞大小。     

CO2 驱替沥青质原油长岩芯实验及数值模拟

针对CO2 驱油过程中出现的沥青质固相沉积现象，综合考虑注气过程中沥青质在多孔介质中的沉积、吸附及堵塞效应，建立了CO2 驱替含沥青质原油多相多组分渗流模型。以长岩芯实验为基础，拟合实验数据表明使用本文建立的模型计算的采收率与实验值更接近。同时对CO2 气驱过程中沥青质沉积规律进行了探讨，模拟研究表明，注入CO2 过程中，沥青质沉积首先发生在注入端；沥青质吸附也首先发生在注入端，但随着注入气量的增加，存在解吸附过程；沥青质沉积前缘与注气前缘一致，说明注入CO2 是导致原油中的沥青质沉积的主要原因。     

特低渗透油藏 CO2 驱室内实验研究

针对大庆外围油田特低渗透油藏剩余油潜力大、井网加密效益差、水驱采收率低等问题，提出了特低渗透油藏 CO2驱技术。通过细管实验和天然岩芯 CO2 驱油实验，确定了 CO2 与高台子油田原油的最小混相压力，评价了特低渗透砂岩油藏 CO2 驱油效果。实验结果表明，CO2 驱可以应用于高台子油田，并取得较好的驱油效果。当天然岩芯空气渗透率为0.58 mD 时，在水驱基础上，气驱可以进一步提高采收率 8% 以上，特低渗透油藏实施 CO2 驱油技术是可行的。     

发展注气提高采收率技术

提高采收率(EOR或IOR)研究是油气田开发永恒的主题之一。当今世界,蒸汽驱仍占主导地位。近几年由于油价低,化学驱下降,而注气驱则连续增加。中国东部油田的储层属陆相沉积,非均质严重,原油粘度又比较高,含水上升很快,水驱采收率比较低,约33%。近期发现的石油储量又多属低渗透及高粘度等难采储量,发展提高采收率技术已成为陆上石油工业继续发展的一项迫切战略任务。1998年,全国开展了三次采油潜力的二次评价工作,据初步统计,适合于注气(CO2)混相驱的地质储量在10.57×108t以上。综合研究国外经验,结合我国三采潜力分析和评价,认为目前我国东部油区有条件的油田要侧重发展注非烃气驱,而西部则侧重发展注烃气驱技术。发展非烃气驱的关键在气源,要重视寻找天然CO2气源。探索发展制N2、注N2、脱N2和制CO2等技术。注意发展国产的压缩机装备。抓好注气驱先导试验和富含凝析油的凝析气藏回注干气的试验。加强注气提高采收率的理论和实验研究,作好技术储备,培养好人才。     

缝洞型油藏注水驱油可视化物理模拟研究

采用可视化物理模拟方法直观研究了缝洞油藏的注水驱油机理，考察了不同注入流体、注入方向、注入角度等多方面因素对注水效果的影响，直观了解了缝洞油藏注水驱油前后的油水分布，并进行了注气提高采收率实验。结果表明：缝洞位置对水驱效果产生明显的影响；重力分异在缝洞模型中具有重要的作用；对于缝洞型油藏，剩余油的形成和分布主要受缝洞通道不规则性和重力捕集的影响，水驱后剩余油主要分布在上部溶洞和下部溶洞顶部难以驱替的“阁楼空间”内，这部分剩余油也是注气驱替的主要驱替空间；实验发现，水驱油过程中一旦形成水流通道，孔洞中的剩余油就难以被驱替，改变注水方式或注入介质（如注气）等，有可能进一步驱替孔洞中的剩余油，提高采出程度。后续注气实验证明通过改变注气方式可以明显驱出“阁楼空间”中的剩余油。     

注气开发驱替前沿的离散渗流模型

注气开发生产过程中产生的驱替前沿是一个气油交替的突变界面，在数学上是一个间断界面。常规的Muskat分相渗流模型只适用于连续介质的油藏，根据气驱毛细管中的驱替现象，将通过前沿界面的产气量分解为2部分，即气驱油和气驱气产生的流量，以渗流微元为对象，建立了离散形式的渗流模型。通过实例可以发现，分相驱替加权法模型预测的注气饱和度的分布更为合理。     

