珠江口盆地白云深水区珠海组石英颗粒表面特征

邢作昌, 林畅松, 秦成岗, 张忠涛, 王思琦

2017, 39(1): 1-11. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.09.04.03

摘要 ( 248 )

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石英具有较大的硬度和较高的化学稳定性，较好地保留了搬运和沉积过程中各种地质营力所形成的微观形貌特征，这些微观形貌可为沉积物搬运机制、沉积环境解释提供依据。通过对珠江口盆地白云凹陷深水区珠海组单颗粒石英的表面形貌特征的研究发现，该组的沉积石英颗粒表面微观形貌类型可划分为机械、化学、机械-化学成因等3大类和26小类。其中以次棱角状、V形撞击坑、直弯沟/刻痕、机械上翻片、磨蚀疲劳等碰撞磨蚀压刻等机械成因的微观形貌特征最为突出，表明研究区珠海晚期的沉积作用以中等的搬运距离、高能的水动力条件（上部流动体制）和跃移为主的搬运机制为特征。该研究填补了中国深水区此项研究的空白，虽然这些微观形貌的具体沉积环境意义还有待深入研究，但这将为沉积过程的研究提供新的思路和证据。

珠江口盆地珠江组碳酸盐岩储层质量评价

兰叶芳, 黄思静, 周小康, 马永坤

2017, 39(1): 12-24. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.02.07.01

摘要 ( 331 )

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岩芯观察、薄片鉴定及物性分析等研究表明，珠江口盆地东沙隆起惠州、流花和陆丰3个地区珠江组碳酸盐岩储层质量明显不同。惠州地区珠江组碳酸盐岩在成岩过程中发育多期次的胶结作用，强烈的胶结作用严重阻塞孔隙，面孔率大多小于1%，渗透率以小于1 mD为主，储层质量最差；广泛的不同期次的溶解作用使得流花地区以粒间溶孔、铸模孔、超大孔及晶洞孔等次生孔为主，孔隙度和渗透率值在3个地区中最高，孔渗分布显著正偏，显示良好的孔隙度渗透率关系，对于获得某一特定渗透率所需的较低的截止孔隙度值，储层质量最好；陆丰地区成岩早期发育的胶结作用有利于原生孔隙的保存，后期受到一定的溶解作用改造，但溶解作用远不及流花地区发育，孔隙构成以粒间孔、生物骨架孔、粒内孔等原生孔为主，原生孔相对较差的连通性使其孔隙度虽然与流花地区大致相当，但渗透率却要比流花地区低得多，获得相同渗透率所需要的截止孔隙度比流花地区高，储层质量中等。

川中地区大安寨段介壳滩沉积特征及控制因素

厚刚福, 倪超, 陈薇, 谷明峰, 郝毅

2017, 39(1): 25-34. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.31.04

摘要 ( 223 )

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在岩芯及显微镜下观察的基础上，明确了川中地区侏罗系大安寨段发育介壳灰岩、含泥质介壳灰岩与泥质介壳灰岩等3种岩石类型，为浅湖-半深湖环境介壳滩不同微相的沉积产物。测井及地震相综合分析认为，介壳滩中可进一步识别出滩主体、滩翼及滩前斜坡等几种微相，这几种微相在平面上的分布主要受古地貌控制：滩主体分布在水下隆起区；滩翼分布于水下隆起周缘；滩前斜坡主要分布于水下隆起区与沉积中心之间的过渡环境。介壳滩在纵向上的演化和迁移主要受湖平面变化控制，湖平面上升期，介壳滩由湖盆中心的低隆起区向湖盆周缘隆起区迁移；而在湖平面下降期，介壳滩又逐渐由湖盆周缘隆起区向湖盆中心低隆起区迁移。

元坝中部断褶带须家河组裂缝分形特征

范存辉, 陶佳丽, 周坤, 胡峰, 黄为

2017, 39(1): 35-42. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.03.08.02

摘要 ( 259 )

