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                    實驗室介紹 | 研究方向 | 實驗技術與裝置 | 研究團隊 | 人才培養 實驗室風光

                     

                    中國石油大學(北京)石油工程學院

                    復雜油氣藏采收率實驗室(COGR)

                    Laboratory of Enhanced Oil & Gas Recovery in Complex Reservoir, CUPB

                    COGR實驗室長期致力于提高油氣藏采收率理論與技術的超前和創新研究。自2001年開始,本實驗室負責人主持中國石油大學(北京)油氣田開發學科提高采收率方向的建設,建設了從本科生、碩士生到博士生的提高采收率課程體系,形成了穩定的科研方向。2002年,組建了中國石油大學(北京)提高采收率研究中心;2009年創建了現在的花園式復雜油氣藏采收率實驗室。

                    在低滲油藏提高采收率、油藏深部調剖、化學驅和氣驅理論與技術等方面,承擔了10余項國家重大科研項目。形成了提高采收率基礎理論創新與應用技術研發相結合、微尺度滲流和驅油機理與宏觀滲流和驅油特性相結合、油氣開采物理模擬與數值模擬相結合的研究特色。近5年獲省部級科技進步一等獎3項、二等獎2項,獲國家發明專利3項、實用新型專利2項;在國內外重要學術期刊和國際會議發表學術論文200余篇,SCI收錄20余篇、EI收錄50余篇、ISTP收錄10余篇。

                     

                    長期穩定的研究方向 Research Fields

                    1.低(超低)滲油氣藏提高采收率理論與技術 EOR Theory and Tech in Low (Ultralow) Permeability Reservoir

                    自1995年開始進行低滲透油藏提高采收率方法的探索(1995年,國家科技攻關項目“榆樹林油田低頻波采油實驗研究”;1996年,中國石油天然氣總公司中青年創新基金項目“電動-水力驅油機理及電場采油新方法研究”)。在長期探索的基礎上,2002年,以國家重點基礎研究(973)前期專項“低滲透油藏提高采收率基礎研究”為標志,率先開展低滲油藏提高采收率理論和技術的研究。

                    (1)主要研究內容 Work Targets

                    ① 特低滲油藏提高采收率基礎理論與方法

                    Fundamental theory and methods of EOR for ultra-low permeability reservoir

                    創建了基于微尺度效應的低滲油藏滲流和驅油機理研究方向。從微尺度流動和微尺度物理化學效應入手,揭示油氣水在低(特低)滲透油藏中特殊滲流和驅油現象的微觀機理;探索低(超低)滲透油藏開采的基本規律和主控因素;初步建立了基于物理模擬實驗的低(超低)滲透油藏表征方法及提高采收率技術適應性評價方法;根據基礎研究成果建立的技術思路,研發低(超低)滲透油藏提高水驅采收率技術和水驅后提高采收率技術。

                    ② 低(超低)滲透油藏氣驅理論與技術

                    Gas flooding theory and tech for ultra-low permeability reservoir

                    研究低(超低)滲透油藏中氣體驅油的機理;影響氣體微觀驅油效率和宏觀波及效率的主控因素;根據基礎研究成果,研發提高氣體驅油效率的方法,研發抑制和治理氣竄的新技術;基于物理模擬與數值模擬相結合的方法,優化氣驅方案和工藝參數。

                    (2)低(超低)滲油氣藏提高采收率方向的標志性重大項目 Major Projects

                    ★ 國家科技攻關項目“榆樹林油田低頻波采油實驗研究”,1995年;

                    ★ 國家重大基礎研究(973)前期研究專項“低透率油藏提高采收率基礎研究”,2002年,項目編號:2002CCA00700;

                    ★ 中國石化集團公司項目“特低滲儲層表征方法及開采技術適應性評價” ,2008年;

                    ★ 國家重大專項“注水開發后期低滲透油藏提高采收率技術”,2009年,課題編號:2009ZX05009-004。

                    ★國家自然科學基金重點項目“致密油儲層提高采收率關鍵理論與方法研究(項目批準號:51334007)”

                    (3)低(超低)滲油氣藏提高采收率方向的主要成果 Achievements

                    ★“特低滲油藏非線性滲流與開發技術”2010年11月獲中國石油和化學工業聯合會科技進步一等獎;

