吉林特低渗油藏长岩心CO2驱替微观动用规律研究

针对松辽盆地莫里青油田特低渗储层动用困难的问题,利用物理模拟实验和核磁共振技术相结合的实验方法,开展长岩心CO₂驱替研究。结果表明：岩样CO₂驱替驱油效率介于72.30%～80.40%。大孔喉(>33 ms)平均赋存占比为33.65%,小孔喉(<33 ms)平均赋存占比为18.01%;1 PV的CO₂驱替后,岩样大孔喉平均相对采出程度为80.67%,小孔喉平均相对采出程度为17.45%;5 PV的CO₂驱替后,岩样大孔喉平均相对采出程度为95.68%,小孔喉平均相对采出程度为39.82%,大PV驱替可有效动用小孔喉的油。研究成果可为莫里青油田储层CO₂驱替提供理论支撑,同时也为同类油藏开展注气先导试验提供科学指导。     

油藏物理模拟声场测试实验平台的开发

提出了一种用于实时监测油藏物理模拟驱替实验过程中岩芯多空隙内各相流体(油、水、CO2)空间动态分布的非侵入式方法——超声透射法,并开发了相应的声场测试实验平台。利用超声波透射岩芯的声速变化和声幅衰减特征,实现驱替过程中岩芯空隙内各相流体饱和度的动态测量,结合不同时刻、超声探头阵列的分布位置,实现了各相流体运移过程的可视化。经过2 a多的多次实验表明,各项功能运行正常,为明确驱替过程中岩芯孔隙内各相流体的运移过程和运移规律,进一步为驱油机理、驱油效率等研究提供了试验基础数据。     

CO2驱注入管柱温度压力耦合模型建立及其敏感性因素研究

为了准确分析CO₂驱注入管柱的受力情况,需要考虑CO₂流体在注入管柱内的相态分布,合理预测CO₂驱注入管柱温度场、压力场分布。首先,根据三大守恒定律建立了CO₂驱注入管柱温度压力及物性参数耦合微分方程;然后,根据四阶龙格库塔算法的计算步骤编制MATLAB程序分析某油田4口CO₂驱注入管柱的温度场与压力场;最后,对CO₂驱注入管柱的温度场、压力场分布进行了敏感性因素分析。结果表明：在CO₂驱注入的过程中,CO₂驱注入管柱的温度和压力均随地层深度的增加呈近似线性增长,流体温度在管柱1 400 m之后均超过临界温度(31.1℃),CO₂流体相态转变为超临界态;注入管柱温度场分布受CO₂流体注入速度影响最为显著,其敏感度系数达到3.10;注入管柱压力场分布受CO₂流体注入压力影响最为显著,其敏感度系数达到6.00。     

微藻固碳制油虚拟仿真实验平台开发

研究开发了微藻固碳制油虚拟仿真实验平台系统，使学生独立进行燃煤烟气CO₂的生物法减排转化利用虚拟仿真实训，解决了燃煤电厂现场实验路途远成本高、高温高压设备操作具有较高危险性、制油过程中少量化学试剂有毒有害对学生健康带来风险等问题。学生通过该虚拟仿真实验对生物能源的原理方法形成基本认识，加深对微藻固定烟气CO₂制备生物柴油的技术理解，增强了学生工程实践能力和实验操作水平。     

油气井CO2腐蚀及防控方法研究进展

针对腐蚀环境这一最大不可控变量,探讨了CO₂分压、环境温度、pH值、含水率等因素对CO₂及超临界CO₂腐蚀的影响,并介绍了失重法、电化学方法和电感法等CO₂腐蚀评价方法。鉴于CO₂腐蚀产物膜的重要作用,详细阐述了腐蚀产物膜微观结构、力学性能对腐蚀的影响及研究方法。基于CO₂腐蚀环境影响因素、腐蚀机理及腐蚀评价方法,总结认为成膜型缓蚀剂能够隔绝油气井管具与CO₂等腐蚀环境接触,是行之有效的腐蚀防控方法,咪唑啉类抗高温复配型缓蚀剂是未来缓蚀剂研发的重要方向。     