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针对四川盆地元坝中部断褶带须家河组岩体在构造应力场作用下的破裂具有良好的自相似性和分形特征，开展了须家河组断裂发育的分形特征和取芯段裂缝的分形特征研究，研究中采用箱形覆盖法来求取断裂和裂缝分维值，利用数学公式将各子区域的断裂容量维与岩芯裂缝容量维通过岩芯裂缝密度进行拟合，建立二者的定量关系，获得了四川盆地元坝中部断褶带须家河组有利的裂缝发育带。结果表明，须家河组裂缝分维值大于1.45的区域为裂缝发育区，油气富集程度高；裂缝分维值大于0.95且小于1.45的区域为裂缝较发育区；裂缝分维值小于0.95的区域为裂缝欠发育区。

蜀南地区龙潭组煤层气储层特征及资源潜力

蒋裕强, 罗明生, 张虎, 王勇, 甘辉

2017, 39(1): 43-52. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.06.15

摘要 ( 373 )

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据中国多次开展的煤层气资源评价结果，蜀南地区煤炭以无烟煤为主，与沁水盆地类似，其煤层变质程度高，吸附能力强，含气量高，蕴藏了大量的煤层气资源。为了进一步查明蜀南地区煤层气储层特征及其资源潜力，根据该区测井资料、录井资料、煤层气参数井资料，从煤层分布特征、煤质特征、孔-裂隙发育特征、含气性特征及等温吸附特征等方面，分析了该区煤储层特征，对储层质量进行综合评价，并在此基础上评价其资源潜力。结果表明，蜀南地区龙潭组煤变质程度高，属于无烟煤；兰氏体积大，含气量高，气体质量好，含气饱和度高，兰氏压力小，临界解吸压力小、地解比偏低。综合评价显示该区煤层气储层质量较好，资源潜力大，但开发难度较大，尚需适宜的开采技术。建议选择长宁-叙永区块开展煤层气勘探开发试验，探索煤层气勘探评价方法及有效的开采技术。

Dodsland油田致密油成藏特征及关键参数研究

郑民, 王文广, 李鹏, 李建忠, 吴晓智

2017, 39(1): 53-62. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.10.22.03

摘要 ( 232 )

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致密油是目前中国比较现实的非常规油气资源，但致密油评估最终可采储量、可采系数和油气资源丰度等关键参数还没有系统的取值标准，尚需要借鉴国外成熟区关键参数。通过对西加拿大阿尔伯塔盆地Dodsland油田Viking组致密油刻度区进行解剖，开展了油气成藏条件和成藏特征研究，采用蒙特卡洛法与EUR法评价了其致密油资源量与最终可采资源量，在此基础上，确定了可采系数和油气资源丰度。结果表明，Dodsland油田Viking组致密油资源量为5.39×10⁸ t，可采资源量为0.79×10⁸ t；依据刻度区解剖结果，地质资源丰度为37.799×104 t/km²，可采资源丰度为5.565×104 t/km²；Dodsland油田Viking组致密可采系数为14.7%。通过详细解剖Dodsland油田Viking组致密储层油气地质特征，建立了油气地质条件基础参数体系。

基于随机扩展方法的致密油储层裂缝建模研究

唐明明, 张金亮

2017, 39(1): 63-72. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.18.01

摘要 ( 299 )

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现有的储层裂缝建模方法大多忽略了储层裂缝扩展历史与裂缝属性随机分布特征之间的本质关系，所建裂缝模型多为不考虑断裂尖端扩展历史的静态模型，因而不可能给出有效的区域裂缝信息。针对裂缝建模难题，提出了基于裂缝扩展反演模型的裂缝建模方法。首先，基于裂缝扩展规律，采用扩展有限元方法，利用模拟退火技术，建立裂缝扩展反演模拟模型；然后，采用克里金模型和断裂力学模拟系统，综合构造和成像测井裂缝解释资料，构建多场趋势克里金估计模拟模型。选取大情字井地区青山口组扶余致密油层作为实验区，建立了该区块的裂缝扩展模型和裂缝分布模型。实验表明，构建的基于随机扩展有限元模拟的裂缝建模方法可以克服现有裂缝建模方法的不足，可提高裂缝性油藏的表征精度。

