渤海稠油及其组分中杂原子化合物的负离子电喷雾-高分辨质谱分析

采用沉淀法和色谱分离法将渤海某油田稠油分离成沥青质、胶质、剩余分3个组分。采用负离子电喷雾技术(ESI)结合高分辨傅立叶变换离子回旋共振质谱仪(FT-ICR MS)研究了该稠油及各组分的分子组成。结果表明,剩余分中有较少的极性杂原子化合物能被负离子ESI电离,如N_1,N_1O_1,O_1和O_2类,其等效双键数(DBE)较小。胶质和原油中极性化合物有相同的杂原子类型,包括N_1,N_1O_1,N_1O_2,N_2,N_2O_2S_1,O_1,O_2,其中胶质和原油中N_1,O_1,O_2类化合物的DBE-碳数分布图相似。沥青质中富集高缩合度且多杂原子的酸性化合物,如含杂原子N_,S的氧化程度高的化合物(N_2O_1,N_1O_3,S_1O_3)及O_3类化合物,这些物质具有较高的界面活性,易吸附在界面上促进界面张力降低和增强界面膜强度,从而有利于乳状液稳定存在。N_1O_1,N_1O_2,N_1O_3类化合物,N_2O_1类化合物可能分别是N_1化合物,N_2化合物的氧化降解产物;随着氧化降解程度增加,降解产物的极性明显增强。     

稠油油藏边水侵入通道特征参数计算模型

含边水的稠油油藏受边水侵入的影响,在开发过程中会出现边水指进现象致使油井过早水淹,高效稳定生产难以维持.准确的计算出边水侵入通道的体积和孔径大小是完成高效堵水必须解决的关键问题.采用油藏工程和数值模拟方法,分别建立见边水井的优势体积比、优势渗透率比和优势产液比三者之间关系,将两种方法得到的关系曲线进行耦合求解,得到边水侵入通道发育的体积和孔径大小.利用该方法,对BQ67区块主力油层13口见边水井侵入通道体积和孔径大小进行了实例计算,与现场示踪剂测试资料进行对比,符合率大于80%,表明该方法计算稠油油藏边水侵入通道体积和孔径大小的精度较高,且方法简便,易于操作和推广.     

用于稠油输送的新蒸汽引射器

介绍一种自行研制的蒸汽引射器，蒸汽以自由射流形式注入到输油管中，利用蒸汽释放的热量提高稠油温度以降低黏度，从而达到低输送压降的目的。该引器具有加热效率高，防止稠油堵塞管线等优点，引射器已在辽河油田输油管线上进行了现场实验，取得了很好的效果。     

基于油藏实际的稠油层内水热催化裂解机理研究

开展了稠油层内水热催化裂解技术在胜利油田的先导实验,五口井平均周期单井增油653 t,稠油初期降黏率达79.8%,措施14周后降黏率仍大于62%。利用Brookfield DV-Ⅲ黏度计、ElementarVario EL III元素分析仪、Knauer K-700蒸气压渗透仪、Agilent 6890N气相色谱仪和EQUINOX 55傅里叶变换红外光谱仪等,对措施前后稠油的物化性质进行分析。结果表明,层内水热催化裂解后稠油黏度及平均分子量减小、轻烃含量增加、重质组分含量减少、氢碳原子比增加、杂原子含量减小。稠油层内裂解反应受催化剂体系、高温水及储层矿物因素控制,催化剂是促进稠油裂解的主要因素,供氢剂及分散剂等助剂有助于提高裂解效果,高温水的酸碱性质及储层矿物对稠油具有催化裂解作用。多因素协同作用下使稠油发生脱侧链、分子链异构、断链、加氢、开环、成环、脱硫等系列反应,使得稠油大分子分解成小分子物质,降低了稠油黏度,改善了稠油品质,证实该技术在现场应用中具有可行性。     

