水驱油过程的核磁共振二维谱研究

岩心水驱油过程中油水分布状况是岩心多孔介质的重要性质. 水驱油过程的研究是进一步进行提高采收率研究的基础. 核磁共振扩散-弛豫二维谱提供了岩心中流体性质的多方面信息,与核磁共振一维弛豫谱相比极大地提高了区分油水的能力. 该文通过2组岩心水驱油实验,从不同含油饱和度的扩散-弛豫二维谱中提取出水的一维弛豫谱,在原油粘度比较高的情况下获得了驱替过程中油水在不同孔隙中的分布状况以及润湿性等信息, 解决了单独用一维弛豫谱方法难以区分油水的问题. 该文的研究方法对油田提高采收率的研究有比较大的参考价值.     

超临界水驱超稠油提高采收率热物理特性研究

超稠油资源的高效开发对于提高石油供给和保障我国石油安全意义重大。针对深层超稠油资源由于原始地层压力高、原油黏度大导致常规蒸汽驱无法有效开发的问题,本文提出超临界水驱开发深层超稠油的新思路。本文首先研制了超临界水驱油提高采收率实验平台,研发的管式填砂岩心模型能够模拟岩心升温和驱替的同步过程,然后开展了超临界水驱、蒸汽驱和热水驱对比实验研究,实验结果表明,相对于蒸汽驱,超临界水驱能显著提高采收率并具有更高的热效率,25MPa、400℃超临界水驱鲁克沁超稠油的采收率达到97.07%;获得了超临界水驱过程的温度场和驱替压差变化规律,发现了超临界水超覆现象,与蒸汽超覆相比,超临界水超覆发生晚且持续短,可扩大波及范围,提高采收率。     

驱油体系的驱油效率及其在模拟岩芯表面的润湿性研究

为了研究驱油体系在模拟岩芯表面的润湿性 ,为微重力应用研究提供依据 ,选择胜利纯梁采油厂C6 4 1井原油 ,应用正交实验设计 ,通过最低瞬时界面张力测定 ,筛选出阴离子表面活性剂SDC V、非离子表面活性剂FBB、HPAM和复碱的驱油体系配方 .开展室内模拟驱油实验 ,同时测定驱油体系溶液对模拟岩芯的接触角 ,并且关联驱油效率和接触角之间的关系 ,发现驱油效率越高 ,接触角值越小     

应用核磁共振进行聚驱后泡沫驱油特性研究

采用并联岩心进行聚驱后泡沫驱油实验,利用核磁共振技术,对驱替后岩心的不同直径孔隙内的流体分布进行了研究,得到了水驱、聚合物驱、泡沫驱替阶段的驱出油的孔径范围以及剩余油分布.实验结果表明,与水驱和聚合物驱相比,泡沫驱增大了波及的孔径的范围.泡沫可以在水驱和聚驱易发生窜流的大孔径通道形成封堵,从而波及到了水驱和聚驱未波及到的孔径,不但大幅度的提高了低渗岩心的采收率,也驱出了部分高渗岩心的小孔径的油.     

2D NMR技术在石油测井中的应用

近几年,2D NMR技术得到迅速发展,特别是在核磁共振测井领域. 该文将主要介绍2D NMR技术的脉冲序列、弛豫原理以及2D NMR技术在石油测井中应用. 2D NMR技术是在梯度场的作用下,利用一系列回波时间间隔不同的CPMG脉冲进行测量,利用二维的数学反演得到2D NMR. 2D NMR技术可以直接测量自扩散系数、弛豫时间、原油粘度、含油饱和度、可动水饱和度、孔隙度、渗透率等地层流体性质和岩石物性参数. 从2D NMR谱上,可以直观的区分油、气、水,判断储层润湿性,确定内部磁场梯度等. 2D NMR技术为识别流体类型提供了新方法.     

网络窄缝通道气液逆向渗透传输特性研究

利用网络窄缝通道模拟实验研究DMFC多孔扩散层气液两相逆流传输特性,结果表明,网络结构喉道内水侵渗机制呈"活塞状",孔内侵渗机制包含三种:"弯月形"、"球冠形"和几何截面突变处"夹断"气柱方式;网络结构内空气驱替水的机制包含两种:喉道内呈"活塞状"驱替,孔内呈"球冠形"驱替;气体流量小,气驱液在网络结构内呈现稳定驱替现象,随着气体流量的增加,逐渐向"树冠形"分布转变;网络结构内气相驱动压力随气相流量和水流量的增加而增加;气相饱和度略有减小。     