利用化学助剂强化CO2埋存实验设计

结合储层CO₂埋存技术,自主搭建了地层温度压力条件下CO₂埋存实验装置,开展了多介质辅助CO₂埋存实验研究。研究结果表明,乙醇-KOH体系能够有效进行CO₂矿化埋存,其中96%乙醇+3 g KOH 500 mL溶液捕集CO₂能力最强,是最佳的CO₂矿化埋存溶液配比。经CO₂矿化埋存后,低渗透岩心孔隙度平均降低7.07%,孔隙度变化率与孔隙度呈正相关关系,渗透率平均降低16.01%。因此,96%乙醇+3 g KOH能够加速CO₂在储层中的CO₂沉淀过程,缩短CO₂在储层中的矿化埋存时间。该研究可重复性、准确性和可扩展性较强,能够激发学生自主设计实验的积极性及创新意识,培养学生的独立思考能力,有利于学生将理论知识与实际工程问题相结合,实现科研能力与创新能力的相互促进。     

裂缝性致密油藏水-气交替驱油数值模拟

致密油藏产量递减快,补充能量困难,为了提高致密油藏的开发效果,基于CMG-GEM软件模块建立了3种三维井网模型,模拟了水-气(CO2-N2)交替驱油过程中CO2-N2的比例、水-气(CO2-N2)转注时间、注入量、注入压力及混相程度对产能的影响.结果表明:裂缝性致密储层衰竭式开采产量递减快,能量亏损严重;水-气(CO2...     

基于手持技术的CO2与NaOH溶液喷泉实验探究

喷泉实验操作简单,现象明显,大多数教师一般用水溶性较大的气体(如NH₃、HCl)进行实验,而用CO₂与NaOH溶液进行实验的相关研究较少。借助手持技术和对照实验,直观展现喷泉实验过程中的压强变化,探究NaOH溶液与CO₂进行喷泉实验的合适浓度。     

水力裂缝变形滞后对页岩气藏CO2吞吐的影响研究(英文)

目的：在页岩气藏CO₂吞吐过程中,水力裂缝处于循环载荷作用下时,极易发生不可逆变形(变形滞后),影响吞吐效果。本文旨在建立考虑水力裂缝变形滞后的页岩气藏CO₂吞吐流固耦合模型,形成相应的高效求解方法,并开展流固耦合数值模拟研究,以揭示变形滞后对CO₂吞吐的影响规律。创新点：1.建立考虑水力裂缝变形滞后、复杂裂缝系统和特殊流动机理的页岩气藏多组分流固耦合模型,并形成相应的三维高效数值模拟技术;2.揭示水力裂缝变形滞后对页岩气藏CO₂吞吐的影响规律。方法：1.建立考虑水力裂缝变形滞后、复杂裂缝系统和特殊流动机理的页岩气藏多组分流固耦合模型;2.基于结构化网格构造高效稳定的多组分流固耦合模型数值求解算法;3.通过流固耦合数值模拟,揭示水力裂缝变形滞后对页岩气藏CO₂吞吐的影响规律。结论：1.水力裂缝变形滞后会阻碍CO₂注入期间裂缝渗透率的恢复,对CO₂吞吐有负面影响;2.较低的初始水力裂缝导流能力和生产压力、较晚的吞吐启动时间、较高的注入压...     