超声波辅助稠油层内催化水热裂解实验研究

将超声波应用到稠油催化水热裂解实验中,研究了超声波辅助催化水热裂解对胜利油田孤东稠油物化性质的影响。结果表明,超声波辅助作用下稠油的降黏率达到86.2%,与催化水热裂解相比,稠油的平均相对分子质量进一步减小,饱和烃和芳香烃组分含量增加,胶质和沥青质组分含量减少,稠油组分的氢碳原子比增加,杂原子含量减小。动态模拟实验中超声波辅助层内催化水热裂解效果显著,稠油采收率达到53.91%,降黏率达到80.5%。由此表明,超声波辅助催化水热裂解具有可行性,超声波与催化剂协同作用促进了水热裂解反应,一定程度上改善了稠油的品质。     

薄油层SAGD开发蒸汽腔发育和生产指标预测

通过分析现场生产数据和数值模拟结果,将薄层稠油油藏蒸汽辅助重力驱油(SAGD)生产中蒸汽腔发育分为横向扩展和向下运移两个过程,并进行简化处理预测SAGD生产指标.联合质量守恒方程、能量守恒方程和周围地层散热模型得到一个描述蒸汽腔发育的综合表达式,该方程属于典型的第二类Volterra积分函数.通过拉普拉斯变换对Volterra积分函数进行半解析求解,最终得到不同时刻蒸汽腔发育状态.为验证模型的正确性,将模型的计算结果与CMG Stars的计算结果对比,整体误差小于5%.新模型可以方便简单地预测SAGD生产中蒸汽腔发育过程和生产动态指标,从而确定SAGD生产的极限油藏参数和合理的注采参数.     

稠油油藏试井理论研究

分析研究国内外稠油热采模型文献资料,总结归纳了9种稠油热采模型,主要包括非牛顿流体均质地层模型、二区复合模型、三区复合模型、多区复合模型、考虑重力超覆的数学模型以及干扰分析等,并对部分压力变化曲线及压力导数变化曲线做了简要的分析.比较各模型的优缺点,并指出目前的模型存在的问题以及稠油试井的发展趋势.     

薄层稠油藏溶剂辅助蒸汽驱产量预测模型

通过分析生产数据和数值模拟结果,将薄层稠油油藏溶剂辅助蒸汽驱生产过程分为蒸汽前缘垂向扩展阶段、蒸汽前缘水平扩展阶段及冷凝水产出阶段.针对每个生产阶段,通过联合质量守恒方程、运动方程、能量守恒方程及溶剂扩散方程得到描述蒸汽前缘扩展和产油量解析模型.能量守恒方程属于典型的第二类Volterra 积分函数,首先对其进行Laplace变换;之后运用半解析方法对该模型进行求解.为验证模型的正确性,将模型的溶剂辅助蒸汽驱计算结果与数值模拟结果对比,整体误差仅为4%.新模型可以方便简单地分析不同溶剂性能和注采参数对溶剂蒸汽驱开发效果的影响.     

胜利油田稠油组分的光谱法研究

用红外光谱, 紫外光谱及同步荧光光谱对胜利油田稠油中的沥青质和胶质进行了分析。红外光谱分析结果表明,胶质、沥青质分子含有可形成氢键的羟基、胺基、羧基、羰基等极性基团,说明原油中 胶质分子之间、沥青分子之间及二者相互之间有强烈的氢键作用,具有很强的极性。通过紫外吸收光谱及同步荧光光谱的测定,并与模型化合物的紫外吸收特征峰及荧光光谱的特征峰相比较,结果表明, 芳香单片是研究稠油中胶质、沥青质组分结构的最基本单位。单元芳香片中芳香环的个数以3～4个环为主,共轭芳香环的排列形式主要为“线性排列”,即渺位缩合。但胶质和沥青质的结构也存在着差异, 即胶质中主要含有3～4个环的共轭芳香片,而沥青质中含有少量多于5个环的共轭芳香片,并且这些共轭芳香片有部分“面性排列”,即迫位缩合。     

辽河冷家油田特稠油降粘剂LJVR-1及其性能评价

采用荧光法测定了辽河冷家油田冷47-556井特稠油乳化HLB值,然后以混合型表面活性剂、非离子型表面活性剂为主剂,快速渗透剂为辅剂按一定比例制备了水基降粘剂LJVR-1.实验结果表明,该降粘剂具有良好的乳化降粘性能,开采后易于破乳脱水,是一种较为理想的特稠油降粘剂.