                    ★“特低滲儲層表征方法及開采技術適應性評價”2011年12月獲中國石化集團公司科技進步二等獎;

                    ★“低滲砂巖油藏滲流機理及提高采收率技術”2013年10月獲中國石油和化學工業聯合會科技進步一等獎;

                    ★“低滲砂巖油藏滲流機理及提高采收率技術”2014年1月獲中華人民共和國教育部科學技術進步獎一等獎。

                    ★ “一種檢測泡沫穩定性的多孔介質模擬裝置以及檢測裝置”,實用新型專利,專利號 ZL 2010 2 0666027.2(2012年1月4日)

                    ★相關成果在國內外主流刊物上發表學術論文50余篇。

                     

                    2. 油藏深部調驅技術 Deep Profile Control and Displacement Tech

                    (1)主要研究內容 Work Targets

                    ① 低滲油藏深部調驅技術

                    Deep profile control and displacement for low permeability reservoir

                    針對非均質油藏、裂縫性油藏和長期水驅后形成竄流通道的油藏,研究水竄機理和基本規律;研究影響水竄的主控因素;根據基礎研究成果,研發治理水竄、提高波及效率的油藏深部調驅技術;研發了調驅劑在油藏中性能評價的實驗方法;基于物理模擬與數值模擬相結合的方法,優化油藏深部調驅方案和工藝參數。

                    ② 水淹水平井出水規律與治水方法

                    Theory and treatment to water flooded horizontal well

                    研發出邊底水油藏水平井開采過程模擬裝置與實驗方法;基于物理模擬實驗,并與數值實驗相結合,研究水平井開采過程中油水運移和油井水淹規律,初步形成了油井水淹的預測方法;開展水平井堵水調剖技術研究,水平井開采工藝優化,為形成了油井水淹水平井的治理技術奠定了基礎。

                    (2)油藏深部調驅方向的標志性重大項目 Major Projects

                    近年來,在“油藏深部調驅技術”方向主持完成的重大科研項目6項。

                    ★國家“十五”科技攻關項目“低滲非均質砂巖油藏深部封堵與改造關鍵技術研究”,2004年;

                    ★冀東油田項目“冀東油田邊底水油藏水平井化學堵水技術研究”,2006年;

                    ★國家科技重大專項專題“海上油田聚合物—泡沫復合調驅技術研究”,2008年”;

                    ★大慶油田項目“水平井區中高含水期改善開發效果方法研究”,2009年;

                    ★冀東油田項目“南堡陸地淺層邊底水油藏水平井開發油水運動規律與治理對策”,2010。

                    (3)油藏深部調驅方向的主要成果 Achievements

                    ★ 獲得了2項國家專利

                    “原位聚合插層型復合凝膠材料及其制備方法與應用”,發明專利,專利號ZL 2008 1 0102339.7(2010年8月11日)

                    “一種多季銨鹽型粘土層間修飾劑及其制備方法”,發明專利,專利號ZL 2008 1 0102231.8(2010年6月2日)

                    ★在《Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology》和《Colloids and Surfaces A:Physicochem》等國內外重要刊物上發表論文30余篇。

                    ★油藏深部調驅成果在大慶、吉林、長慶和遼河等油田應用取得了顯著應用效果和經濟效益。

                    3. 化學驅理論與技術 Theory and Tech of Chemical Flooding

                    (1)主要研究內容 Work Targets

                    在化學驅理論與技術方面,對于化學驅油機理、化學驅技術評價方法、復雜油藏化學驅技術、化學驅油劑的研發與評價、化學驅方案及工藝參數優化等的研究取得了具有創新性的成果。

                    (2)化學驅方向的標志性重大項目 Major Projects

                    ★ 國家重點基礎研究發展計劃973專題“化學復合驅過程中的乳化及其對采收率的影響機理”,2005年;

                    ★ 國家自然科學基金項目“聚合物溶液微尺度流動探索研究”,2006年,項目批準號:50574060;

                    ★國家自然科學基金項目“油水在油藏孔喉中的流動和乳化機理研究”,2009年。

                    ★中海研究中心項目“活化聚合物驅油體系性能及驅油效果研究”,2008年;

                    ★大慶油田項目“龍虎泡油田二元復合驅配方體系優選”,2009年;

