稠油油井出砂监测室内模拟研究

针对海上稠油油井出砂监测装置进行了研究， 设计了一种室内稠油出砂监测实验系统， 并研制了易于传感器感受出砂振动信号的一次仪表装置， 研发了出砂信号采集分析系统。出砂监测过程中利用压电加速度传感器识别砂粒撞击一次仪表引发的高频振动信号， 采用动态信号处理方法对出砂信号进行时域和频域分析等。在实验室条件下， 进行了不同含砂量的稠油 （黏度大于 100 mPa·s） 出砂监测实验， 取得了非常好的效果。实验结果表明： 在砂样粒度、 携砂流速等固定的条件下， 随着含砂量的增加， 出砂振动信号的均方根值、 功率谱幅值、 方差值等信号特征值不断增大。     

聚丙烯酰胺凝聚剂的研究

为了解决聚驱油田转后续水驱阶段地层滞留聚合物再利用的问题，运用微乳法制备聚丙烯酰胺凝聚剂的方法，研制出一种带有阳离子基团的体型聚合物凝聚剂，并对该凝聚剂的制备、性能进行了评价。结果表明：在聚丙烯酰胺凝聚剂的阳离子度为5%、两种溶液质量分数相同、体积比为1:1，剪切速率为170s^-1的条件下，可以提高黏度约10mPa·s；在80℃水浴恒温4h，黏度降低率仅为3%；在氯化钠用量达到1%时，溶液中复合体系的黏度仍为32.9mPa·s。新型凝聚剂有显著的增黏效果和深部调驱意义。     

压裂液用纤维类物质的研究进展

从纤维素衍生物用作压裂液增稠剂和纤维材料在压裂液中的应用两方面讨论了压裂液用纤维类物质的研究进展。分析认为：压裂液用纤维类物质包括纤维素衍生物和纤维材料两种，前者主要用作增稠剂，曾用于水基稠化或冻胶压裂液；后者作为支撑剂增强材料，已成为一个研究热点，国外已进行了深入研究并在油气田获得较多应用，国内也作了少量先导性试验。国内外的研究与应用表明：加纤维压裂液通过机械方法悬浮和输送支撑剂，低黏度下即有较好的携砂性能；返排时，纤维材料分散在支撑剂中形成空间网状结构，能有效地防止支撑剂回流，压后无需关井即可大量排液，返排效率可进一步提高；纤维材料的加入有利于优化裂缝尺寸，形成的人工导流通道更有效，压后增产效果显著；纤维材料可用于出砂、低渗油气藏的开发。     

一种插层聚合纳米复合材料的调堵特性研究

针对苛刻油藏条件下对调剖堵水材料性能要求越来越高的现状，利用烯丙基单体和黏土以及实验室自制的层间修饰剂、扩链剂形成插层聚合纳米复合材料CAG，研究其调堵性能。性能评价结果显示其在80～140℃条件下老化30d，断裂应力变化不大。在140℃条件下，断裂应力变化仅为3.2%；断裂应力和有效黏度基本不受实验用水矿化度的影响；在剪切速率为 10s^-1条件下，基液黏度为39.54mPa·s；在裂缝条件下的封堵强度为23.6MPa，压力梯度为0.393MPa/cm，封堵率为98%；在三层非均质岩芯中的采收率实验中，比水驱采收率增加了5%。插层聚合纳米复合材料CAG具有耐温抗盐能力强、注入压力低、封堵强度大的优点，成功地解决了调堵剂注入性能与封堵性能的矛盾，是一种具有广阔发展前景的调堵材料。     

ASP三元复合体系宏观流变特征研究

利用HAAKE RV-100旋转流变仪和TR-1加压式毛管粘度计,在10^-1s^-1~10⁴s^-1的剪切速率范围内,测定了不同配方的三元复合体系的流变特性。流变数据处理结果认为,三元复合体系流变性可用Carreau模型来描述。研究结果显示,在所研究的条件下(碱浓度0.5%~1.5%、聚合物浓度800 mg/L~1200 mg/L、表面活性剂浓度800~1200 mg/L),三元复合体系表现出类似于聚合物溶液的流变特征,在低剪切速率和高剪切速率下,体系表现出牛顿流体特征;在中等剪切速率下,呈现剪切变稀的流变特性。随着碱、表面活性剂浓度的增加,三元复合体系的零剪切粘度下降,剪切变稀性能减弱。     

