强乳化复合表面活性剂驱油体系研究与应用

表面活性剂的乳化能力强弱对提高低渗透油藏水驱开发后的驱油效果影响较大,为了增强表面活性剂驱 油体系的乳化性能、提高驱油效率,将具有良好界面活性的阴-非双子表面活性剂GEY-2 和具有较强乳化能力的 非离子表面活性剂6501 复配,研制出了一种适合低渗透油藏的强乳化复合表面活性剂驱油体系,并对其综合性 能进行了评价。结果表明：强乳化复合表面活性剂驱油体系具有良好的耐温性能和耐盐性能,在高温高矿化度 条件下,配方为2000 mg/L GEY-2+3000 mg/L 6501 的驱油体系仍能保持10^-3mN/m超低数量级的油水界面张力, 该驱油体系与储层原油按照7∶3 所形成乳状液在75 ℃下放置10 min 和100 min 后的乳化水率仍能达到90.2%和 61.2%,具有较高的乳化性能。该驱油体系具有良好的抗吸附性能,可以减少驱油剂的浪费,有效保证驱油效 果。该驱油体系对低渗透岩心的驱油效果较好,当岩心渗透率为11.38×10^-3 μm²时,水驱结束后注入0.5 PV强乳 化复合表面活性剂驱油体系可使采收率继续提高20%以上。现场应用结果表明,H油田低渗区块实施强乳化复 合表面活性剂驱油措施后,注入井压力有所升高,对应油井日产油量从措施前的2.20 t 升至5.41 t,平均含水率从 措施前的89.2%降低至71.5%,达到了较好的增油效果。     

纳米微球与表面活性剂复合调驱体系研究与应用

针对高温高盐低渗透油藏注水开发中出现的含水率高、采收率低以及常规表面活性剂驱等措施难以发挥有效作用的问题,提出将耐温抗盐型纳米微球SQ-5和新型阴-非离子表面活性剂FA-2相结合的复合调驱技术,采用纳米微球/表面活性剂复合调驱体系来提高低渗透油藏水驱后的采收率。室内评价了复合调驱体系的性能,并优化了纳米微球和表面活性剂的注入参数。结果表明,纳米微球和表面活性剂均具有良好的耐温抗盐性能,在温度为120℃、矿化度为257300 mg/L时仍具有良好的性能;复合调驱体系的最佳注入参数为0.5PV的纳米微球溶液（1500 mg/L）和0.5 PV的表面活性剂溶液（1000 mg/L）;单独表面活性剂驱体系和复合调驱体系能在水驱的基础上分别提高采收率为12.43%和27.28%,可以看出,复合调驱体系取得了更好的驱油效果。矿场试验结果表明,调驱后注水井压力升高,对应油井产油量上升,含水率下降。说明纳米微球/表面活性剂复合调驱技术适合在高温高盐低渗透油藏中应用。     

高温低渗油藏表面活性剂驱影响因素研究

为改善高温低渗油藏开发效果,开展了表面活性剂驱影响因素研究。通过在114℃条件下,对亲水、亲油低渗岩心进行表面活性剂驱油实验,考察了界面张力、乳化作用、润湿反转以及注入时机对注入压力、驱油效率等的影响。研究结果表明,表面活性剂体系与原油间的界面张力越低,提高驱油效率和降低注入压力的幅度越大。表面活性剂的乳化速率越高,原油采收率越高;乳化降黏能力越强,降压效果越好;同时,适当降低乳状液稳定性也对驱油有利。表面活性剂的润湿反转作用使其能在较高界面张力下有效驱油,并在亲油岩心中获得较亲水岩心更好的增油降压效果。此外,在中等含水阶段进行表面活性剂驱,能够利用最低的投入获得最高的原油采收率。     

筛选驱油用表面活性剂方法初探

为解决原油在表面活性剂溶液中乳化快慢程度难以表征的问题,自制乳化测定仪器,并提出了乳化速度的概念,对其测定条件及影响因素进行了考察,通过最终的驱油实验将乳化速度与最终采收率进行了关联.实验结果表明:单纯表面活性剂体系乳化速度都较低,适量加入碱剂可以大幅度提高表面活性剂的乳化速度;在模拟地层温度(40-60℃)条件下,温度越高,乳化速度越大,乳化效果越好;最大乳化速度分别对应着适当的表面活性剂质量分数和碱质量分数.室内驱油实验发现:对于高乳化速度体系(1.8 mL/min),驱替达到含水率为98%时对应的注入孔隙体积倍数为4.5;而对于低乳化速度体系(0.2 mL/min),驱替达到同样条件,注入孔隙体积倍数仅为3.5,高乳化速度体系能多提高最终采收率超过10%.     

超低界面张力强乳化复合驱油体系在低渗透油藏中的应用

针对低渗透油藏长时间水驱开发后出现含水率升高、产油量下降等驱油效率逐渐变差的问题,通过考察不同类型表面活性剂的界面活性以及乳化性能,研制出了一种同时具有超低界面张力以及较强乳化能力的复合驱油体系(0.15％双子表面活性剂GMS-101+0.15％乳化剂SOE-1),并对其综合性能进行了评价.研究结果表明:复合驱油体系与储层原油之间的界面张力值可以达到10-3 mN/m数量级,具有良好的界面活性;复合驱油体系可以与储层原油形成比较稳定的乳状液,120 min后的分水率在25％以下,具有较强的乳化能力;在低渗岩心水驱油后再注入复合驱油体系,驱油效率可以提高20百分点以上,驱油效果明显优于单独使用GMS-101和SOE-1.现场应用表明,M区块注入井注入复合驱油体系后,对应6口油井的日产液量和日产油量均明显增大,且含水率下降明显,起到了良好的控水增油效果.     