                    ★大港油田項目“南部中低滲油藏化學驅物理模擬試驗研究”,2010年。

                    (3)化學驅理論與技術方向的相關成果 Achievements

                    ★“強化采油復雜滲流理論和開發方法及工業化應用”2011年10月獲中國石油和化學工業聯合會科技進步二等獎

                    ★ “高溫高鹽耐腐蝕儲層模擬裝置”,實用新型專利,專利號 ZL 2011 2 0286033.9(2012年3月28日)

                    ★ “油膜驅替特性模擬裝置及系統”,發明專利,專利號ZL 2010 1 0523283.X(2014年4月16日)

                    ★相關成果在國內外主流刊物上發表學術論文100余篇。

                    實驗技術與裝置 Experiments Tech & Equipment :


                    中國石油大學(北京)石油工程學院“復雜油氣藏采收率實驗室”具備驅油劑和調剖劑性能評價、新型驅油劑和調剖劑研發、驅油和滲流模擬實驗等儀器設備。除了購置的先進儀器設備外,實驗室還具有如下自主研發的特色實驗技術和裝置:

                    1. 油氣儲層仿真模型 Reservoir Model Development Tech and Equipment

                    中國石油大學(北京)石油工程學院復雜油氣藏采收率實驗室具有完備的儲層模型制作設備。

                    本實驗室研發的油氣儲層仿真模型突破了天然礦物膠結劑的模擬、潤濕性控制、超低滲模型制作等關鍵性技術難點,具備如下特點:

                    (1)儲層礦物膠結劑的模擬 (cementing agent)。作為油氣儲層仿真模型的核心技術之一,自主研發出可模擬儲層中天然膠結物主要特性的礦物膠結劑。現正在申報國家發明專利。

                    (2)儲層潤濕性的模擬 (wettability)。采用本實驗室研發的潤濕性控制劑,可根據油藏條件和研究的需要,制作親水和弱親油的儲層模型。

                    (3)儲層滲透率和孔隙度的模擬 (permeability and porosity)。突破了超低滲儲層模型制作的技術難點,可制作出0.1mD~5000mD的儲層模型。

                    (4)儲層礦物組成的模擬 (mineral components)。可根據目標儲層的礦物組成和研究的需要,制作含不同粘土組分的儲層模型。

                    (5)儲性水敏性的模擬 (water sensitivity)。可制作具有水敏性的儲層模型。

                    (6)儲層孔隙結構的模擬 (pore structure)。可根據特殊的需要,制作與實際儲層孔隙結構相似的儲層模型。

                    (7)儲層非均質性的模擬 (heterogeneity)。①微觀非均質儲層模型;②縱向非均質儲層模型;③平面和三維非均質儲層模型。

                    (8)儲層中定向裂縫的模擬 (fracturing in specific direction)。可制作含定向裂縫的儲層模型。

                    (9)井組井網的模擬 (well pattern)。在制作的儲層仿真模型上,可根據研究的需要布置各種直井和水平井井網。

                    (10)儲層仿真模型的尺寸規格。①Φ2.5×10~30cm;②4.5×4.5×30cm;③4.5×4.5×80cm;④30×30×4.5~10cm;⑤80×80×4.5~15cm;⑥其他特殊規格。

                    (11)具有很好的耐溫性。與環氧樹脂膠結巖心相比,新一代油氣儲層仿真模型的耐溫可達500℃,可適用于高溫油藏和熱力開采油藏的各類模擬實驗。

                    4.5×4.5×30~80cm的一維均質和縱向非均質儲層模型,可測沿程壓力分布和各層含水飽和度動態分布。

                    80×80×4.5~15cm大型三維均質和非均質儲層模型,可模擬井網,測井網中壓力動態分布、含水飽和度三維動態分布。

                    2. 油氣藏微尺度實驗裝置

                    Reservoir Microscale Equipment

                    利用該裝置可開展油氣水在低(超低)滲油藏微孔縫中流動、擴散和界面等微尺度效應的模擬實驗。實驗用微管內徑范圍為2~300微米。 

                    3. 高溫高壓氣體粘度計

                    HTHP gas viscometer

                    該裝置可準確測量高溫高壓條件下CO2、N2、天然氣及各種混合氣體的粘度,測試溫度高于100℃, 最高測試壓力可達30MPa。

                    4. 儲層模型中油水飽和度動態分布測試儀

                    Tester of oil and water saturation distribution

                    該系統利用電阻率測試原理和方法,可實時監測儲層模型中含水飽和度動態分布。

                    5. 邊底水油藏水平井開采模擬裝置 Horizontal well production in edge-bottom water reservoir simulator