陈25块薄层稠油油藏化学驱技术研究与应用

陈家庄油田陈25块属薄层稠油油藏,由于原油黏度高,水驱开发后进行化学驱,但易发生指进现象,造成驱油效率下降。通过室内实验研究,优选了一种水溶性化学降黏体系。该体系与地层水配伍,在50℃时,400 mg/L药剂可使原油降黏率达99.5％,600mg/L药剂可使水的黏度提高6倍,600mg/L水溶液可提高驱替效率20％以上。在室内实验基础上进行了现场驱油试验,对于试验井组,累计注入化学剂溶液1.07×104m3,处理半径50 m,累计增油363 t。现场试验结果表明,优选化学驱体系可降低油井含水,提高波及体积,改善薄层稠油油藏的开发效果。     

不同CO2搅拌剂量及后续搅拌对水泥浆体新拌和硬化性能的影响(英文)

目的：本文旨在探究不同CO₂搅拌剂量对于水泥浆体新拌及硬化性能的影响,通过延长搅拌时间来提升其性能,并通过热重分析、扫描电镜观察等微观分析探究CO₂与新拌水泥浆体之间的反应机理。创新点：1.采用定制的具有气密性的搅拌仪器;2.通过延长搅拌时间改善CO₂搅拌水泥浆体的流动性和微观结构。方法：1.通过流动性、凝结时间、水化热测试对水泥浆体的新拌性能进行表征;2.通过抗压强度、吸水性及吸水率测试对水泥浆体的硬化性能进行表征;3.通过热重分析、扫描电镜观察、背散射电子图像分析对样品的微观结构进行表征。结论：1.随着CO₂剂量的增加,水泥浆体的流动性急剧下降,甚至失去塑性,这主要与水泥熟料表面生成的水合物和碳酸盐所形成絮凝网络有关。2在施加1 min的后续搅拌后,新拌水泥浆体的流动性可以提高53%～85%,这是因为絮凝结构被破坏,被束缚的自由水释放。3.CO₂搅拌会造成抗压强度降低约10%～20%,这是由于新拌水泥浆体的流动性差,导致硬化基质中形成了更多的孔隙结构。4.在施加1 min的...     

基于核磁共振技术水驱油剩余油分布评价

为了研究油藏水驱油微观机理及不同井区的水驱油影响因素,将水驱油物理模拟实验和核磁共振技术相结合,对不同井区岩样不同阶段水驱油后剩余油分布情况进行分析,分别对文昌区A、B井及涠洲区C井进行研究。结果表明:水驱油前,小孔隙基本不含油,油主要分布于中等孔隙和大孔隙内;水驱油后,A井和C井驱油效率中等孔隙高于大孔隙,岩样表现为亲水性,中高渗储层非均质性强,使得大孔隙驱油效率低;B井大孔隙驱油效率远高于中小孔隙,注入水主要波及大孔隙,难以波及中小孔隙。油田开发过程中,通过增加驱替速度可以增加采收率。长期水驱可以增加油藏采收率,亦可通过调剖、堵水等措施,进一步提高水驱油开发潜力。因此对于中高渗储层来说,通过对不同孔隙剩余油分布规律的研究,有利于进一步完善注水开发方式,提高油田的动用效果。     

盐酸与碳酸钠分步反应探究实验装置的改进

在评析相关文献工作的基础上,根据盐酸与碳酸钠分步反应的原理,探析盐酸与碳酸钠反应过程中模拟的pH、 CO₂浓度变化的双纵坐标曲线应具有的特征。为获得接近该模拟曲线的实验数据,采用蠕动泵、真空循环泵对实验装置进行改进,优化实验条件。实验结果表明,盐酸溶液与碳酸钠溶液均为0.01 mol/L、滴定速度约为5 mL/min、空气循环流速度为第三档的条件下,较准确地反映了反应物之间的量比关系,改善了CO₂浓度测定数据滞后等问题,获得的pH、 CO₂浓度变化的双纵坐标曲线与模拟曲线基本一致。     

致密大模型注水吞吐物理模拟

为了研究致密大模型注水吞吐采油规律,建立大模型多点抽真空饱和水和异步注采饱和油的物理模拟方法,结合自主研发的大型露头致密岩样注水吞吐物理模拟实验系统,创建了致密露头模型注水吞吐物理模拟方法。针对鄂尔多斯致密储层特性进行了致密油藏注水吞吐方式的探索研究。结果表明,致密露头模型注水吞吐物理模拟方法能够真实地模拟致密油藏注水吞吐过程中的渗流规律。在注水吞吐物理模拟实验中,渗透率是影响吞吐开发效果的主要影响因素,造成吞吐采出程度在5.5%~17.1%变化。     