CO₂天然气藏岩石电阻声速规律研究

周家雄, 何胜林, 陈一健, 蔡茂佳, 杜祥勇

2017, 39(1): 73-79. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.06.25

摘要 ( 226 )

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海上盆地复杂的地质条件给天然气勘探带来了重重困难，CO₂天然气藏岩石高温高压下电阻声速实验对天然气勘探开发至关重要。介绍了使用SCMS-E型高温高压岩芯多参数仪在温度最高180℃、孔隙压力最高50 MPa的条件下测试不同比例的CO₂/天然气混合气体驱替岩样至不同含水饱和度时的电阻率及纵横波速度参数，并测试了干岩样孔隙中充注不同比例的CO₂/天然气混合气后的纵横波速度变化。实验结果表明，随驱替气体中CO₂含量的变化，岩样饱和度指数有较小变化，胶结系数几乎不变；干岩样孔隙中充注混合气后，随CO₂含量的增加，纵波速度有减小趋势。通过Gassmann方程和Batzle经验公式进行流体替换分析，分析结果和测试结果一致。

天然气水合物降压分解过程的数值模拟

刘建军, 邵祖亮, 郑永香

2017, 39(1): 80-90. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.06.09.01

摘要 ( 368 )

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天然气水合物分解是一个复杂的相变传热传质过程。在考虑热传导、热对流、气液两相渗流和水合物分解动力学等因素的情况下，建立了天然气水合物降压分解的三维数学模型。应用数值模拟的方法，分析了井底压力、水合物初始饱和度和储层绝对渗透率对分解的影响。结果表明，井底压力越小，水合物分解越快，储层温度和压力下降也越快；水合物的初始饱和度较大时，前期分解速度较快，后期分解速度变慢，过高的初始饱和度反而会抑制水合物的分解；渗透率对产气量影响不大，但当渗透率过低时，采用降压法开采的生产效率较低，可以考虑降压法与其他方法结合使用。

水平多裂缝交错扩展及其诱导应力干扰研究

张然, 李根生, 朱海燕

2017, 39(1): 91-99. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2016.09.19.02

摘要 ( 261 )

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QA油田X储层埋深较浅，高角度天然裂缝发育，水力压裂后形成的水力裂缝形态较为复杂，压后效果时好时坏，给压裂设计及施工带来诸多困难，急需弄清该储层水力裂缝的形态，以确定合理的压裂施工方案。首先，采用三轴岩石力学测试系统对X储层岩石力学特征进行测试，观察天然裂缝形态。其次，建立砂泥岩相间的二维平面渗流-应力-损伤耦合有限元模型，采用二次应力起裂准则作为水力裂缝是否起裂的判断依据，以幂律流来表征流体在Cohesive单元内的流动。模拟了X储层水力压裂多裂缝交错延伸的裂缝形态，探究了水力裂缝几何形态及压裂液排量、地应力、压裂液黏度对缝间应力干扰的影响，揭示了复杂多裂缝交错扩展的干扰机理，发现该储层具有形成复杂裂缝的力学和工程地质条件，为该区域的压裂改造提供理论指导。

裂缝-孔洞储层连通溶洞模式注气效果研究

朱文卿, 常宝华, 熊伟, 高树生

2017, 39(1): 100-106. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.05.19.03

摘要 ( 253 )

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针对缝洞碳酸盐岩油藏主要进行自喷采油或停喷后注水替油作业，导致本体溶洞内存在大量剩余油的问题，开展了缝洞碳酸盐岩油藏注气采油开发效果的研究。对裂缝孔洞储层连通溶洞模式进行模型简化，计算分析氮气、甲烷及二氧化碳气体的注入适应性，通过物理模拟方法对该类储层进行自喷、注水及注气模拟实验，并建立了注气开发分析方法，结果表明，对于该类储层溶洞连通底水规模越大，裂缝孔洞储层物性越好，注气开发效果越差，且随注气周期增加，缝洞体的弹性能量逐渐增大。在矿场条件下，应选择上部裂缝孔洞储层物性较差，溶洞连通底水规模较小的缝洞体进行注气实践；建立弹性产率与压缩系数的线性关系式，可预测气顶体积、油水能量及周期产出量等参数，为注气效果评价提供一定依据。

