虎妞1989
张锁兵 赵梦云 苏长明 张大年
（中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083）
摘 要 稠油热采防窜一直是油田开发的难点之一，常用封窜剂难以解决热采井深部的封窜问题。本文研究了自制热敏凝胶体系的封堵性能，考察了其黏温性能、黏浓性质及浓度对凝胶性质的影响。实验结果明：热敏体系在特定温度下，从溶液转变为高强度冻胶，降温后体系自动恢复流动性，整个过程是可逆的；热敏凝胶体系具有注入性、耐温性、稳定性好和封堵率高等优点，特别适合于稠油热采井封窜的深部处理。
关键词 稠油 热采 热敏凝胶 深部封窜
Performance Experiment on Thermal Sensitive Gel for
Plugging in Thermal Production Wells of Heavy Oil
ZHANG Suobing，ZHAO Mengyun，SU Changming，ZHANG Danian
（Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，
Beijing 100083，China）
Abstract Heavy oil anti－channeling has been one of the difficulties of the oilfield application of anti－channeling agents could not effectively solve the problem of deep channeling in thermal production wells of heavy performance of thermal sensitive gel which produced by the authors was its viscosity－temperature performance，sticky concentrated nature and concentration of the gelling properties were results show that the system can change from solution into high strength gel system at thermal sensitive temperature，and resume mobility after whole process is reversible and can be repeated form any system has good behaviors of adjustable thermal sensitive temperature and gel strength，good injection performance，temperature tolerance，stability and high plugging efficiency，which is particularly suitable for deep channeling p lugging in steam huff and puff wells.
Key words heavy oil；thermal production；thermal sensitive gel；deep channeling plugging
国家对石油资源的巨大需求而国内产量难以供给的矛盾，使得以前不动用的难开采、非常规资源成为今后的主攻方向。其中，我国稠油资源储量丰富，约×1010t，占总油气资源的28％［1～3］。开采稠油资源的最好方式是热力采油（包括蒸汽吞吐和蒸汽驱），但由于流度差异以及重力超覆等原因，实际生产中，蒸汽容易在高渗层中发生指进和汽窜，从而降低了蒸汽波及系数，严重降低了热采开发效果［4，5］，汽窜已成为稠油开发中最为棘手的问题之一，也是稠油开采中亟待解决的困难之一。
采用化学剂对稠油热采油井进行高温封窜，已被我国石油工作者广泛采用［6～8］。然温水浴锅；安瓿瓶等。