致密油储层甜点分类评价与开发方式研究

“甜点区/段”的评价和预测是致密油勘探开发的重点和难点。致密储层甜点分类评价和开发方式的优选至关重要。为探索致密油藏有效开发方式,以南堡凹陷典型致密油富集区G断块Es₃³Ⅴ油组油藏为研究对象,以砂体结构和经济评价为约束,建立储层甜点分类评价标准,将储层纵向上划分为5套甜点段,平面上划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类甜点区,其中Ⅰ、Ⅱ类为重点甜点区。通过理论研究、室内实验和矿场试验,采用长水平井大规模体积压裂衰竭开发,适时转为二氧化碳吞吐提高储量动用程度,后期通过二氧化碳重力驱提高采收率,兼顾碳驱油碳埋存“双碳”目标。力争实现南堡凹陷致密油藏的规模有效动用,同时也为致密油藏甜点分类评价和高效开发提供技术借鉴。     

CO还原CuO、Fe2O3的对比实验

一、实验原理CuO+CO（?）Cu+CO₂;Fe₂O₃+3CO（?）2Fe+3CO₂。二、实验仪器及药品石棉网、集气瓶、玻璃片、酒精灯、剪刀、毛笔、表面皿;CuO、Fe₂O₃、CO、澄清的石灰水。三、实验装置实验装置见图1。四、实验步骤1.取一块保温性良好的石棉网,用剪刀剪取长约10 cm、宽约3 cm的石棉网条。2.取少量黑色CuO粉末和红色Fe₂O₃粉末分别在表面皿     

利用WiFi传感器改进“探究环境因素对光合作用强度的影响”实验

为缩短光合作用实验时间、简化实验操作并降低数字化实验成本,本文利用WiFi CO₂传感器检测不同光质、光照强度、CO₂浓度条件下绿萝叶片在密闭空间中CO₂含量的变化。     

调控壁面润湿性提高渗吸驱油采收率综合实验设计

随着非常规油气资源开发的不断深入,其战略地位日趋重要.渗吸驱油是典型非常规致密油藏的重要开发方式之一,而目前实验教学中缺少相关综合实验设计.该文设计了接触角测定、计算机分子模拟和渗吸驱油综合实验,对表面活性剂和盐混合体系的润湿反转效果和提高采收率效果进行了评价.实验发现混合体系能显著降低亲油石英片表面的接触角,同时极大...     

基于KY(CO3)2基质的白光荧光粉设计及光谱特性研究

为提高白光照明的显色性,利用稀土离子Ce³⁺、Tb³⁺和Eu³⁺设计KY(CO₃)₂基的白光照明材料。实验中,利用X射线衍射仪分析Ce³⁺、Tb³⁺和Eu³⁺掺杂KY(CO₃)₂后的物相结构;利用荧光光谱仪分析发光材料的光谱特性,计算相应光谱的色度坐标。实验结果表明：制备的KY(CO₃)₂:Ce³⁺、KY(CO₃)₂:Tb³⁺和KY(CO₃)₂:Eu³⁺3种发光材料均为单斜结构的纯相样品;在275 nm紫外光的激发下,3种样品分别发射出蓝紫色、绿色和红色3种不同颜色的光线。通过优化三基色的成分比例,得到色度坐标为(0.37,0.34)的高质量白光,实现光色可调的白光荧光粉的设...     

一道“温室效应”原创试题的命制与分析

<正>1试题和素材1.1原创试题和参考答案大气中的CO₂浓度增加,阻止地球热量的散失,使地球气温升高,这就是“温室效应”。为探究温度和CO₂浓度对植物生长的影响,某科研小组利用野生大豆做了3组对比实验：实验a(温度28℃;CO₂浓度为400μmol/mol)、实验b(温度29℃;CO₂浓度为400μmol/mol)、实验c(温度29℃;CO₂浓度为600μmol/mol)。