低渗油藏CO2驱中注采方式优化设计

低渗油藏储层致密,衰竭与注水效果差,由于CO2具有易流动、降黏、体积膨胀的特点,在解决低渗透油藏开发方面表现出独特的优势。讨论了低渗油藏CO2驱中的注采方式,分析了目前常用的连续注气、水气交替和生产井控制等注采方式的优缺点,提出应综合考虑原油采收率、CO2埋存量、经济效益及其在低渗油藏中的适用性。并针对以上方法的不足提出了另外3种改进注采方式,通过油藏工程研究、典型模型和实例油藏的数值模拟进行测试分析,表明改进的依据生产井气油比和平均静压两种指标实施开关井控制的CO2驱注采方法能够满足低渗油藏注气能力需要,且具有开发周期短、油藏采收率高、CO2埋存潜力大等特点,油田实施简易,能够取得较好经济、社     

不同种类气体注入对原油物性的影响研究

膨胀试验作为单井吞吐工艺试验的重要评价手段之一,在油田注气混相与非混相驱试验中已得到应用。目前对不同种类气体注入对原油相态影响国内外虽作了些分析和研究,但针对同一种流体究竟那种注入气体较好,还研究得不多。首先对CO2注入时原油膨胀试验和未注气时的常规PVT数据进行模拟后,对CO2、N2、CH4和烟道气四种不同的注入气体进行了模拟研究,给出了在不同种类气体注入时原油的膨胀系数和泡点压力的影响,同时对混合气体的注入进行了分析。分析了各种气体在单井吞吐试验对地层流体的适应性,对其优缺点也进行了对比分析。     

强水敏稠油油藏CO2 吞吐技术研究

郑408 块为典型的强水敏稠油油藏,由于储层能量不足和水敏性强,采用天然能量开发、注防膨水开发和蒸汽吞吐开发效果较差。通过室内实验研究了CO2 在郑408 原油中的溶解作用,认识了CO2 吞吐回采阶段渗流特征,基于数值模拟方法优化得到了郑408 块CO2 吞吐开发方案。研究表明,CO2 溶于稠油后,可使稠油的体积大幅度膨胀,原油黏度将大大降低;CO2 吞吐回采阶段,由于稠油黏度较高,CO2 在原油中析出后以小气泡形式分散在原油中,形成“泡沫油”渗流状态,“泡沫油”可以提高稠油的流动能力,增加原油的弹性能量,降低地层压力下降速度;数值模拟结果表明,郑408 块CO2 吞吐周期注入量优化值为100 t,注气速度优化值为50 t/d。     

任11 碳酸盐岩油藏注CO2 提高采收率研究

许多碳酸盐岩油藏进入高含水开发期，如何挖潜，进一步提高采收率是目前的主要工作方向。目前任11 碳酸盐岩油藏存在单井产油量低，注入水利用系数低，水驱效率越来越差的问题。因此需要探索新途径，以便进一步发挥油藏生产潜力。分析了任11 油藏注CO2 提高采收率的机理，开展了任11 油藏注CO2 提高采收率的数值模拟研究。针对研究区块的地质及开发特点，建立了相应的三维数值模型，在水驱历史拟合的基础上，应用数值模拟技术从注气强度、注气方式、注气部位，生产气油比控制等方面进行了优化研究。油藏注CO2 方案模拟计算20 年，产油量显著上升，采用注CO2 可比目前开发方式提高采收率3.5% 左右。     

中低渗油藏化学驱方案优化与矿场对比评述

以某中低渗砂岩油藏P 区块为例,为提高其高采出程度、特高含水阶段油藏采收率,在油藏工程、油藏精细描述及物理模拟研究的基础上,运用三次采油数值模拟技术开展化学驱方案优化设计研究,设计了24 个聚合物驱方案、30 个聚合物/表面活性剂驱方案和33 个三元复合驱方案,用全因素优化方法对注采参数和注入方式进行优化。研究结果表明,主段塞保持相对较高的化学剂浓度和PV 数有利于提高采收率,适量增加高浓度聚合物前置段塞和低浓度聚合物后置段塞有利于保证化学驱的增油效果,优化方案为采用“阶梯四段式”注入方式的聚合物/表面活性剂驱方案,试验区提高采收率11.62%。与已实施的主要化学驱试验相比,油藏条件、聚合物黏度、井网井距及注入量等的差异是产生化学驱开发效果差异的关键因素。     

贝尔油田希 11-72 井区注空气室内实验研究

油藏水驱油效率低，为驱难动用储量。通过室内实验，研究该井区注空气开发的可行性。结果得出注空气能够提高驱油效率。当注入 15 个 PV 时，空气驱油效率为 57.14%，而水驱只有 34.95%。通过细长管空气驱低温氧化实验和燃烧管空气驱高温氧化实验，发现驱替过程中氧气被大量消耗，发生了低温氧化，贝尔油田希 11-72 井区南二段油层可以采取注空气驱。     