药品：KDM－12型热敏凝胶（自制）；模拟矿化水Ⅰ（自制，总矿化度5727mg/L，Ca2＋、Ma2＋总量为108mg/L）；模拟矿化水Ⅱ（自制，总矿化度19334mg/L，Ca2＋、Ma2＋总量为1028mg/L）。
实验方法
凝胶温度确定
将配制好一定浓度的热敏凝胶体系加入到安瓿瓶中，氮气吹扫后用铝盖密封，然后置于恒定温度的水浴中，放置一定时间观察，若液体不流动，则为凝胶温度；若仍为液体，则继续升高水浴温度，待恒温后放入样品，重复步骤直到确定凝胶温度为止。
凝胶强度测定
采用真空度法表征热敏凝胶体系成胶后的强度，测定步骤：把玻璃管的一端插入形成凝胶的热敏凝胶体系，另一端用真空泵抽吸，用空气突破冻胶时压力表上的读数来表征凝胶的强度［11］。
耐温性能评价
将凝胶体系封存于安瓿瓶中，然后放在高温烘箱中，观察在高温下经历不同时间后样品的脱水情况，以确定凝胶体系的耐温性能。
封堵性能评价
采用单管模型评价热敏凝胶的封堵性能。具体试验流程如下：(1)用模拟矿化水饱和填砂管，一定温度下测定填砂管的堵前水测渗透率kw0；(2)用平流泵以1mL/min流量将（孔隙体积）的预凝胶液注入填砂管，升温至胶凝温度以上（90℃）下恒温3h后，测定填砂管的堵后水测渗透率kw1；(3)计算封堵率E。试验流程图如图2所示。
图2 单管模型流程图
油气成藏理论与勘探开发技术（五）
式中：E为堵水率，％；kw0为堵前渗透率，μm2；kw1为堵后渗透率，μm2。
3 结果与讨论
注入性能
在30℃恒温条件下，利用流变仪测定不同质量分数KDM－12溶液的黏度，结果如图3所示。
图3 不同质量分数的KDM－12溶液对应的黏度
由图3可知，随着KDM－12溶液质量分数的增加，溶液的黏度增加，为了保证溶液易于注入地层，合适的KDM－12溶液质量分数不应高于3％。
凝胶温度的确定及黏温关系
测定质量分数为2％凝胶体系溶液的黏度，并利用试管倒置法确定了对应的凝胶温度，如表1所示。
表1 质量分数为2％的凝胶体系的黏度及胶凝温度
测定质量分数为2％的KDM－12溶液的黏度随温度变化的关系，试验结果如图4所示。
由图4可知，随着温度的升高，溶液的黏度先降低后升高。当温度低于胶凝温度时，溶液黏度随温度的升高而呈线性关系降低；而后随着温度的升高，黏度急剧升高，最终形成凝胶。当温度低于胶凝温度时，由于氢键作用，水分子在疏水基团周围形成有序的“笼形结构”，使体系溶于水；当温度升高时，分子运动加剧，结构产生紊乱和破坏，疏水基团甲氧基相互缠绕，形成三维空间网络结构。
抗剪切性能
配制质量分数为2％的KDM－12溶液，加入到waring混调器，在1档位置将其剪切不同时间后测定体系的黏度及凝胶强度。如表2所示。
图4 不同温度下KDM－12溶液对应的黏度
表2 剪切对热敏凝胶体系的影响
由表2可知，随着剪切时间的延长，KDM－12溶液黏度降低，具有剪切稀释性。由于剪切导致分子链段断裂，导致溶液黏度降低，但是亲水链节上仍存在疏水基团。当温度升高时，疏水基团发生缔合形成连续的网状结构，形成凝胶，但是由于分子链断裂对水的控制能力降低，导致凝胶强度降低。
耐矿化度能力
利用模拟矿化水配制不同质量分数为％的KDM－12溶液，分别取一定体积的溶液盛入安瓿瓶中，氮气吹扫后密封，考察其凝胶温度和凝胶强度，后将形成凝胶的安瓿瓶放置在100℃烘箱中考察其3d后的脱水量，见表3。
表3 KDM－12对不同矿化度模拟水的耐受性
由表3可知，不同浓度的矿化水对KDM－12型热敏凝胶体系的性能影响较小，其表现出较好的耐受性。
热稳定性能
将质量分数为2％的KDM－12溶液封存在安瓿瓶中，放置在不同温度（100℃及120℃）的烘箱中进行老化，考察其凝胶脱水量随时间的变化关系，结果如表4所示。
表4 不同温度条件下凝胶脱水量与老化时间的关系
由表4可知，相同老化时间下，随着温度的升高，凝胶的脱水量增加，但增加量并不多，说明KDM－12体系具有较好的耐温性能。
封堵性能
参照封堵性能评价方法，利用单填砂管模型（直径，长50cm）评价了质量分数为％、2％的KDM－12溶液的封堵性能，试验结果如表5所示。
