不同驱油体系下毛管数对驱油效率的影响

室内实验研究了一元、二元及三元驱油体系下毛管数对原油驱油效率的影响、效果比较及粘弹性对残余油饱和度的影响，国外在三元复合驱油方面做了大量的工作，美国进行了先导实验、室内研究，国内也进行了大量研究并开展了大规模的矿场实验。但在不同条件下体系毛管数对原油驱油效率影响的实验研究方面，国内尚未发现成型理论及系统的研究成果。通过室内物理模拟实验，进行了聚合物粘弹性及体系毛管数对驱油效果影响的实验研究．对油田指导现场试验具有重要的意义。     

化学驱中相态变化对驱油效率的影响

研究了化学驱过程中的相态变化，以及在不同相态下的毛管数对相对渗透率曲线端点值，指数值和残余油饱和度等的重要影响，结合实验数据，计算了不同毛管数下和具有不同润湿性岩石的驱油效率，得出在化学驱过程中，应尽量维持最佳驱替体系，使驱替相保持较高的毛管数，以达到最大限度地提高采收率的目的。     

聚合物溶液在驱油过程中对盲端类残余油的弹性作用

从微观驱油实验出发,研究了聚合物溶液的粘弹性对驱油效率的影响,定量分析了聚合物溶液的弹性在驱油过程中对残余油的作用机理.研究结果表明,对于油湿盲端,随着聚合物溶液弹性的增加,盲端类残余油的驱油效率提高.对于水湿“盲端”,聚合物溶液不能提高不可动残余油的驱替效率.如果“盲端”处的残余油为可动油,或有其他油滴流入“盲端”与残余油聚并,即可形成较大的可动油滴,用粘弹性流体驱替,可使“盲端”处残余油饱和度降低.对仿真类孔隙介质,聚合物溶液的粘弹性均可提高微观驱油效率.     

粘弹性聚合物溶液提高微观驱油效率的机理研究

实验研究了水解聚丙稀酰胺溶液的粘弹性,分析了粘弹性聚合物溶液对残余油的作用机理,研究了粘弹性聚合物溶液提高残余油驱替效率的机理。根据微观渗流实验,建立了描述聚合物溶液粘弹性的特征参数与孔隙盲端中残余油驱替效率的对应关系,粘弹性越强,对盲端中残余油的驱替效率越高。聚合物溶液可将残余油拉成“油丝”,形成新的油流通道——“油丝”通道,文中理论分析并证明了聚合物溶液的粘弹性可以形成稳定的“油丝”油流通道。研究结果表明,聚合物驱提高微观驱油效率的机理是由于聚合物溶液的粘弹特性,残余油是被聚合物溶液拉出来的,而不是推出来的。粘弹性的聚合物溶液均会不同程度地降低各类残余油量,粘弹性越大,携带出的残余量越大,驱替效率越高。     

利用聚合物溶液提高驱油效率的实验研究

实验测定了水解聚丙烯酰铵(HPAM)溶液和黄原胶溶液的流变特性及其在多孔介质中的流变特性,建立了衰竭层效应和粘弹性效应共同存在条件下聚合物溶液在多孔介质中的表观粘度计算模型.用这两种聚合物溶液在不同的浓度和注入速度条件下进行了驱油实验.结果表明,聚合物分子缠结作用的增强可引起表观粘度增加或衰竭层厚度降低,从而使平行于油水界面的拉动残余油的力增加,残余油饱和度降低,驱油效率提高.随浓度或注入速度的增加,HPAM溶液的驱油效率升高.在浓度低于缠结浓度时,黄原胶溶液的驱油效率很低.但其浓度只要高于缠结浓度一定程度后,驱油效率就会保持一个较高的值.增加注入速度时,黄原胶溶液的驱油效率提高值不变.     

聚合物驱相对渗透率曲线影响因素研究

聚合物驱相对渗透率曲线是描述多孔介质中多相渗流动态及油田聚驱开发指标计算和预测的重要基础资料。文章通过大量的非稳态法聚合物驱相对渗透率曲线测定实验,研究了岩心润湿性、渗透率和聚合物溶液粘弹性对聚合物驱相对渗透率曲线形状和特征的影响。结果表明,与亲油岩心相比,亲水岩心相对渗透率曲线上同一含水饱和度时聚合物相相对渗透率偏低,曲线右端点和等渗点都向右偏移,驱油效率较高;随着岩心渗透率的增加,相对渗透率曲线等渗点右移,两相流跨度增大,残余油饱和度变小,最终采出程度增加,含水上升率变低;与相同粘度的甘油驱对比,聚合物驱相对渗透率曲线的右端点明显右移,说明聚合物溶液的弹性可降低残余油饱和度,提高了微观驱油效率。     

