新颖的油气层孔道插层反应及润湿分布与导流性调控方法

基本信息
批准号:51274223
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:柯扬船
学科分类:
依托单位:中国石油大学(北京)
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:周倩,高原,鄢捷年,徐井水,刘素燕,张杰,王兆斌,王仁玲,宋有志
关键词:
导流性插层反应层状中间体润湿性分布油气层孔道
结项摘要

In the oil and gas formation, the pore and fracture distributions serve the key channel for fluid flow conductivity. Based on such channel size distributions, this project proposes an innovative intercalation reaction inside the channels so as to tune their wetting distribution and esatblish the selective flow conductivity. In this way, the sustainable enhancement of oil and gas yield will be realized which is of obvious significance in both economy and social development..The layer structured materials are selected and their composition is optimized to create the layer structured intermediate and its controllable exfoliation way in the suspension. According to the channel's surface property of the cores, the organic molecule intercalation reaction is designed to produce both hydrophilic and hydrophobic layers. Then, these dispersed layers assemble to form wetting adsorption layer films to greatly reduce the fluid drag inside the channle. At the simulated formation channel conditions, the copolymer's both hydrophilic and hydrophobic chain segments are designed to form the core-shell structured particles with the layered intermediate. In these core-shell particles, the block copolymer's viscosity, worm-like movement and layer exfoliation behaviors are investigated and optimized to be suitable for tuning the selective oil or water flow while enhancing the oil yield with low water content..Furthermore, the tracer agent is combined with this layer intermediate to establish the new technique for measuring the layer dispersion and adsorption behavior..Based on one of the richest natural layer materials, the layer structured intermediate and its tunable dispersion adsorption behavior in the formation channel are investigated. So,tunable hydrophobic and hydrophilic adsorption layers are properly formed inside the channels. And, the channels wetting behavior, selective fluid behavior and super low flow drag will be well tuned. Thus, the new method of obvious enhancement of oil and gas yield,and the interdisciplinary novel science will be established. This is surely of high significance in both economy, and science and technology innovation.

油气储层分布的孔道是油气渗透渗流的关键通道,基于该孔道分布,设计插层反应调控孔道润湿分布与选择性导流的新颖方法,实现油气持续增产效应,具有显著经济社会意义。.优选层状材料结构与组分,创制结构可调控的层状中间体,研究其悬浮液插层剥离与分散性。设计插层剂分子,研究插层反应形成双亲性片层及在多种拓扑表面组装片层与润湿性吸附层方法;模拟储层孔道条件,创制亲水-亲油链段共聚物与层状中间体"核-壳"结构颗粒,研究其粘弹性、蠕变与可控剥离特性,研究孔道原位形成亲水-亲油性片层及组装润湿性与超疏水性吸附层条件,创建调控孔道油水分流与降水增油新方法及示踪剂探测吸附层新技术。.以自然资源极丰富的层状结构材料,探索构建有重大物质基础的层状中间体及其孔道插层反应,形成可控分布的亲水-亲油性吸附层,由此调控孔道润湿分布及超低流体阻力与选择性流动,创建油气大幅度增产新方法及交叉新学科基础,有重要经济与科技创新意义。

项目摘要

我国油气向深层低渗等复杂储层发展,近年新发现油气的约70%处于低渗储层。深层低渗储层油气的严苛环境、高温高压与脆弱孔道条件,开采难度超乎寻常。而油气能源攸关我国国家安全和持续发展,创建新型有效的油气开采方法,大幅提高我国自身油气产量既是重大迫切需求,也是新挑战。本项目围绕深层低渗储层及其微孔道,研究其纳米复合流体运移与驱动效应,取得重要创新与突破。.1.提出深层储层岩石纳-微米孔道及其流动性模型.研究天然和合成岩心及其物性,发现低渗储层的复杂纳-微米尺度微孔道与分布特性,提出了低渗储层微孔道分布模型及其流动效应与调控方法,国内外学术会议作4次特邀报告,影响良好。.2.发明纳-微米结构中间体及其高聚物纳米复合处理剂体系.优化层状结构材料及其插层聚合复合反应,创制纳-微米结构中间体可控分散方法。优化层间距3.53nm中间体及其原位反应,形成系列核-壳结构纳米复合驱油、乳化、增粘、稠化、封堵和润滑剂体系。纳米胶束在约280℃高温稳定,纳米驱剂有10-2-10-3mN/m超低界面张力,纳米复合钻井液润滑系数降低率达85%及纳米封堵剂耐376℃高温高压,创建同类体系抗高温纪录及油气工程纳米技术坚实物质基础。.3.首创微孔道空间插层反应调控纳米可控分散与润湿导流效应.研究岩心微孔道原位纳米分散、运移及压力波动效应,优化多尺度纳米复合胶束产生80%封堵率,首创微孔道插层反应调控纳米润湿导流性,初创深层有效保护与增产新方法。.4.创建跨尺度纳米分散复合及其注驱效应突破性方法.从纳米中间体-中试生产-超大尺度储层应用的跨尺度,探索纳米可控分散稳定效应。设计多功能实验表征系统,探测微孔道原位插层纳米分散及表面润湿导流效应,初创压裂、注水与驱替纳米技术基础。.发表SCI/EI论文9篇与专著1部及国内外引用;授权发明专利4项、申请/实审10项;参加国内外学术会议13次,有4次特邀及2次主旨报告,培养博士硕士23人;涉及应用效益达数十亿元,获中国石油化学工业联合会一等奖。社会经济效益显著。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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