表5 110℃下不同质量分数的KDM－12溶液的封堵性能
由表5可知，随着KDM－12溶液的质量分数增加，封堵率增加且均高于97％，表明热敏凝胶体系具有好的封堵性能。
4 结论
1）静态评价结果表明，自制的热敏凝胶冻胶液初始黏度低，入泵性能好；凝胶强度大；抗剪切性能好；对高矿化度水有较好的耐受性，在总矿化度19334mg/L，Ca2＋、Ma2＋总量为1028mg/L时仍具有较高的凝胶强度；热稳定性好，在120℃的高温环境中，30d后只有少量脱水。
2）动态评价结果表明，热敏凝胶具有较高的封堵率。
参考文献
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大大大吉CQ
学院：机电工程学院 班级：工业10-2 姓名：朱少栋 学号：10024090245美国与俄罗斯的能源战略摘要：一直以来，美国都是世界上石油消费最大的国家，目前平均每天消耗将近全球1/4的石油供应。因此发展替代能源一直是美国能源战略的重要组成部分。美国能源战略的基本宗旨是确保能源安全，减少石油进口，保护环境，维护经济繁荣与国家安全。从《2005年能源政策法》到2007年的《能源独立与安全法案》，再到《2009年美国清洁能源与安全法案》来看，美国出台的主要政策法规都有各自配套的激励措施和投资计划。相比之下，俄罗斯是一个石油、天然气资源蕴藏极为丰富的世界能源强国，依靠最近几年的能源出口致使经济得以快速增长。与此同时，世界能源处于“卖方市场”，许多国家都希望与俄开展能源合作。关键词：美国、俄罗斯、能源、政策、外交美国的能源战略 美国是世界第一能源消费国、第一大原油进口国，同时也是拥有最多先进能源技术的大国。确保美国的能源安全，减少石油进口，保护环境，维护美国经济繁荣与国家安全是美国能源战略的基本宗旨。美国一直实行全球性的能源战略，凭借其超级大国的军事和经济实力，通过“开源”和“保源”，确保能源供应安全。美国在外交上，加强与石油生产大国的对话；在军事上，依靠军事力量保护石油运输通道安全；在对外贸易关系上，美国鼓动产油国开放能源行业，主张减少能源贸易和投资壁垒；在石油储备方面，美国不断增加战略石油储备的数量，并严格限制战略石油储备的动用，以应对严重的石油供应中断。小布什政府任内通过的《2005年能源政策法案》，该法案的基本宗旨是确保美国的能源供给、保护环境，维护美国的经济繁荣与国家安全，其主要内容为1、节约能源、提高能源利用效率；2、扩大可再生能源的生产和使用，保障能源供应；3、增加财政拨款，促进能源科学研究4、改进汽车燃油利用状态。《能源独立和安全法案》的出台标志着美国能源改革拉开了序幕。其规定了汽车工业的能耗标准，推广可再生能源，减少对石油进口的依赖，提高能源使用效率，制订更为严格的能效标准。虽然也采取了一系列鼓励节能和支持可再生能源发展的措施。但是事实上，小布什政府对节能和可再生能源的发展重视的程度并不高。奥巴马上台后，一改小布什政府的做法，将能源改革放在其各项政策的优先位置上，提出通过发展新能源和可再生能源，来实现减少温室气体排放、提高能源安全并刺激经济增长的能源政策新目标。2009年，奥巴马政府向国会提交了《清洁能源安全法案》草案，旨在通过节能增效、发展智能电网{智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、控制方法以及决策支持系统，实现电网的可靠、安全、经济、高效和环境友好，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、允许各种不同发电形式的接入并高效运行。}和推广新能源和可再生能源等手段，减少温室气体排放，摆脱对进口石油的依赖，并规划未来新能源经济的发展。该法案不仅是新世纪美国能源战略的第一个最重要的法律文件，而且是美国第一个关于温室气体减排的法案。这是首次对企业的二氧化碳等温室气体排放做出限制，同时要求逐步提高来自风能、太阳能等清洁能源的电力供应，对排放指标、分配额度做出了规定，并引入排放配额交易制度。俄罗斯能源战略俄罗斯是一个石油、天然气资源蕴藏极为丰富的世界能源强国，依靠最近几年的能源出口致使经济得以快速增长。