聚合物驱相对渗透率曲线影响因素研究

聚合物驱相对渗透率曲线是描述多孔介质中多相渗流动态及油田聚驱开发指标计算和预测的重要基础资料。文章通过大量的非稳态法聚合物驱相对渗透率曲线测定实验，研究了岩心润湿性、渗透率和聚合物溶液粘弹性对聚合物驱相对渗透率曲线形状和特征的影响。结果表明，与亲油岩心相比，亲水岩心相对渗透率曲线上同一含水饱和度时聚合物相相对渗透率偏低，曲线右端点和等渗点都向右偏移，驱油效率较高；随着岩心渗透率的增加，相对渗透率曲线等渗点右移，两相流跨度增大，残余油饱和度变小，最终采出程度增加，含水上升率变低；与相同粘度的甘油驱对比，聚合物驱相对渗透率曲线的右端点明显右移，说明聚合物溶液的弹性可降低残余油饱和度，提高了微观驱油效率。     

粘弹性流体平行于界面的力可以提高驱油效率

水驱后残余油的微观形态可划分为油滴状、油膜状和簇状残余油3种类型.前人研究工作表明,若要用牛顿流体驱动水驱后的残余油,其驱动力必须要再增加1000～10000倍才能克服束缚残余油的毛管力,而实际油藏中的粘滞力不可能增加如此之大.虽然聚丙烯酰胺水溶液对油水界面张力影响不大,但实验室内和矿场试验数据表明,用聚合物水溶液驱替后,孔隙介质中所有类型的残余油均减少,减少的量取决于驱替液的弹性.实验条件相似的流体,其弹性越大,驱替后残余油饱和度越低.微观可视岩心模型实验研究结果证实,粘弹性驱替液可降低不同润湿性岩心的残余油饱和度.粘弹性驱替液驱替残余油的力与牛顿流体的力不尽相同,它不仅有垂直于油水界面克服束缚残余油的毛管力,而且还有较强的平行于油水界面驱动残余油的拖动力.     

聚合物驱提高驱油效率机理及驱油效果分析

根据分子动力学基本原理,描述了聚合物驱过程中驱油的分子作用力,经与水驱的分子作用力对比证明,聚合物溶液的粘弹性是聚合物分子与原油分子摩擦力和撞击力的宏观表现,聚合物驱能够提高驱油效率.对大庆油田北一区断西试验区相距30m检查水驱效果的北1-6-检27井和检查聚合物驱效果的北1-6-检26井进行了密闭取心资料研究,由岩心剩余油饱和度密度分布曲线发现,聚合物驱较水驱达到残余油饱和度的岩心比例明显增高,高含油饱和度的岩心比例明显降低.从而证明:在相近条件下,聚合物驱较水驱既能扩大波及体积,又能提高驱油效率.     

驱替体系的主要性质对驱油效率的影响

为了深入研究粘弹性、粘度和界面张力等性质对驱油效率的影响,采用系列驱替体系进行了大量的物理模拟实验。与前人研究方法不同,实验中将表面活性剂和碱的质量分数分别固定为0.3%和1.2%,通过调整烷基苯磺酸盐表面活性剂的组成配方,使三元复合体系具有不同的界面张力数量级,避免了化学剂质量分数变化引起的实验偏差。研究结果表明,在相同粘度下,三元复合体系的弹性小于聚合物溶液;与水驱相比,单独聚合物驱和表面活性剂—碱二元驱可分别提高采收率14.37%和7.05%;同时改变粘度和界面张力可提高采收率30.41%,证明两者的协同作用效果优于改变单因素时驱油效率的简单加和;粘度越高,降低界面张力对提高驱油效率的影响越大。因此,合理匹配粘度与界面张力之间的关系是提高驱油效率的有效途径。     

Effect of Polymer Solution Viscoelasticity on Residual Oil

In this article, the oil displacement efficiencies of viscoelastic HPAM solution and viscous glycerin solution are studied by flooding at visual microscopic glass models. Also, the effect and mechanisms of the viscoelasticity of HPAM solution and glycerin solution on the displacement of residual oil in dead-ends are studied, and the relationship between the elasticity of HPAM and oil displacement efficiency is given. The results of microscopic oil displacement experiments indicate that the displacement efficiency of HPAM solution flooding and glycerin solution flooding gradually increase with the increase in a viscoelasticity of HPAM solutions and the viscosity of glycerin solution. However, for HPAM solution flooding, the displacement efficiency is always higher and residual oil saturation lower than that of glycerin at the same viscosity, same capillary number and at the same oil saturation after water flooding.     

Effect of Polymer Solution Viscoelasticity on Residual Oil

Abstract

In this article, the oil displacement efficiencies of viscoelastic HPAM solution and viscous glycerin solution are studied by flooding at visual microscopic glass models. Also, the effect and mechanisms of the viscoelasticity of HPAM solution and glycerin solution on the displacement of residual oil in dead-ends are studied, and the relationship between the elasticity of HPAM and oil displacement efficiency is given. The results of microscopic oil displacement experiments indicate that the displacement efficiency of HPAM solution flooding and glycerin solution flooding gradually increase with the increase in a viscoelasticity of HPAM solutions and the viscosity of glycerin solution. However, for HPAM solution flooding, the displacement efficiency is always higher and residual oil saturation lower than that of glycerin at the same viscosity, same capillary number and at the same oil saturation after water flooding.     

稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效率影响因素——以孤岛油田中二北稠油油藏为例

为了研究稠油油藏蒸汽吞吐后转蒸汽驱驱油效果及影响因素,分析蒸汽吞吐后转蒸汽驱提高稠油油藏采收率的潜力及有效开发方式,以胜利油区孤岛油田中二北稠油油藏蒸汽吞吐后密闭取心岩心为实验对象,开展了在原始油水饱和度状态下的驱替实验,对不同驱替介质、不同介质温度及不同驱替方式下的剩余油驱油效率进行了研究.结果表明:驱替介质类型、介质温度及驱替方式是影响转驱效果的主要因素,相同温度下蒸汽驱的驱油效率要好干热水驱,250℃蒸汽驱比同温度热水驱可提高采收率5%以上,驱替介质温度与采收率提高幅度之间存在良好的对数关系,研究区块蒸汽吞吐后直接转蒸汽驱可提高采收率30%左右.     

齐40块稠油油藏聚合物驱可行性室内实验研究

分别用人造岩心和人造均质平面模型，在实际油层条件下研究了辽河油田齐４０稠油油藏实施水驱及聚合物驱的室内驱油效率及驱替特征。在驱油实验中用核磁共振成象技术研究了稠油油藏水驱和聚合物驱的驱油机理。结果表明，在一定条件下，稠油油藏在蒸汽吞吐后实施聚合物驱是可行的；聚合物驱主要通过扩大波及范围和增加坟差来提高驱油效率，聚合物驱后仍有大量的残余油滞留在孔隙介质中。     

无碱二元体系的黏弹性和界面张力对水驱残余油的作用

三元复合驱含碱驱油体系会大幅度降低聚合物溶液的黏弹性,引起地层粘土分散和运移、形成碱垢及导致地层渗透率下降。为此提出利用不加碱可形成超低界面张力的聚合物/甜菜碱表面活性剂二元复合体系驱油。通过流变性实验及微观模型驱油实验,分析了表面活性剂对聚合物表面活性剂二元复合体系黏弹性的影响和聚合物表面活性剂二元复合体系的黏弹性及界面张力对采收率的影响。对聚合物表面活性剂二元复合体系提高水驱后残余油采收率机理的研究表明:在驱替水驱后残余油过程中,聚合物表面活性剂二元复合体系利用了聚合物溶液的黏弹特性和表面活性剂的超低张力界面特性,水驱后残余油以油丝和乳状液形式被携带和运移,随着二元驱油体系的黏弹性的增加和界面张力的降低,水驱后二元驱后的采收率增加,降低界面张力的驱油效果(指达到超低)比提高体系的黏弹性的效果更明显。     

黏弹性聚合物溶液对盲端类残余油的微观作用机理

通过实验研究了黏弹性聚合物溶液对盲端类残余油的微观作用机理,得出了在油湿状态下,随着聚合物浓度的增加,即随着聚合物溶液弹性的增加,盲端类残余油的驱油效率有所提高;在水湿状态下,聚合物溶液不能提高不可动残余油的驱替效率,但能够提高可动油的驱油效率,即亲水岩心盲端状残余油若要流动,它必须先转变为可动油.     

聚合物/两性表面活性剂二元体系提高水驱后残余油采收率研究

针对三元复合驱中的碱大幅度降低聚合物溶液的黏弹性，降低波及效率和驱油效率，含碱驱油体系引起地层黏土分散和运移、形成碱垢、导致地层渗透率下降等问题，利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺／两性表面活性剂二元复合体系，通过人造岩心驱油实验，研究了聚表二元复合体系提高水驱后残余油采收率的可能性。研究表明，聚表二元复合体系在驱替水驱后残余油中，可以同时发挥活性剂的超低界面张力特性和聚合物溶液的粘弹特性，使得该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系，并且二元体系的聚合物浓度越高，采收率越高。     

非均质条件下二元体系微观驱油机理研究

采用非均质微观仿真模型,针对非均质条件下不同特征水驱残余油,研究聚合物/表面活性剂（SP）二元体系微观驱油机理及其驱油效率。为了更好地研究SP二元体系,利用相同的方法对聚合物、表面活性剂的驱油机理和驱油效率进行了研究。结果表明,SP二元体系兼具聚合物和表面活性剂的特性,不仅能够启动连片状、柱状、膜状和孤岛状残余油,还能依靠自身较高的黏弹性和一定的乳化性能启动盲端残余油。在非均质条件下,SP二元体系既能有效地改善流度比,扩大波及体积,一定程度上启动低渗层;又能利用活性剂的洗油能力提高驱油效率,大幅度提高采收率。该研究对深入探讨非均质条件下的复合体系驱油机理及现场应用具有指导意义。