聚合物与碱/表面活性剂交替注入物理模拟实验研究

为了最大限度地发挥聚合物驱扩大波及体积的作用和彬表面活性剂二元驱提高洗油效率的作用,针对聚合物驱吸入剖面在一定阶段发生反转,三元复合驱高、中、低渗透层三元体系吸入量差异大等问题,提出了一种利用聚合物与彬表面活性荆交替注入提高采收率的新方法。物理模拟驱油实验结果表明,聚合物与础表面活性剂交替注入驱油效果好于单独聚合物驱;在用量相同的条件下,高相对分子质量聚合物与彬表面活性荆交替注入驱油效果好于三元复合驱,并可解决污水利用问题。     

三类油层弱碱三元复合体系动态驱油实验研究

为提高萨尔图油田三类油层实施弱碱三元复合体系驱油效果,开展室内岩心驱替实验,对比分析了不同注入时机、不同聚合物浓度、不同表面活性剂浓度及不同注入方式的驱油效果。结果表明：对于三类油层,水驱转注三元复合体系的时间越早,采收率越高;三类油层实施弱碱三元复合体系驱油时,主段塞聚合物浓度越高,表面活性剂浓度越高,采出程度越高;注入聚合物前置段塞的体积越大,聚合物后续保护段塞体积越大,采出程度越高;相对分子质量为620 X 10⁴聚合物的三元复合体系中聚合物浓度大于2 750 mg／L时,在水驱基础上化学驱采出程度大于11％;相对分子质量为700 X 10⁴(抗盐)和相对分子质量为1 400×10⁴聚合物的三元复合体系在水驱基础上化学驱采出程度均大于20％。     

聚驱后油层提高采收率驱油方法

大庆油田已开展了聚驱后高浓度聚驱和三元复合驱现场试验,这2种驱油方法虽可取得一定的技术效果,但聚合物用量大、经济效益低。为实现低成本高效开采,在深刻认识聚驱后油层特点的基础上,依据堵调驱相结合的技术路线,应用物理模拟实验和配方优化技术,进一步研究了3种新型驱油方法：①"调堵剂+驱油体系"组合注入驱油方法,该方法通过低初黏凝胶调剖后再注入三元体系,特点是可大幅降低聚合物用量,较单纯三元复合驱可提高采收率2.1%,节省聚合物用量25%;②研发了非均相复合驱油体系,该体系由连续相三元溶液和非连续相PPG颗粒组成,可实现动态调整、动态驱替,聚驱后非均相复合驱可提高采收率13.6%,较三元复合驱可提高采收率3.4%;③研发了聚驱后插层聚合物复合驱驱油方法,插层聚合物具有残余阻力系数大于阻力系数的特点,调堵能力强于普通聚合物,聚驱后可提高采收率15.9%。鉴于上述3种新型驱油方法室内实验取得的较好效果,且较普通三元复合驱大幅降低化学剂用量,拟开展现场试验以提高油田采收率。     

聚合物与碱和活性剂交替注入驱油效果研究

化学剂段塞优化组合是提高化学驱油效果的有效途径。针对这一实际需求,开展了“聚合物与碱活性剂二元复合体系”交替注入驱油效果物理模拟研究。结果表明,当采用聚合物与二元复合体系交替注入进行驱油实验时,相对于水驱采收率增幅高达30%。研究结果还表明,适当提高二元复合体系注液速度(不超过前一聚合物段塞注入压力值为宜)有利于扩大波及系数,提高采收率,但也不宜过分追求注液速度,以免二元复合体系突破高渗层内的前置聚合物段塞,降低对中、低渗透层的驱油效果。     

泡沫复合驱注入工艺管柱优化

泡沫复合驱是继三元复合驱和水、气交替驱基础上发展起来的一项三次采油新技术，其注入体系具有气驱和三元复合驱的双重优点，既具有较好的流度控制能力，又具有较高的驱油效率。但在注入过程中，由于其组成成分的性质及注入方式的影响，存在着聚合物的剪切降解、注入液腐蚀管柱、气液交替困难以及井内高压流体易倒流至地面等问题。文中针对上述问题，在井下注入管柱的组成方面提出改进与完善，采用了爆破喇叭口、井下反循环阀、可捞单流阀等新型工具，以实现注入的顺利进行，达到驱油效果。     