利用磁共振录井技术定量评价水淹层

产水率是划分水淹级别的关键参数,如何通过含水饱和度计算产水率是进行水淹层评价工作要解决的主要问题. 通过测定油-水相对渗透率的注水实验制备出不同产水率的岩样,分析并研究不同产水率下的磁共振录井谱图特征和分析参数响应特征,可探讨利用磁共振录井资料评价水淹级别的可行性. 该工作根据密闭取心井的试油资料和相渗曲线,提出了利用磁共振含水饱和度计算地层产水率经验公式的方法, 并进行了生产应用. 结果表明,利用磁共振录井技术评价水淹层的符合率达到了86%,证明了该项技术在快速、定量评价水淹层和划分水淹级别的良好应用前景.     

考虑扩散和吸附作用的聚合物驱替过程渗流数值模拟

采用显式求解饱和度、隐式求解浓度的思路,对考虑扩散和吸附作用的聚合物驱替过程渗流模型进行了数值求解.饱和度方程求解应用了显式全变差递减(TVD)法;浓度方程求解过程中,空间项离散采用Crank Nicolson差分格式,时间项变量进行拟线性处理,保证了计算的稳定性.通过与解析解对比,验证了该方法的有效性.计算实例分析表明,扩散使聚合物在溶液中稀释,导致浓度传播分散;吸附使聚合物损耗,导致浓度传播滞后.同时,计算结果直观反映了聚合物驱重要的"油墙"形成机理.在段塞注入情况下,原油富集区在出口端的突破是介于聚合物浓度前缘突破和聚合物浓度峰值突破之间.     

黏弹性聚合物驱驱替动态与不同注入参数分析

基于质量守恒定律,建立三相五组分考虑聚合物弹性增黏、降低残余油和稠油黏弹性效应的聚合物驱数学模型,并采用IMPES方法进行求解.计算分析表明,黏弹性聚合物驱可降低残余油饱和度,增加驱油体系黏度,提高原油采收率;采收率随注入浓度增大先迅速增加后趋于稳定,最优值为2 000 mg·L^-1;随注入速度先增加后降低,存在最优值;随聚合物段塞增大先迅速增加后缓慢增加并趋于稳定,最佳注入量约为0.6 PV;随原油松弛时间增加呈线性增加.     

稠油储层核磁共振孔隙度校正方法

受原油粘度的影响,利用核磁共振（NMR）测井获取的稠油储层的测井NMR孔隙度远低于地层的真实孔隙度,给稠油储层评价和NMR测井技术的应用带来极大挑战.为提高稠油储层孔隙度计算精度,必须对测井NMR孔隙度进行稠油校正.本研究选取我国南海东部盆地某油田韩江组10块代表性岩心样品,分别开展了原始状态、饱含稠油、残余油和饱含水状态的NMR实验.研究了孔隙含油相对体积对岩心NMR孔隙度的影响,并建立了基于地层深测向电阻率分类的岩心NMR孔隙度校正模型.将基于实验结果建立的岩心NMR孔隙度校正模型推广到实际地层,对目标区域A14井稠油储层实测测井NMR孔隙度进行处理的结果表明：本文提出的方法能够有效地校正孔隙含稠油对实测测井NMR孔隙度的影响,得到地层的真实孔隙度;校正前、后的稠油储层测井NMR孔隙度与常规气驱法测量的岩心孔隙度之间的相对误差由11.19%降低到4.84%.     

聚类算法用于中药材的近红外光谱分析

将近红外光谱分析技术结合聚类算法应用于中药材的鉴别分析,为当前中药材的类别分析提供了一种新的思路。选择黄樟油、桂叶油、桉叶油、松油醇、丁香叶油及三个不同来源的艾叶油共8个中药样品用实验室自行研制的多通道近红外光谱仪器进行快速(数秒钟)吸收光谱测试。以空气为本底,测试光谱范围700～1 700nm的药品透射光谱(吸光度),结果显示8个样品的光谱差异较大。对此八种近红外光谱建立了定性数学模型,然后进行了聚类分析,并选择不同的聚类方法进行优化,得到相似系数为0.974 2,表明该聚类分析可行。在聚类分析产生的聚类树中,8个样品的聚类性质与其实际特性相符良好,特别是三种艾叶油被归为最近的类中,因此该聚类分析结果合理。     