磷酸酯/Fe3+ 型油基冻胶压裂液性能研究

针对磷酸酯/Al3+ 交联的油基压裂液交联速度慢，交联剂溶解性慢、稳定性差和价格高等缺点，首次对磷酸酯/Fe3+ 交联的油基压裂液体系进行了研究。通过对铁交联剂体系的优化，筛选一种磷酸酯/Fe3+ 交联的新型交联剂体系，并对磷酸酯/Fe3+ 油基冻胶压裂液性能进行了评价。结果表明：采用30%Fe2(SO4)3+15% 二乙醇胺+55% 水制备的新型交联剂体系，直接与磷酸酯混合即可形成油基冻胶，其性能不受放置时间的影响，交联速度快，成胶性能好，10 min 就可达到最大黏度；压裂液的抗温抗剪切性能高，与常规铝交联剂体系比较，压裂液成胶速度提高了20 倍，压裂液的抗温能力由原来100 ℃提高到135 ℃，并且压裂液的破胶性和滤失性等性能均能达到压裂施工的要求。     

交联聚合物动态成胶及运移的室内模拟研究

室内采用长岩芯填砂装置模拟了交联聚合物注入、成胶封堵和运移过程。室内模拟结果表明,注入的调剖体系能够达到设计的封堵位置,在注入过程中体系受稀释、剪切和吸附等因素影响,其浓度和成胶前的初始黏度沿程呈下降趋势。在实验所用的浓度（0.2%HPAM）条件下,孔隙介质中的堵剂体系形成有效堵塞的时间显著延长,是静态条件下的6 倍;从不同部位堵剂取样成胶后黏度和岩芯封堵前后注水压力变化情况看,有效封堵距离r 小于设计封堵距离r′,0.67r′ < r < r′。在后续水驱作用下,一部分凝胶能够沿高渗层发生运移,产生深部调驱作用。     

河南特稠油降黏剂及其性能研究

针对河南特稠油开采难题研制出耐高温复合降黏剂WP,其既可随高温蒸汽注入井下实现蒸汽吞吐、蒸汽驱采油,也可随热水注入井下达到热水驱采油,能有效降低油水界面张力,其所形成的特稠油乳状液在高温和常温下均能保持低黏度和均匀稳定性,为实现特稠油乳化降黏低温开采和常温输送提供了依据。实验结果表明:WP加入量为0.128 mg(以每克特稠油计)时,30℃时可使2#河南特稠油的黏度由252.0 Pa.s降至其乳状液时的9.6 mPa.s,降黏率达99.99%;考察了WP的耐高温性能以及影响WP表面性能和降黏性能的因素,并初步探讨了其表面性能和降黏性能的关系,对WP的降黏机理及其所形成特稠油乳状液的稳定机理也进行了探讨。     

水平井压裂携砂液摩阻定量计算模型研究

近年来, 携砂液在压裂管柱内流动的沿程摩阻研究仍未取得实质成果, 而携砂液的沿程摩阻分析是指导压裂设计和施工的关键。因此, 有必要对携砂液的沿程摩阻进行研究, 推导可普遍应用的沿程摩阻计算模型。利用液固两相流相间的动量交换理论, 研究了携砂液分别在直井段、 造斜段和水平段流动时支撑剂颗粒处于悬浮运动状态、 滑跳移运动状态以及部分悬移, 部分滑跳移状态下的携砂液平均流速, 最终利用 Darcy-Weisbach 公式建立了可用于各类型井的携砂液沿程摩阻计算模型, 并计算分析了管径、 施工排量、 砂比、 压裂液及支撑剂性质对携砂液沿程摩阻的影响     

注空气催化氧化渤海稠油降粘工艺可行性探讨

针对SZ361稠油进行了室内空气氧化探索实验，检测和分析了氧化稠油酸值以及尾气中含氧量变化，证实了稠油注空气催化氧化机理，并从理论和技术上论述了该技术的可行性；研究表明：稠油催化氧化有一定效果，氧化5d后，尾气中O2含量（体积分数）从空气中的21%消耗低至仅2.5%；在稠油50g，催化剂用量1.4%，空气压力0.7MPa，反应温度90℃，氧化48h，加水60%，300r/min搅拌的实验条件下，对海上稠油进行催化氧化降粘实验，粘度由2004mPa?s降至100mPa?s，降粘率可达95.0%。     

特低渗透油藏入井流体顺序接触储层损害评价

特低渗透油气资源在剩余油气资源中的地位越来越凸显。由于低孔低渗的特点,特低渗透油层在钻井、完井、采油、增产改造、EOR 等全过程均会发生储层损害。以镇泾油田长8 组为研究对象,对钻井完井液、压井液和压裂液顺序接触储层对储层的损害进行了方法探讨和实验评价。结果表明,钻井完井液对储层的损害最严重,压裂液次之,压井液最轻。分析表明,流体敏感性损害和漏失损害是钻完井液损害储层的主要因素。压裂液乳化、残渣、液相圈闭、浸泡时间损害,天然裂缝与水力裂缝堵塞,压裂液的冷却效应是压裂液损害的主要因素。最终提出了加入封堵剂改善钻完井液性能,从压裂工艺、压裂液体系出发改善压裂液的解决方式,实现全过程储层保护是特低渗油藏开发的关键。     