高浓度聚合物驱提高采收率方法实验研究

为探索一种新的提高原油采收率的方法,在外形尺寸为4.5 cm×4.5 cm×30 cm、气测渗透率0.9~1.0μm2、变异系数为0.72的二维纵向非均质人造岩心上,模拟大庆油田油藏流体性质及温度条件,研究了高浓度聚合物(HPAM)驱注入时机、聚合物相对分子质量、聚合物段塞体积及段塞组合对驱油效果的影响。通过注入大分子量、高浓度聚合物,结合合理的注入方式,在化学剂成本与三元复合驱相当的情况下,采收率比水驱提高20个百分点以上,接近或超过三元复合驱的水平。实验表明,采用高浓度聚合物驱油是一种较好的提高原油采收率的方法。     

双河油田IV5－11 层系复合驱油体系实验研究

根据双河油田IV5-11层系的油藏特征,利用正交实验法,对聚合物质量浓度、表面活性剂种类及其质量分数进行筛选,得到了由质量浓度为1500mg/L的ZL-Ⅱ、质量分数为0.3%的QY-3组成的二元复合驱油体系及由质量浓度为1500mg/L的ZL-Ⅱ、质量分数为0.3%的QY-3和1.0%的Na2CO3组成的三元复合驱油体系,这2个体系均能与双河模拟油形成超低界面张力且粘度适中。利用均质与非均质人造岩心及微观非均质仿真模型,对所选复合驱油体系进行物理模拟驱油实验;并在模拟油藏具有代表性的3倍渗透率级差条件下,优选了三元复合驱油体系注入方式。实验结果表明,在均质条件下,三元复合驱油体系提高采收率程度明显高于二元复合驱油体系;在非均质条件下,随着非均质性的增强,三元复合驱油体系与二元复合驱油体系提高采收率的差距逐渐缩小,但前者始终高于后者;对于同一驱油体系,随着非均质性的增强,驱油效率先增大后减小,渗透率级差为3倍时的采收率最高。综合分析可知,三元复合驱油体系好于二元复合驱油体系,在其注入前后分别注入0.05倍孔隙体积交联聚合物保护段塞的注入方式,三元复合驱油体系提高采收率比不加保护段塞时提高了4%。     

对三元复合驱注入方式的数值模拟研究

三元复合驱注入方式涉及三元体系段塞大小、段塞配方、组合等研究内容，文中应用化学驱数值模拟软件UTCHEM（改进后），对典型五点法布井方式的三元复合驱技术采用不同的前置聚合物调剖段塞、三元主段塞、三元副段塞、后置聚合物保护段塞的注入方式的驱油效果进行了较为全面地计算。计算结果表明，三元复合体系在一定程度上对提高驱油效果具有协同效应；适宜的段塞大小、段塞组合及合理配方的注入方式可在较为经济的条件下获得更好的驱油效果。     

双河油田Ⅳ5-11层系复合驱油体系实验研究

根据双河油田Ⅳ5-11层系的油藏特征,利用正交实验法,对聚合物质量浓度、表面活性剂种类及其质量分数进行筛选,得到了由质量浓度为1 500 mg/L的ZL-Ⅱ、质量分数为0.3％的QY-3组成的二元复合驱油体系及由质量浓度为1 500 mg/L的ZL-Ⅱ、质量分数为0.3％的QY-3和1.0％的Na2 CO3组成的三元复合驱油体系,这2个体系均能与双河模拟油形成超低界面张力且粘度适中.利用均质与非均质人造岩心及微观非均质仿真模型,对所选复合驱油体系进行物理模拟驱油实验;并在模拟油藏具有代表性的3倍渗透率级差条件下,优选了三元复合驱油体系注入方式.实验结果表明,在均质条件下,三元复合驱油体系提高采收率程度明显高于二元复合驱油体系;在非均质条件下,随着非均质性的增强,三元复合驱油体系与二元复合驱油体系提高采收率的差距逐渐缩小,但前者始终高于后者;对于同一驱油体系,随着非均质性的增强,驱油效率先增大后减小,渗透率级差为3倍时的采收率最高.综合分析可知,三元复合驱油体系好于二元复合驱油体系,在其注入前后分别注入0.05倍孔隙体积交联聚合物保护段塞的注入方式,三元复合驱油体系提高采收率比不加保护段塞时提高了4％.     