C/O能谱测井非弹谱的解析方法软件及应用

报道了快中子非弹性散射γ能谱测井, 非弹γ谱的新解析方法软件及应用. 新的解析方法包括:以标准非弹γ谱为基础, 对用NaI(Tl)探测器记录的256道地层非弹γ谱, 作定量解析, 求出各主要元素产额的方法; 以及求新的C/O和Ca/Si比的方法. 可同时求出三种C/O和Ca/Si比值, 即碳氧产额比、 重量百分含量比和原子比;钙硅比也如此. 所设计的软件功能强, 对于孔隙度为35％、 100％油饱和砂岩地层与100％水饱和砂岩地层（刻度井模型地层）, 碳氧原子比之差值>0.33, C/O测井油水差值提高了60％以上, 并求得了地层的含油饱和度. 取得了国内首创和领先的成果. In this paper, the new analyzing method & software and applications of enelactic spectra from Carbon/oxygen spectrometry log is reported. It were included that enelastic Gamma ray spectra(256 channels)of the formations by NaI(Tl) detector were analyzed quantitatively based on standard enelastic spectra, the methods which the ratio of elements yields and new ratio of C to O & of Ca to Si, the ratio of yield of C to O and the ratio of weight percent of C to O and the ratio of atoms C to O were found, and the corresponding ratio of Ca to Si were found simultaneously in new analyzing method. The difference value of the ratio of atoms C to O is greater than 0. 33 between 100% oil saturation and 100% water saturation in sandstone formation for porosity is thirty fife percent. The difference value between oil and water increase by a factor of 60%. In addition oil saturations curves changed with the depth were computed.     

Fe:LiNbO3和(Fe,Tb):LiNbO3晶体中入射光强

用一种新的测量方法在不同入射光强下同时观测了Fe:LiNbO3和(Fe,Tb):LiNbO3晶体中光致折射率变化Δns、吸收系数α和光电导σph与入射光强I的依赖关系, 并从理论上对观测结果给予了初步解释。     

二组分食用混合油的线性混合模型研究与应用

基于二组分混和食用油的吸收系数是各自组分吸收系数按照掺杂比例的线性组合的假设以及朗伯-比尔吸收机理,提出并推导了二组分食用混合油的线性混合数学模型。该数学模型可根据相同厚度的两种原料油和其二组分混合油对相同光源的吸收光强变化计算出混合油的组分比例。根据误差理论,利用全微分公式分析了组分比例计算值的误差,表明通过选择使两种原料油的透射光强和吸光度差值的乘积较大的波长位置,可以优选出检测波长。搭建了可见-近红外光谱检测系统,利用花生油掺杂玉米油、花生油掺杂大豆油和玉米油掺杂大豆油三种混合油对模型进行了验证。结果表明,该模型对掺杂10%以上的混合油的成分比例计算值和实际值的相对误差在5%以内,相关系数分别达到0.999 4,0.999 7和0.999 3,标准误差分别为0.006 9,0.005 1和0.007 6,并证实本研究的波长选取方法是合理的。此外,对3种按同样比例组合的、未混合的分立油样本进行了检测,计算组合比的相对误差也可控制在10%以内,同时揭示入射光源的平行度和待测装置的垂直度对检测精度有一定影响。试验证明,不同于传统的光谱结合化学计量学的检测方法,本方法可以仅通过检测原料油和混合油在选定波长上的吸收光强即可准确计算得到掺杂比例。     

基于植物油可见吸收光谱的相关系数鉴别特级初榨橄榄油

目前市场上的橄榄油品牌很多,质量参差不齐,亟需完善橄榄油的等级分类检测和特级初榨橄榄油的鉴别方法。可见吸收光谱光谱法可在不直接接触样品的情况下对样品进行无添加试剂的探测,因此为实现特级初榨橄榄油的鉴别,采用可见吸收光谱法对不同种类植物油进行了光谱测量。实验结果发现特级初榨橄榄油在500~780 nm波段内具有4个明显的吸收峰,而其他种类植物油在此波段内吸光度较弱或无吸收峰,且同种植物油不同品牌之间的光谱特征极其相似。采用相关系数比对不同种类植物油可见吸收光谱,分别计算了四个不同波长范围内植物油的可见吸收光谱的相关系数,实验发现不同波长范围内的植物油可见光谱相关系数差别较大。在520～700 nm范围内,特级初榨橄榄油间的光谱相关系数在0.999 6以上,特级初榨橄榄油与其他种类植物油的光谱相关系数均低于0.267 8,特级初榨橄榄油与其他等级橄榄油的光谱相关系数在0.194 6～0.835 8之间。研究结果表明可见吸收光谱相关系数法是一种快速非接触式鉴别特级初榨橄榄油的可行性方法。建立了一种特级初榨橄榄油快速鉴别方法,即可见吸收光谱相关系数法。该方法在特级初榨橄榄油的实际鉴别中具有一定的应用价值。     