与此同时，世界能源处于“卖方市场”，许多国家都希望与俄开展能源合作。从俄罗斯独立开始，俄罗斯政府就对发挥能源优势、振兴能源和发展能源赋予了头等战略意义，并将能源的有效开发和利用、能源产业现代化、国内能源安全和国际能源大国地位确立与科学合理的能源战略紧密联系在一起。俄罗斯的能源战略有以下几个要点：1、利用地缘关系控制里海和中亚石油输出；2、实行石油出口多元化战略；3、加强国家对石油开发的控制，削弱私营公司力量。在里海和中亚地区，俄罗斯充分利用自身地缘政治优势。这些地区没有出海口，地理位置封闭。产油国家的石油和天然气只能通过俄罗斯输往外地。但这些国家不仅在石油出口上依赖俄罗斯，而且在政治、经济和安全上都不能摆脱与俄罗斯的干系。俄罗斯政府利用这种特殊关系积极推行能源外交和能源战略，进一步控制相关国家的能源和油气输出管道。俄罗斯致力于出口市场的扩大。用了近4年时间来稳定西欧石油市场，同时在中东欧输出管线，以扩大市场。俄罗斯石油业决心到2010年保障美国13％的石油需求，4家俄罗斯公司筹划的可直通美国的“新西伯利亚—摩尔曼斯克输油管”项目也在加紧进行。保持能源出口的力度对俄罗斯的经济意义重大。由于油价上涨，俄罗斯2002年的盈余达到了50亿美元。俄罗斯主导下的俄罗斯石油战略不允许出现不同的声音。当国内石油私营公司与国家石油战略发生利益冲突时，他们必须绝对服从国家。尤科斯显然是一个代表。俄罗斯能源战略中的两个倾向“加大国家对资源的控制”以及“扶持国有企业，削弱私营企业”已显露无遗。俄罗斯为使能源综合体得到健康发展，担当保证国家能源安全、振兴国家经济大任，综合国内外各种因素，先后制订出台了《2010年前俄罗斯能源战略》和《俄罗斯联邦2020年前能源发展战略》。从俄罗斯不同时期出台的能源战略来看，尽管具体的产出指标预测以及不同时期的战略重点和政策措施有所变化，但俄罗斯将油气产业的稳健持续发展作为经济复兴支柱和重新崛起的引擎的愿望和雄心却是不变的主题。美国与俄罗斯资源上的比较美国是一个资源丰富的国家，是真正的地大物博的国家，能源资源比如石油资源非常丰富。2008年07月15日...据美国能源部情报局公布的统计数字，美国已探明石油储量超过209亿桶，居世界第11位；2007年美国石油日产量达510万桶，居世界第三。但是同时，美国是世界第一能源消费国、第一大原油进口国，也是拥有最多先进能源技术的大国。美国是世界第一大石油消费国，也是世界上第一大石油进口国。据统计，2007年美国日均石油消费万桶，日均进口石油1221万桶，一半以上依赖海外石油。减少石油进口、增加能源安全，一直是美国朝野都赞成的能源政策尽管美国近海富含油气资源，但美国国会1981年通过的近海石油禁采法律，以及1990年老布什总统签署的行政禁采令，却使美国近海油气开采被完全冻结。美国在石油自给问题上“自废武功”，有其多重考虑。相比美国对能源进口的依赖，俄罗斯是能源资源极丰富的国家，是世界能源生产和出口大国。据俄罗斯的新能源战略评估，俄罗斯境内集中了世界石油储量的1／10。从已探明储量来看，俄罗斯的石油资源保障能力在25～30年之间，预测储量可保障70年左右。根据《2020年前俄罗斯能源战略基本纲要》的预测，俄罗斯的石油储量大约为440亿吨，可在主要石油开采国中占据主导地位。近年来俄罗斯每年向非独联体国家出口1亿吨原油，占世界贸易总量的大约6％。俄罗斯拥有世界上最丰富的天然气储量，境内集中了世界天然气储量的1／3，按照天然气探明储量，其保障能力在90年左右，预测储量将超过100年。尽管石油、天然气等传统能源储量丰富，但出于长远考虑俄罗斯仍将核能等新型能源的开发视作能源战略的重要组成部分。 目前，俄罗斯境内共有10座核电站、30个正运行的核反应堆，占俄罗斯能源产量比重的15%左右。根据规划，俄今后10年将投资数百亿美元新建10个核反应堆以增加核能产量。但在发展核能的过程中，俄遇到了铀矿相对匮乏这一瓶颈的制约。俄以60万吨的铀矿储量居世界第七，但具有开采价值的铀矿仅占28%。俄每年消耗铀矿万吨，但开采量却只有万吨，需要大量进口。