气水交替驱油藏注入能力分析及优化

针对注入能力降低是制约气水交替驱提高油藏采收率的关键因素的问题,以相似理论中的检验分析法推导了气水交替注入无因次注入能力方程,运用考虑相渗和毛管滞后效应耦合的数值模拟方法,评价无因次注入能力的因素影响,讨论并优化了注入水气比。研究结果表明：对于特定油藏体系,通过增加注入气的富化度提高粘滞力重力比来达到改善驱替效果的方法比片面地增加注气速度更高一些;水气比越高,达到相同开采效果所需气量越小,但因此而出现较明显的注入能力下降的趋势。对于低粘滞力重力比的注气条件,选择水气比为2最佳;而对于高粘滞力重力比,则水气比为1是最佳选择。建议在水气比的优选时充分结合油藏地质特征和注入流体特性进行分析。     

阿尔及利亚某油田富气混相驱试验研究

针对油田储层物性和流体特性,选择了具代表性的试验井组系统地开展了注富气混相驱提高采收率技术研究。室内研究结果表明,油藏适合开展混相驱提高采收率技术,长细管实验确定的液化石油气和天然气最小混相组成（MMC）在实验条件下能与地层原油混相;长岩芯流动实验结果表明在水驱含水98%后,实施混相驱可提高采收率15%以上。通过长细管模拟,确定油藏条件下（温度83.9℃,压力10.2MPa）,液化石油气与天然气最小混相组成为37.1∶ 62.9。利用数值模拟对注入方式、注入量、注入速度及注入层位进行了敏感性分析,推荐方案为EOR 1井组为交替注入,注入量0.10PV,注入速度600m3/d（地下体积）,注Ⅱ、Ⅲ层,采Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层;EOR 2井组为连续注入,各井组注入量为0.30PV,注入速度600m3/d（地下体积）。推荐方案预测可提高采收率14%~15%。从矿场实施先期效果来看,EOR 1井组有明显的超覆现象发生,混相效果变差,建议采取适当措施抑制气窜;EOR2井组混相效果理想。     

SnO2基CO传感器的研究进展

概述了各种气敏材料及气体传感器,主要叙述了纳米SnO2材料的制备方法及SnO2基CO传感器的研究进展,并探讨了SnO2基CO气体传感器的敏感机理.     

高温高压气体－原油分子扩散系数研究

分子扩散在注气开发过程中有重要作用，是影响气-液混相效果的重要参数。目前通用的相态计算软件在计算过程中均假设油气一接触就立刻达到平衡，由于扩散影响，实际上这种现象是不存在的。采用定容扩散方法及相关模型研究了高浓度CO₂、CH₄、N₂体系与油田地面分离器原油之间的扩散现象，研究表明：气－油体系并不是一接触立刻达到平衡，与组分的扩散速度有关；扩散系数为一变化值，随着压力的降低，扩散系数逐渐增加，直至体系达到平衡；而且在实验过程中发现不同位置液相的性质不同。实验研究为相态研究开辟了一条新的道路，所取得的成果对优化注气方案有一定的参考价值。     

国际贸易对中国各行业CO2排放影响实证研究

采用非竞争型投入产出模型,运用中国1997年、2002年、2007年的投入产出数据,考虑加工贸易的影响,分15个行业、8种能源来研究中国基于国内生产、消费、出口、进口中的CO2排放及国际贸易中的净排放等问题。结果表明:（1）中国一直是碳贸易净出口国,1997—2007年的CO2排放量持续增长,国内生产大于国内消费的CO2排放量,且出口的CO2排放量占国内生产的CO2排放量的比例很大,这说明出口对中国CO2排放量的影响是不容忽视的。（2）机械设备制造业、化学工业和金属产品制造业是进口和出口CO2排放量相对较大的三个行业。（3）从单位产值看,出口、进口和国内生产的CO2排放强度在1997—2007年持续下降,而国际贸易净值的CO2排放强度1997—2007年一直上升,出口的CO2排放强度要远大于国内生产的CO2排放强度,表明中国净出口的资源和能源正在不断地快速飙升。因此,中国应加大鼓励低耗能、低排放行业的出口,限制高耗能产业的出口,发展太阳能、风能等低碳能源和新能源,从而减少中国的CO2排放量,实现低碳经济增长模式下的可持续发展。     

碱、表面活性剂和聚合物为主的三元复合驱油体系相行为研究

通过研究不同浓度Na2 CO3、KPS存在的条件下复合驱油体系的相行为变化 ,找到了形成中相最佳区的条件 ,揭示了相行为与油水界面张力及表面活性剂在不同相间分配量大小的相关性 ,从临界胶束浓度变化对相态转变机理给予合理解释。