含油污泥对泥-聚回注体系性能的影响

绥中36-1油田产出含油污泥平均含水率77.21%、含油量9.12%、固含量13.67%,粒径峰值约250μm,d10=30.33μm、d₅₀=176.94μm、d₉₀=530.51μm。利用柔性碾磨装置（磨盘间距50μm）降低含油污泥颗粒粒径至注入需求(d₉₀<50μm),与疏水缔合聚合物AP-P4溶液（1750 mg/L）形成有效的回注体系,在聚合物驱的同时实现含油污泥的无害化处理与资源化利用。研究了含油污泥对泥-聚回注体系性能的影响。结果表明,随着含油污泥加量的增大（<1500mg/L）,体系黏度大幅增加,在含油污泥加量30²50mg/L范围内的黏度增幅高于90%,可稳定120 h;含油污泥过量（3000mg/L）时,体系黏度降低,降幅达37.28%,并随静置时间延长,黏度降低,稳定性较差。加入少量含油污泥（<250 mg/L）能提高体系的抗剪切能力,剪切应力比不加时要高或与之相近;含油污泥过量（3000 mg/L）时,体系的剪切黏度明显低于加污泥前,剪切应力随剪切速率增大而增大,但低于不加含油污泥时的值,且剪切速率越高,差异越明显。加入少量含油污泥（<750mg/L）可增强体系的凝胶强度,G’/G"远大于不加含油污泥时的值;过量的含油污泥（3000mg/L）会强化体系的絮凝沉降现象,导致其G’/G"值在高频区域陡升,甚至高于其他浓度体系的值。     

基于微流控技术的表面活性剂强化驱油研究进展

实现老油田和非常规油田提高采收率评价方法的创新有着重要的科学意义和工程价值。微流控技术可以复现油藏微米、纳米级孔隙结构,并且原位观测微米、纳米级孔隙结构中油藏流体和驱替相流体的流动和相变过程。与传统岩心驱替实验评价方法相比,微流控技术同时具有实时可视化、受限尺度小、样品消耗量少和测量时间短等优点,使之逐步成为研究和筛选驱替剂的有效评价技术方法。得益于优异的界面活性,表面活性剂已成为化学驱中备受关注的一种驱替物质。通过对基于微流控技术的表面活性剂驱油的最新实验研究进行调研,详细介绍了微流控技术研究表面活性剂强化驱油的系统组成,重点分析了表面活性剂乳化体系驱油机理和表面活性剂非乳化体系驱油机理。在表面活性剂乳化驱油体系中,针对不同油藏类型分析了表面活性剂的应用,包括微乳液体系的驱油机理和乳状液体系的驱油机理。在表面活性剂非乳化驱油体系中,详细分析了传统表面活性剂和生物表面活性剂以非乳化作用强化驱油的机理,并对微流控技术在油气田开发领域的应用进行了展望。     

组合调驱提高采收率技术实验研究

利用三维填砂物理模型,分别开展了聚合物凝胶、纳米微球/预交联颗粒、表面活性剂及三者组合调驱驱油实验,对其驱油效果、压力场分布进行了研究。研究结果表明,组合调驱段塞注入方式相比单一段塞注入效果更好。当以聚合物凝胶+纳米微球/预交联颗粒+表面活性剂的"堵调驱"段塞组合方式,各段塞用量占比分别为15%,60%,25%时,驱油效果最好,相比水驱可提高采收率38.75%。压力场的分布显示"堵调驱"段塞组合方式可有效封堵水流优势通道,并在注采井垂直方向形成近似等压条带,从而形成近活塞式驱替。     

超低界面张力纳米乳液处理含油作业废物的研究

作业区含油作业废物无害化处理多采用高温热解和化学萃取等集中建站方法,处理设备庞大,能耗高,废物收集环境风险高,纳米乳液在常温下可将油相从含油废物中快速脱附,为作业现场含油废物的随产生随处理提供了良好的工艺基础。室内研究选用不同配比下的表面活性剂、助表面活性剂和水的混合物,与正辛烷按（1:9）~（5:5）比例混合,在10~100 Hz频率超声波震荡后得到WinsorIV型单相纳米乳液NR-A。使用激光粒度仪测得纳米乳液NR-A粒径D90为11 nm,吊环法测得油水界面张力仅为1.35 mN/m,体系Zeta电位大于-50 mV,为热力学稳定的分散体系。在含油废物中加入纳米乳液NA-R后,快速传质作用和超低界面张力可将含油废物的油相在低能耗状态下从固相上剥离脱附。室内评价表明,纳米乳液NA-R与页岩气含油钻屑混合后,在0.5%加量下常温搅拌20 min,油相脱附率达到95.7%,脱附后油相可回用作配浆基油,实现了含油废物的安全高效资源化治理。      

特高温中低渗透油藏乳液表面活性剂驱提高采收率技术

聚合物在特高温(95~120℃)中低渗透率(50~100 mD)油藏易降解且难注入,为进一步提高特高温中低渗透油藏采收率,建立乳液表面活性剂乳化性能和乳化增粘性能评价方法,并对乳液表面活性剂的构效关系进行研究。研发了乳液表面活性剂驱油体系,即在温度为110℃条件下形成增粘型乳液,增溶水率大于90%,乳化增粘率大于100%。物理模拟结果表明,乳液表面活性剂驱油体系(乳化增粘型乳液表面活性剂和低界面张力表面活性剂)交替注入的组合驱油方式可提高采收率为17.7%~22.1%。在纯化油田纯17-1单元开展乳液表面活性剂驱先导试验,2017年2月交替注入3轮次,油井已见到明显降水增油效果。乳液表面活性剂驱油技术创建了特高温中低渗透油藏提高采收率的新型开发方式,为特高温中低渗透油藏大幅度提高采收率提供了技术支撑。