裂缝-孔洞型碳酸盐岩凝析气井出水特征及预测

康博, 张烈辉, 王健, 范坤, 王宏

2017, 39(1): 107-113. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.24.01

摘要 ( 277 )

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随着开采时间的增加，塔中I号坡折带上奥陶统裂缝孔洞型碳酸盐岩凝析气藏产水井数目和产水量都有所增加，从而降低了凝析气井产量，影响凝析气藏开发的整体效果。在总结塔中地区裂缝孔洞型碳酸盐岩凝析气井生产特征的基础上，利用流动物质平衡法对试采井进行能量评价，对有较强地层能量补充的试采井，利用生产气油比和天然气烃类组分的变化规律进行出水预测研究。研究结果表明，碳酸盐岩凝析气井自喷生产期间，随着地层压力下降，气油比缓慢上升，随着地层能量的补充，气油比在一段时间内会相对稳定（约4 000 m³/t），出水前生产气油比缓慢下降至2 000 m³/t，产水后气油比快速上升；同时，在产水前天然气烃类组分发生变化，轻质组分C₁+N₂含量降低约3%~6%，重质组分C₇₊含量较稳定生产时增加19倍以上。

哈拉哈塘缝洞型油藏油井产水特征及机理分析

闵华军, 陈利新, 王连山, 张磊, 陈军

2017, 39(1): 114-123. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.18.02

摘要 ( 286 )

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针对哈拉哈塘油田缝洞型油藏开发过程中油井见水普遍且治理难度大等问题，结合单井动静态特征，探讨了哈拉哈塘油田的产水特征及形成机理。分析认为，受产层段储层特征多变的影响，形成了多种含水类型。其中，含水波动型形成机理为：井段有多套产层，封存水沿非主力层突破，由于产出通道稳定，含水波动变化；含水缓慢-快速上升型形成机理为：产层段储层相对均质，地层水突破后随地层水产出通道的逐渐增多及相渗的增大，含水持续上升；含水突然上升型形成机理为：产层段纵向上非均质性严重，地层水沿主产通道突破，致含水突然（阶梯）上升。针对不同油藏特征及出水机理提出了相应的控水治水对策，效果明显。

串珠状缝洞型碳酸盐岩储层压力变化特征研究

王海, 林然, 张晨阳, 黄炳光, 缪长生

2017, 39(1): 124-132. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.03.05.05

摘要 ( 268 )

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目前的缝洞型碳酸盐岩储层模型建立主要以多重介质、渗流、管流或渗-管流结合等理论为基础，但是当储层内具有大尺度溶洞时，多重介质、渗流理论不能准确表征宏观缝洞储集体。当储层内具有大开度裂缝时，其内部流体流动特征与平板流特征更为接近。因此，需要建立以裂缝平板流与宏观非均质性理论为基础的储层模型。根据气体物质守恒方程与流体力学方程，推导了更接近于真实大型裂缝中气体流动特征的平板流动模型，建立了串珠状缝洞型碳酸盐岩气藏储层的宏观非均质数学模型，并通过数值方法求解出该模型定产量生产时井底压力与各溶洞压力数据。绘制出了溶洞压力导数半对数曲线和井底压力双对数曲线。压力导数双对数曲线可以分为4段：井筒储集反应段、裂缝反应阶段、溶洞反应阶段和边界反应阶段。随后，分别研究了各类缝洞参数对压力导数双对数曲线形态特征的影响。研究表明，不同的缝洞参数会影响压力导数双对数曲线上相应阶段的形态特征。