聚合物压裂液的一种多功能交联剂性能研究

针对聚合物压裂液所用金属化合物交联剂易引起地层二次伤害及与其他添加剂配伍性较差的问题，用工业原料研制了一种具有粘土防膨功能的有机交联剂（YJ），考察了YJ与某聚合物增稠剂     

裂缝性地层水力裂缝非平面延伸模拟

受天然裂缝作用影响,裂缝性地层的水力裂缝可能延伸为多分支、非平面的复杂裂缝体系,这与均质地层压裂产生的对称双翼平面裂缝具有巨大的差异。由于常规水力裂缝延伸模型无法用于模拟裂缝性地层中水力裂缝非平面延伸的裂缝形态和裂缝几何,为此,基于水力裂缝相交天然裂缝转向延伸路径的等效平面裂缝思想,建立了水力裂缝非平面转向延伸的数学模型,并推导了相应的数值求解方法。模拟计算表明,当水力裂缝沿天然裂缝转向延伸时,水力裂缝缝宽在延伸路径上表现为非连续分布,在转向延伸段突变减小,受缝宽减小节流效应影响,井底流体压力升高。影响因素分析表明,水平地应力差和逼近角越大,转向延伸段缝宽越小,对支撑剂输送限制越大;施工排量和压裂液黏度越高,包括转向延伸段在内,整个延伸裂缝段的缝宽越大,支撑剂在裂缝内的运移越容易,压裂施工风险越低。研究为认识裂缝性地层水力裂缝非平面延伸特征提供了思路和方法,为裂缝性地层压裂设计提供了理论依据,具有重要的理论价值和现实意义。     

聚表二元驱油体系界面流变性研究

应用沟槽式界面粘度计和改进的测定方法,测得了聚合物与表面活性剂二元体系的表面粘度和与模拟油之间的界面粘度,结果表明,聚表二元体系表面层的流变性不同于它与油相之间界面层的流变性;提出了能够更好地描述界面流变性的无因次界面粘度,它排除了体相粘度的干扰;聚合物浓度显著影响界面流变性,当聚合物浓度位于其临界聚集浓度两侧时,聚表体系的无因次表面粘度和无因次界面粘度随表面活性剂浓度的变化趋势不同。     

东营凹陷南坡断块类型及其油气封闭性研究

东营凹陷南部斜坡带沙河街组发育大量顺向及反向断层组成的断块圈闭，处于有利构造背景下的断块圈闭仅部分成藏，因此，断层的地质属性制约了油气封闭的有效性。从断层的各项属性如活动性、断距、砂地比、断面应力、紧闭指数及SGR因子等入手，针对研究区的顺向断块、反向断块及倾向相反的顺反向组合断块等3种主要类型开展封闭性研究。研究表明，高含砂量层系（沙二段）反向断块更易成藏，顺向断块成藏概率较低；中、低含砂量层系（沙四下亚段-孔店组）顺向、反向断块均可成藏，且反向断块更为有利。此外，倾向相反的共轭组合断块研究表明，斜交式比共线式组合断块的封堵性更好，斜交式断块的主控断层及辅助断层满足经验断层封闭参数，该共轭组合断块亦是有利类型。     

基于浓缩理论的大型压裂破胶优化技术及应用

针对储层孔、渗条件很差的致密砂岩油气藏，常规的破胶剂加量技术已经不能满足大型压裂对破胶的更高要求，在考虑了压裂液在地层中由于滤失而产生浓缩效应的基础上，提出了一种新的压裂液破胶优化技术。通过压裂施工裂缝温度场模拟，不同温度条件下的破胶实验以及考虑液体滤失浓缩后的破胶实验，认为大型压裂施工现场破胶剂加量应该在常规加量基础上进行一定程度的增加，才能保证大型压裂的破胶效果，实现快速排液，降低伤害。该破胶优化技术在CX491井155.6m³大规模压裂施工成功应用，开井17h液体返排率达到了74.9%，且返排液破胶彻底，天然气测试产量从射孔后的0.2×10⁴m³/d（敞井）增加到14×10⁴m³/d（井口压力22MPa），目前该技术正在川西地区大型压裂施工中逐步推广。     

有机硼交联HPG压裂液超低温破胶剂室内研究

对埋藏浅,油层温度低的油藏进行压裂改造,需解决压裂液低温破胶水化的问题。采用活化剂来提高过硫酸铵(APS),酶,胶囊破胶剂的低温破胶能力。通过对有机硼交联的羟丙基瓜胶(HPG)压裂液低温下破胶后粘度损失率的测定,筛选出用于50℃下的APS/活化剂破胶系统及胶囊破胶剂。结果表明:在APS/活化剂破胶系统的作用下,采用有机硼作交联剂的HPG压裂液在较低温度条件下能彻底破胶水化。