红外光谱法测定聚醚硅油中含氢硅油的含量

以烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)和含氢硅油为原料,以辛酸亚锡为催化剂,甲苯作溶剂,采用溶液聚合的方法合成了一种新型聚醚硅油。用红外光谱法对合成样品中残留的含氢硅油进行定量分析,利用含氢硅油中Si—H键在2 167 cm-1处的吸收峰,选择司班-60作为内标物,以朗伯-比尔定律为理论依据,推导出样品和内标物的吸光度比(Y)与质量比(X)的线性关系式为Y=kX(k为常数),从而建立了直接红外光谱法测定聚醚硅油中含氢硅油含量的方法。实验测定内标工作曲线为Y=2.072 1X+0.296 3,相关系数r2=0.998 9,通过对方法重现性和回收率的测定,得到了较为满意的结果。该法是确定合成聚醚硅油产品的反应程度和控制产品质量的一种必要手段,同时为调整聚醚硅油的性能提供了依据;从而确定了最佳合成工艺路线及工艺条件。将合成的聚合物经处理后进行了应用实验,该聚合物对醇系和苯系化合物的萃取效果很好,具有广泛的应用前景。     

氢气放电中X射线测量的能量刻度

在用微机多道测量氢气放电中的异常X射线能谱时,需要准确地给出各新谱线峰位的能量值,它由刻度求得的谱仪系统的零点和道数一能量转换系数给出,本文通过实验比较了能量刻度的四种方法:道数一能量关系直线外推法;脉冲幅度一道数关系直线外推法;双能X射线源法;特征X射线法.比较结果说明:用道数一能量直线外推法进行刻度最为准确,当能量大于2.0 keV时,其能量刻度不确定度小于2%.     

Quantitative evaluation of porous media wettability using NMR relaxometry

We propose a new method to determine wettability indices from NMR relaxometry. The new method uses the sensitivity of low field NMR relaxometry to the fluid distribution in oil-water saturated porous media. The model is based on the existence of a surface relaxivity for both oil and water, allowing the determination of the amount of surface wetted either by oil or by water. The proposed NMR wettability index requires the measurement of relaxation time distribution at four different saturation states. At the irreducible water saturation, we determine the dominant relaxation time of oil in the presence of a small amount of water, and at the oil residual saturation, we determine the dominant relaxation time of water in the presence of a small amount of oil. At 100% water and 100% oil saturation, we determine the surface relaxivity ratio. The interaction of oil with the surface is also evidenced by the comparison of the spin-lattice (T1) and spin-locking (T1rho) relaxation times. The new NMR index agrees with standard wettability measurements based on drainage-imbibition capillary pressure curves (USBM test) in the range [-0.3-1].     

血液成分无创检测中基于不确定度的光谱提取方法

近红外光谱血液成分无创检测技术发展至今已取得一系列进展。为进一步提高检测精度,基于动态光谱理论提出了一种改进的光谱提取方法：首先拟合出漂移基线,抑制了手指与夹具相对运动造成的影响;然后以方和根代替峰峰值组成光谱,减小了系统随机误差造成的影响。最后以血氧饱和度测量为例,对血氧饱和度系数Q进行不确定度分析,结合实验数据的理论分析表明以方和根代替峰峰值可使不确定度下降至原先的38%。在血氧饱和度检测实验中将改进后的方法与峰峰值法对比,可得精度更高的血氧饱和度系数Q,获得十组Q值的方差平均下降至原先的42%。理论分析与实验结果均表明,应用所提出的光谱提取方法可更加精确地从光电容积脉搏波中提取有效光谱,在血液成分的无创检测中有着重要的价值。     

用液芯柱透镜快速测量液相扩散系数-折射率空间分布瞬态测量法

本文提出了一种快速测量液相扩散系数的方法, 该方法以液芯柱透镜作为液相扩散池和成像元件, 利用柱透镜成像过程中特有的折射率空间分辨测量能力, 只需记录一幅瞬态扩散图像, 根据图像的像宽与折射率的对应关系, 基于扩散定律快速计算出液相扩散系数. 实验研究了室温(25℃)下乙二醇和纯水间的扩散过程, 用折射率空间分布法测量了扩散系数, 和其他测量方法得到的结果进行了分析对比, 结果表明:用折射率空间分布法测量液相扩散系数具有数据采集耗时短(～20 ms)、测量速度快(<1 s)、精度高(相对误差<3%)和操作简单的特点, 为快速测定液相扩散系数提供了一种有效的新方法.