缝洞型碳酸盐岩油藏注气吞吐EOR效果评价

苏伟, 侯吉瑞, 刘娟, 朱道义, 席园园

2017, 39(1): 133-139. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.04.24.01

摘要 ( 294 )

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缝洞型碳酸盐岩稠油油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要储集空间，非均质性极强，针对此类油藏，注气吞吐是一种有效的开发方式。为了探索缝洞型碳酸盐岩油藏注气吞吐开发效果，设计并制作了适用于缝洞型油藏吞吐室内物理模拟实验装置，从换油率、产气速率、产气量等方面对比分析了4种吞吐介质（CO₂、N₂、先注CO₂后注N₂、先注N₂后注CO₂）的吞吐效果，分析了作用机理。实验结果表明：注气吞吐提高采收率效果显著，最低换油率的N₂吞吐也能达到0.422；CO₂与N₂混合气吞吐中，CO₂溶于原油中能使其黏度降低，N₂由于重力分异作用占据缝洞高部位形成气顶，这种协同作用使得CO₂与N₂混合气吞吐效果好于单一注气吞吐；而在注气顺序上先注N₂后注CO₂吞吐效果更加明显，换油率可达0.861。缝洞型油藏注气吞吐开采是一种行之有效提高采收率的方法，先注N₂后注CO₂混合气吞吐可获得更显著的开发效果。

泥页岩夹层对SAGD开发效果的影响

唐帅, 吴永彬, 刘鹏程, 张金川, 刘飏

2017, 39(1): 140-147. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.02.10.03

摘要 ( 300 )

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SAGD开发效果对储层非均质性十分敏感，泥页岩夹层对双水平井SAGD的泄油通道有一定的影响。以新疆风城某SAGD区块为研究目标区，建立了表征注采井间及井对上方夹层的多因素油藏数模模型，分别模拟了不同夹层展布形态、水平及垂向位置下的SAGD开发效果并进行对比研究，得到了夹层非均质油藏SAGD部署的临界夹层展布形态特征参数。同时可通过产油曲线所展现的典型特征，反推出诸如泥页岩夹层长度以及垂向位置等夹层展布情况，从而进一步掌握目标层系的地质体系结构，对指导下一步双水平井SAGD部署，规避地质风险，实现SAGD高效开发具有重要指导意义。

冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术

徐小峰, 孙宁, 孟英峰, 宋巍, 魏纳

2017, 39(1): 148-154. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.08.04.03

摘要 ( 196 )

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随着冀东油田勘探开发的持续深入，大斜度大位移井比例逐年增加，钻井过程中井眼清洁问题凸现。针对大斜度大位移井的特点，通过室内模拟实验及岩屑颗粒的受力特征探讨了岩屑床成因及岩屑运移规律。并基于水力学计算模型优化设计水力参数，应用CFD仿真模拟岩屑床清除钻杆周围流体的流动特性，评价优选钻井液材料维护钻井液性能，同时采取井眼清洁实时监测、高效携岩剂等工艺，从设计到施工全面提高井眼净化水平，形成了一套改善大斜度大位移井井眼流动条件的配套技术措施，为大位移井的安全施工提供了技术支持。现场应用结果表明，后续施工的大斜度大位移井极少发生井眼清洁不好导致的憋钻卡钻等复杂情况。

适用于柴油基钻井液的洗油型冲洗液研究

郭小阳, 欧红娟, 李明, 辜涛, 柳洪华

2017, 39(1): 155-160. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.06.27.02

摘要 ( 232 )