                    該裝置可以模擬水平井開采水驅前緣運移過程,用于研究水平井出水規律、油水飽和度動態分布、水平井中出水位置、開采動態。

                     

                    6. 高溫高壓防腐儲層模擬裝置(實用新型專利:ZL 2011 2 0286033.9)  

                    HTHP corrosion-resistant formation simulator

                    該裝置在高溫高壓條件下耐CO2腐蝕,可模擬油藏巖石所受的軸向壓力,進行含水飽和度分布的測試,可實現分層分區測量氣、液量。

                    7. 長巖心模擬裝置

                    Long Core Simulator 

                    模擬巖心長度可根據實驗要求在0.5~40m范圍內調整。研究驅油劑、調剖劑性能在油藏中的變化,研究阻力系數、殘余阻力系數等在油藏中的動態分布。

                    8. 多測點CO2驅混相壓力實驗裝置

                    Multi-measuring Point CO2 Miscible Pressure Simulator 

                    模型尺度可在1~50m調節,壓力分布測試,每個實驗點后可重新填充,滲透率可調控,沿程物性均勻、穩定。 

                    9. 高溫高壓三維儲層模擬裝置 

                    HTHP 3-D formation simulator 

                    30×30×4.5~10cm,可進行井網驅油、調剖過程的模擬,測量井網中壓力和含水飽和度動態分布。

                    10. 模擬抽油機

                    Pumping Unit Simulator 

                    為研究抽油機開采過程中壓力和流量波動對水平井生產動態和出水特征的影響,研制了與儲層模型相匹配的抽油機模擬器,可以調節沖程、沖次,模擬不同生產參數條件下的開采動態。 

                    11. 儲層中泡沫穩定性評價裝置

                    Evaluation Equipment of Foam Stability in Reservoir

                    該裝置根據儲層中的泡沫穩定機理與連續空間中的本質差異而研制,可以作為研究泡沫在多孔介質中的運移機理、穩定性、驅油和調剖特性等的基礎測量方法。該裝置獲實用新型專利“一種檢測泡沫穩定性的多孔介質模擬裝置以及檢測裝置”,實用新型專利,專利號 ZL 2010 2 0666027.2(2012年1月4日)。

                    12. 油膜驅替模擬裝置

                    Oil Film Flooding Simulator 

                    13. 儲層中油水乳化特性評價裝置

                    Evaluation equipment of oil and water emulsion properties in Reservoir

                    該裝置模擬驅油劑在儲層中的剪切流場和孔喉結構等條件,可觀測油滴在模擬孔隙中的乳化過程;測取外相流場、原油性質、驅油劑性質與乳化臨界條件的關系;評價儲層中驅油劑與原油的乳化能力。   

                    14. 儲層中凝膠性能測試裝置  

                    Testing Equipment of Gel Performance in Reservoir

                    該裝置是根據凝膠在油藏孔隙中的受力狀態和調剖機理而研制的。通過測取凝膠體積應變與壓力的關系曲線,確定調剖用凝膠的彈性極限、破裂極限和封堵強度。

                    15. 驅油劑和調剖劑中試車間

                    Manufacturing works for Displacing and Profile Control Agent

                    除了具備常規的實驗裝置外,實驗室還具有如下特色實驗技術和裝置

                    (1)儲層模型研制技術與設備

                    在儲層模型膠結劑的研發方面取得了突破性進展,自主研發出可模擬實際儲層膠結物礦物組成的礦物膠結劑。

                    可根據實際油藏物性資料制作均質、縱向非均質、平面非均質和裂縫性儲層模型,模型的滲透率范圍為0.1~5000mD。

                    (2)含水飽和度動態分布監測系統

                    該系統利用電阻率測試原理和方法,對開采過程儲層模型中含水飽和度動態分布進行監測。可用于水驅、化學驅、氣驅和深部調剖開采過程中實時監測儲層模型中含水飽和度的動態分布,研究波及效率和剩余油的動態分布。