对三元复合驱注入方式的数值模拟研究

三元复合驱注入方式涉及三元体系段塞大小、段塞配方、组合等研究内容,文中应用化学驱数值模拟软件UTCHEM(改进后),对典型五点法布井方式的三元复合驱技术采用不同的前置聚合物调剖段塞、三元主段塞、三元副段塞、后置聚合物保护段塞的注入方式的驱油效果进行了较为全面地计算。计算结果表明,三元复合体系在一定程度上对提高驱油效果具有协同效应;适宜的段塞大小、段塞组合及合理配方的注入方式可在较为经济的条件下获得更好的驱油效果。     

聚驱后高压泡沫复合驱油实验

为提高泡沫复合驱油技术在大庆油田聚驱后应用的可行性,利用高压泡沫驱油实验装置,考察了高压条件下发泡剂体系中聚合物浓度、系统回压、气液比等对泡沫复合驱油效率的影响.实验结果表明:在高压条件下,发泡荆体系中聚合物浓度在600-1000 mg/L时,泡沫复合驱采收率较大;泡沫复合驱实验压力越高,驱油效果越差;气液比过大,易出...     

大庆油田聚合物驱潜力评价

根据大庆油田各油区油层地质特征、开发特点及流体性质划分了区块群,确定了用于聚合物驱油方法评价的代表区块,结合室内实验、先导性矿场试验及已经推广的聚合物驱工业化应用区块的具体情况,应用聚合物驱数值模拟软件。优化选取了评价聚合物驱油方法所用的各项参预数及注入方案,给出了大庆油田聚合物驱技术潜力和经济潜力评价结果。     

三元复合驱和聚合物驱采出原油组成和破乳脱水的关系

 进行了三元复合驱采出液和聚合物驱采出液与水驱采出液的对比破乳脱水实验及模拟采出液的破乳脱水实验, 考察了三元复合驱和聚合物驱采出原油与水驱采出原油组成的差异, 以及沥青质和胶质对破乳脱水效果的影响. 结果表明, 与水驱相比, 由于原油各组分与岩石表面相互作用力的差异及不同驱替液的驱替能力的差异, 三元复合驱和聚合物驱采出原油中的沥青质、胶质和芳烃含量增加. 原油中的沥青质和胶质含量的增加, 导致采出液的油、水相分离更困难, 因为沥青质和胶质是原油中对油-水界面膜强度贡献较大的组分, 其进入油-水界面使界面膜强度较大. 沥青质形成的界面膜的强度大于胶质形成的界面膜, 因此沥青质对油、水分离的影响大于胶质.     

复合驱中各组分之间的相互作用

复合驱中聚合物的作用在增加水的粘度和降低水的相渗透率,通过降低水的流度提高波及系数;表面活性剂的作用主要在将油水界面张力降至超低,通过增加毛管数提高驱油效率＼;碱的作用在于与原油中酸性组分反应,生成表面活性物质起作用。这些组分在一起时,相互间有协同效应,也有负面效应,影响驱油效果。本文拟就有关问题作一简要的讨论。     

关于聚合物驱分注时机的探讨

根据南二、三区东部聚合物驱开发工程中的分层注入实践，应用数值模拟手段，注入井分注时机、层段注入强度对开发效果的影响进行探讨。在地质模型建立过程中，共分9个模拟层。在注聚初期，主力油层内部聚合物驱的调剖作用表现较为明显，但进入含水回升阶段后出现剖面反转现象。注入井在含水稳定阶段、含水回升阶段实施分层注入可提高区块整体开发效果，不同阶段分注均比全过程笼统注入提高采收率1．5％-1．7％。由于在含水下降阶段和含水稳定阶段实施分注，一定程度上控制了主力油层的注入强度，动用程度难以进一步提高，采收率提高值略低于含水回升阶段分注。随着低渗透层段注入强度逐步增大，在不同阶段实施分注，模拟区采出程度均得到提高，提高值在0．37—1．7个百分点之间，但随着高渗透层段注入强度下降，采出程度呈下降趋势。     