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针对柴油基钻井液易残留井壁和套管壁表面，影响水泥环胶结质量这一问题，进行了FYJ洗油型冲洗液研究：（1）建立表面活性剂的优选方法；（2）优选高效表面活性剂；（3）以清洗效率、润湿反转性能及其与柴油基钻井液和水泥浆的相容性为评价指标，获得综合性能良好的FYJ洗油型冲洗液。实验结果表明：（1）适用于洗油型冲洗液用表面活性剂应选用HLB值在12~15的阴离子型、非离子型或两者复配的表面活性剂体系，且加入表面活性剂的溶液表面张力（γ）接近或小于钻井液的临界表面张力（γ_c≈23~27 mN/m），而较优加量至少大于临界胶束浓度（CMC值）；（2）FYJ洗油型冲洗液对不同种类的柴油基钻井液的清洗效率皆达到82%以上，有较好的抗温抗盐性；（3）该洗油型冲洗液与柴油基钻井液和水泥浆的相容性良好。

基于真三轴强度准则分析页岩斜井坍塌风险

马天寿, 杨子莘, 陈平, 郭昭学

2017, 39(1): 161-168. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.10.24

摘要 ( 241 )

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井壁稳定性分析常采用Mohr-Coulomb（M-C）准则，由于其忽略了中间主应力（σ₂）的影响，使得结果偏于保守。为此，给出一种考虑了σ₂影响的真三轴Mogi-Coulomb（MG-C）准则，通过拟合Yuubari页岩真三轴实验数据，评价了M-C、Drucker-Prager（D-P）和MG-C准则的适用性；基于孔隙弹性斜井井壁应力分布模型，采用3种强度准则进行了斜井相对坍塌风险的分析。研究表明，MG-C准则拟合结果最好，能够准确反映σ₂对强度的影响，岩石强度随σ₂增加，先增加后下降；采用3种强度准则计算的斜井相对坍塌风险分布规律基本一致，M-C准则计算结果偏高，D-P准则计算结果偏低，而MG-C准则比较准确地考虑了σ₂的影响，其计算结果比较适中，比较适合用于井壁坍塌压力分析。MG-C准则的材料常数可通过常规三轴岩石力学参数（内聚力和内摩擦角）计算得到，使得MG-C准则使用方便，采用测井资料分析井壁稳定可得到连续坍塌压力剖面。

模拟套管固井滑套工况下冲蚀实验方案设计

王国荣, 钱权, 杨昌海, 魏辽, 郭朝辉

2017, 39(1): 169-176. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.07.01.23

摘要 ( 204 )

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新研发的井下工具必须经严格实验检验才能投放现场，因此，实际工况的准确模拟显得尤为重要。针对固井滑套在压裂时具有大排量与高含砂比的特点，设计了四泵串并联方式的工况模拟实验模型。根据实验条件，先假设冲蚀实验设备连接方案为两泵并联方式，而理论计算得出泵为管路所提供的扬程需达到35.82 m，与实测单台离心泵Q-H特性曲线相结合，最终确定了设备连接方案为四泵串并联方式。通过监测模拟冲蚀实验中的排量与含砂比，结果表明，所设计的实验方案能够满足模拟大排量（4.5~7.0 m³/min）、高含砂比（体积比25%）的冲蚀要求且存在较大余量；同时得出进行压裂作业时不同孔眼数的滑套对管路整体压力损耗、实验流量、泵送能力等影响明显。

高浓度聚驱采出液乳化行为及电化学脱水方法

张宏奇, 刘扬, 王志华, 徐萌萌

2017, 39(1): 177-184. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2015.05.06.04

摘要 ( 301 )

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针对高浓度聚驱采出液油水分离效率及其给常规交-直流电场带来的冲击，开展了该类采出液的乳化行为及脱水方法研究，研究中综合了集输工况条件下的采出液转相特征、电负性、乳化油珠粒径分布、界面性质、乳化体系的微观形态及瓶试法油水分离实验，并基于所建立模拟装置评价了脉冲供电脱水对高浓度聚驱采出液破乳脱水的适应性。结果表明，高浓度聚驱采出液复杂的乳化行为与含聚浓度直接相关，含聚浓度上升使其电负性增强，转相点呈不同程度降低，且由于促进了黏弹性界面膜的形成，乳化粒子聚并和相分离的难度增大；辅以化学破乳的脉冲供电电场脱水工艺能有效改善分离效果，提高脱水操作的稳定性。

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