                    (3)微尺度流動與驅油實驗系統

                    在長期的研究中,形成了一些關于調剖驅油基礎理論研究的新思路,本實驗系統就是為實現這些思路而研制的,包括復雜體系在油藏微孔隙中的流變與流動行為的模擬;調剖劑在油藏孔隙中運移和封堵特性的模擬與評價。實驗用最小微管內徑可達2微米。

                    (4)高溫高壓氣體粘度計

                    該裝置采用特殊的測量原理和結構設計,可準確測量高溫高壓條件下CO2、N2、天然氣及各種混合氣體的粘度,其測量精度遠高于國內外同類儀器。測試溫度高于100℃, 最高測試壓力可達30MPa。由于采用振動原理測量氣體粘度,可以消除在利用流動方法測試過程中因壓力分布不均、氣體壓縮性和相態分布不均所導致的誤差,尤其重要的是可以明確區分氣體在常規尺度下的粘度變化與氣體微尺度流動效應對流動的影響。

                    (5)長巖心滲流與驅油模擬實驗裝置

                    該裝置實驗模擬巖心長度可根據實驗要求在1~50m范圍內調整。可模擬水驅、化學驅、氣驅、深部調剖的動態特性,研究各類驅油劑、深部調剖劑組分、基本性能在注采井之間的動態分布。

                    16. 高溫高壓可視化反應釜 High Temperature High Pressure Visible Reaction

                     研究團隊:


                    COGR實驗室有教授1人、副研究員1人、講師1人、實驗員2人、科研助理1人;在讀博士研究生8人、碩士研究生25人。截止目前,已培養碩士研究生100余人、博士研究生40余人,在職工程碩士100余人。

                     

                     

                    人才培養 Research Group


                    岳湘安教授作為博士生和碩士生導師,因勢利導,注重研究生綜合素質的培養,效果優良,共培養學生100余名。2006年10月,岳湘安教授的博士研究生呂鑫作為唯一一位來自石油高校的博士研究生代表我校參加了“全國博士生學術論壇(材料科學與工程學科)”,并作了“淀粉-烯丙基單體接枝共聚水基凝膠化學材料的研制以及礦場調剖應用”的學術報告,受到了廣泛關注。博士生王斐、徐紹良、侯永利的博士論文分獲中國石油大學(北京)2011、2009年優秀博士學位論文。

                    作為一名高校教師黨員,岳湘安教授對這份職業充滿著熱愛。同時也深深地懂得為人之師所承載的責任與使命。每每回顧自己的求學經歷,留在他記憶最深處。最崇敬的老師都是那些師德高尚、學術嚴謹、對學生嚴格要求、負責任的老師。因此無論是在講臺上授課、指導研究生,還是作為本科生的班級導師,岳湘安教授都在盡著自己的最大努力,他希望學生學到的不僅僅是知識和學問而且還有做人的道理和準則。每當他把曾經沉迷于網絡游戲的學生從網吧里拉回來時.每當學生有了苦惱和迷茫而向他傾訴之時.岳教授都會深切地體味到教師在學生心目中的位置和教師的言行對學生的影響力之大。為此,他感受到了作為一名教師的責任之重.同時也增添了一份深深的欣慰和成就感。

                    主講課程:

                    本科生課程:《提高采收率基礎》。

                    碩士生課程:《提高采收率原理與方法》。

                    博士生課程:《提高采收率科學與技術進展》。

                    優秀教材獎 Awards for Textbook:

                    主編的教材《提高石油采收率基礎》獲北京市精品教材(2008年)、獲2004-2009中國石油高等教育優秀教材獎(2009年)。

                    優秀研究生論文Excellent Graduate Thesis:

                    優秀博士學位論文

                    ① 王斐,《氣體和聚合物溶液的微尺度流動及其對滲流的影響》獲中國石油大學(北京)2011年優秀博士學位論文,導師:岳湘安。

                    ② 徐紹良,《幾類液體的微尺度流動及其對滲流和驅油效率的影響》獲中國石油大學(北京)2009年優秀博士學位論文,導師:岳湘安。

                    優秀碩士論文

                    ①侯永利,《CO2驅油過程中封竄體系及實驗方法研究》獲中國石油大學(北京)2009年優秀碩士學位論文,導師:岳湘安、趙仁保。

                     

                     

                    實驗室風光:


                     
                     
                     
                     
                     
                     
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