复合砂体内部建筑结构对聚驱的影响

聚驱过程常有少部分采油井虽位于大规模发育河道上,注采关系完善,注入方案也与其他井类似,但受效较差。为探究其原因,同时探索受效差油井进一步提高采收率方法,精细描述了受效差储层,研究了大面积发育河道砂内部微观建筑结构,对典型侧积体顶部的剩余油进行试验挖潜。结果表明,复合砂体内部建筑结构影响注入方向、波及体积及剩余油分布。研究成果对于指导聚驱过程调整及驱后剩余油挖潜具有重要借鉴意义。     

聚合物滞留特性对化学驱提高采收率的影响

为了揭示聚合物驱油机理和驱油剂黏度大小与聚合物驱采收率增幅间关系,在"等黏"和"等浓"条件下测试了聚合物和甘油溶液增黏性、流变性、黏弹性和渗流特性,并在均质和非均质岩心上开展了"等黏"甘油和聚合物溶液驱替效果以及它们注入先后顺序对驱替效果影响实验研究。结果表明,随浓度增大,甘油和聚合物溶液黏度都增加,但聚合物增黏能力远强于甘油。随剪切速率增加,甘油溶液视黏度保持恒定,聚合物溶液视黏度降低,表明前者为牛顿流体,后者为非牛顿流体。在"等黏"条件下,甘油和聚合物溶液阻力系数相差不大,但残余阻力系数相差很大,表明甘油在多孔介质内滞留能力很差。在"等黏"条件下,"先聚合物后甘油"比"先甘油后聚合物"注入方式增油效果好,表明驱油剂在高渗透层内滞留由此引起渗流阻力增加、全井注入压力升高是促使液流转向中低渗透层的动力源泉,也是聚合物驱提高采收率的主要机理和聚驱过程中发生"剖面反转"的根本原因。     

三元复合驱后剩余油微观特征

三元复合驱是一种有效提高采收率的方法,但驱后仍然有很多原油残留地下。为了进一步认识三元复合驱后微观剩余油分布类型和状态,利用激光共聚焦技术、现代物理实验模拟方法、现场取心井采出的天然岩心对三元复合驱后剩余油微观分布规律进行研究。结果表明,三元复合驱后剩余油主要以孔表薄膜状分布在孔隙中,而其中大部分为难以采出的重质油。研究成果对于进一步提高采收率方法选择具有一定参考价值。     

强碱三元复合驱开采动态特点

以4个强碱三元复合驱工业性试验区为研究对象,研究了注采能力、综合含水率、采油速度、油层动用状况、采出化学剂变化以及结垢与乳化规律,将三元复合驱全过程划分为5个阶段.结果表明:注采能力在前置聚合物段塞大幅度下降,整体水平略低于相近地质条件的聚合物驱;油层动用程度明显增加,含水率下降幅度高于聚合物驱,采油速度是聚驱的2倍左右;采出化学剂顺序是聚合物、碱、表面活性剂;三元主段塞后期开始结垢,随着pH值的升高,由碳酸盐垢变为与硅垢的混合垢,保护段塞以后结垢减轻;含水率进入低值期采油井开始乳化,主段塞阶段随含水率升高乳化类型由油包水型转变为水包油型,副段塞阶段为水包油型乳化.     

注水系统效率测算方法的探讨

注水系统效率测算沿用几个效率乘积的作法,在现场实际中存在的问题主要是较难录取其中的一些数据,并且计算繁琐。本文从注水系统能量的投入产出进行分析,得出了较为简便、易行、适用的测算方法,对注水系统既可进行总的系统分析,又可进行单元分析,对了解系统能量利用以及进行系统改造分析,都有所帮助。