为保持核能利用在世界上的领先地位，俄一直尝试购买和垄断哈、乌等中亚国家的铀矿开采权，其中储量世界第三的哈萨克斯坦是俄首要关注目标。俄哈核能合资公司今年4月成立，两国联手在哈开采、加工铀矿。俄的战略目标是，极力排挤美、欧、日等国，以期望更大程度地拥有哈的铀矿资源。 为应对地球能源日益枯竭局面，俄还制定了到月球求能源的雄心勃勃的计划。俄“能源”火箭航天集团打算耗资高达20亿美元，在月球提炼出用作清洁、安全和高效的核聚变发电燃料——氦-3。虽然在能源战略的大方向上迥异，但不可否认的是，俄罗斯与美国都是全球矿产资源品种较全、储量丰富、人均占有储量较多的国家。俄罗斯的能源强国与美国的新能源战略丰富的自然资源与动力资源是俄罗斯特有的禀赋竞争优势和实现经济腾飞的潜能所在。对于需要在一年大部分时间里保持不间断供暖和供热的国家来说，能源供给对于国家的正常运转至关重要。燃料动力部门是国家经济中的支柱行业，创造国家1/3的产出、65%的出口和50%的联邦政府预算收入。由于能源综合体在俄罗斯经济中的地位如此重要，保持能源综合体稳定、持续发展，不仅关系到俄罗斯国内经济正常运转与否，还是俄罗斯大国复兴和赶超发展的引擎。俄罗斯的能源强国战略分为以下几部分：能源主导外交 在里海和中亚地区，俄罗斯充分利用自身地缘政治优势。这些地区没有出海口，地理位置封闭。产油国家的石油和天然气只能通过俄罗斯输往外地。但这些国家不仅在石油出口上依赖俄罗斯，而且在政治、经济和安全上都不能摆脱与俄罗斯的干系。普京利用这种特殊关系积极推行能源外交和能源战略，进一步控制相关国家的能源和油气输出管道。且致力于出口市场的扩大。用了近4年时间来稳定西欧石油市场，同时在中东欧输出管线，以扩大市场。俄罗斯石油业决心到2010年保障美国13％的石油需求，4家俄罗斯公司筹划的可直通美国的“新西伯利亚—摩尔曼斯克输油管”项目也在加紧进行。保持能源出口的力度对俄罗斯的经济意义重大。建立国内油气工业垄断与竞争的基本规范与监督机制 俄罗斯能源战略规定，充分利用世界能源科研成果，实施国家能源科技优先发展项目，发展能源创新，促进能源工业现代化，注重生态安全。如要求提高石油产品质量，保证能源使用效率；控制能源开发、运输和消费对环境的污染，利用经济杠杆刺激无污染生产，建立国家燃料动力平衡系统，使初级能源、热能、电力、工艺、设备和服务等供求平衡。尽管俄罗斯油气等能源储量丰富，但为应对未来地球能源日益枯竭的局面，俄罗斯仍把水利资源、核能、开发月球能源等新型能源的开发视为长期能源战略的重要组成部分。制订战略实施的配套政策 为给矿藏开采者创造合适的法律环境，俄罗斯不断修订完善油气法律，调整产品分成协议的实施政策，调整石油税收、公司政策和对外合作政策等。利用税收杠杆调节国家与企业间的关系。逐步提高国内市场天然气的价格，以便保障天然气市场各主要主体自负盈亏。相比俄罗斯的能源强国战略，本国能源充足却过度依赖进口能源的美国却将大方向指向节约能源，提高能源的利用效率，扩大可再生能源的生产和使用，开发全新能源，降低对石化能源的依赖。从布什政府的《2005年能源政策法》开始，美国能源战略便是确保美国的能源供给、保护环境，维护美国的经济繁荣与国家安全，其主要内容为节约能源、提高能源利用效率；扩大可再生能源的生产和使用，保障能源供应；增加财政拨款，促进能源科学研究；改进汽车燃油利用状态。奥巴马上台后，美国政府更是将能源改革放在其各项政策的优先位置上，提出通过发展新能源和可再生能源，来实现减少温室气体排放、提高能源安全并刺激经济增长的能源政策新目标。2009年美国国会通过的《清洁能源与安全法案》中也提出了通过节能增效、发展智能电网和推广新能源和可再生能源等手段，减少温室气体排放，摆脱对进口石油的依赖，并规划未来新能源经济的发展。参考文献：1、《从“能源救国”到“能源强国” 俄罗斯能源战略大延伸》中国财经报2008-07-232、《大国石油战略之俄罗斯：玩转石油筹码》2005-03-073、《美国能源战略现重大转折20余年禁采令终结》经济参考报2010-04-06这是我的一部作品，希望能给你点参考价值···
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