大庆油田鼠李糖脂生物表面活性剂提高采收率

为了研究和评价大庆油田生物表面活性剂提高采收率技术,在大庆油田油层（原油、水质以及温度等）条件下,进行了鼠李糖脂生物表面活性剂提高采收率实验研究。结果表明,单独的鼠李糖脂与大庆原油的界面张力不能达到10^-3mN/m数量级的超低值;但与用大庆馏分油磺化合成的石油磺酸盐PSD－2复配,在表面活性剂总浓度为0．4％、NaOH为1．0％时,该体系与大庆原油的界面张力达到了10^-3mN/m数量级的超低值;进一步研究还表明,向含1．2％NaCO3的磺酸盐B－100体系中加入0．1％鼠李糖脂发酵液,不仅可使界面张力降低到10^-4mN/m数量级的超低值,还可使价格昂贵的表面活性剂B－100的静态吸附量降低30％左右。岩心驱替试验表明,驱油过程中明显形成了油墙,含水由98％降到了50％,比水驱提高采收率20％OOIP（原始地质储量）左右,显示了大庆油田开展生物表面活性剂提高采收率方法的良好前景,并为大庆油田三次采油技术提供了一种新的高效廉价驱油剂。     

高分子质量聚合物二元体系在低渗透油层适应性研究

选用相对分子质量在（1．6～1．9）×107的S N F3640D聚合物,测试了该种聚合物在天然低渗透岩心上的流动性、岩心孔隙中的黏度、与甜菜碱表面活性剂二元体系的界面张力以及驱油效率。结果表明,该种聚合物在天然低渗透油层上有较高的阻力系数与残余阻力系数,表现出良好的注入性能和流度控制能力;在岩心孔隙中的黏度损失率低于低分子质量7．0×106聚合物;其甜菜碱二元复配体系与原油间的界面张力能够达到极低（10-3 mN/m）。通过天然低渗透岩心上的驱油实验可知,该种聚合物单独聚驱的化学驱采收率达到7．85％,与其复配的甜菜碱二元体系的化学驱采收率达14．75％左右,远远高于低分子质量7．0×106聚合物的采收率。因此,该种聚合物与低渗透油层有较好的匹配性,对低渗透储层的开发具有一定的指导性。     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合体系研究

红岗油田已进入高含水开发阶段,依靠常规方法提高采收率的难度越来越大,利用碱表面活性剂聚合物组成的三元复合体系可与原油产生超低界面张力,又具有较高粘度,既提高驱油效率又能提高波及体积,从而提高采收率。根据红岗油田萨尔图油层特征,采用正交试验设计方法筛选出了一种三元复合驱油体系,该体系与红岗油田萨尔图油层原油形成的界面张力可达到10-3mN/m,该体系为1.5%A+0.06%S+0.2%P+0.2%N;其主要指标为界面张力(3～7)×10-3mN/m,粘度μ>20mPa*s。另外,通过室内岩心流动实验证实室内天然岩芯驱油效率比水驱采收率提高10%左右。     

普通稠油SP二元复合驱波及系数与驱油效率的关系

改变甜菜碱表面活性剂的质量分数建立具有相同黏度不同界面张力的二元复合驱油体系,通过填砂管驱替实验评价驱油体系提高胜利普通稠油采收率的能力。结果表明,二元体系提高采收率的幅度随着表面活性剂质量分数的增大而减小;添加少量(质量分数0.01%)的表面活性剂,能够降低界面张力,但是高于超低界面张力值(10-3 mN/m),二元复合体系的采收率获得较大的提高,聚合物与表面活性剂产生良好的协同效应。微观驱替实验表明,扩大波及系数能更为有效地提高普通稠油化学驱采收率。降低界面张力至超低值能够提高洗油效率,但会降低复合体系扩大波及系数的能力,从而影响采收率的提高。     

TAD S - 1 0复合体系驱油效果

为了研究复合体系各组分在驱油过程中的贡献程度, 利用磺酸盐双子表面活性剂TAD S - 1 0与相对分 子质量为15 0 0万的聚合物以及 N a 2CO3 配制的复合体系在光刻玻璃模型上进行原油驱替实验, 根据复合体系的驱 油效果, 分析界面张力、 聚合物、 碱以及正丁醇对驱油效果的影响。结果表明, TAD S - 1 0与石油磺酸盐复配产生的超 低界面张力使得化学驱采收率提高2. 6%; 加入聚合物后的二元体系与一元体系相比, 化学驱采收率提高1 0%左右, 总采收率提高1 2. 1 3%; 加入弱碱的三元体系化学驱采收率较二元体系提高2. 7 3%; 而三元体系加入质量分数为 0. 0 2%醇后化学驱采收率提高1. 2 3%, 总采收率提高1. 3 1%。     

二元与泡沫交替驱油体系室内物理模拟研究

针对大庆油田的典型非均质区块,利用三层正韵律非均质人造岩心,进行了岩心驱替实验,开展了二元与泡沫交替驱油体系室内物理模拟研究,对体系的注入参数进行了优化,并探讨了低界面张力表面活性剂/聚合物(SP)二元体系与泡沫体系交替注入来提高采收率的可行性。结果表明,在水驱采收率接近的情况下,保持驱油体系总注入量一定,低界面张力二元体系与泡沫体系的交替方式不同,提高采收率的幅度不同。单周期注入0.05 PV泡沫基液+0.05 PV N₂+0.10 PV低界面张力二元体系,周期注入量为0.20 PV,交替轮次为3次的注入方式为最优注入方式,该注入方式下交替驱油体系的阶段采收率最高,在水驱的基础上提高了21.82%。     

马岭北三区低渗透油藏二元驱室内实验研究

室内通过北三区高矿化度注入水配二元体系增黏性、界面张力评价及注入量、注入方式对驱油效率的影响试验,研究北三区延10低渗透高矿化度油藏储层特性对二元驱的适应性。实验结果表明二元体系具有较好的增黏性,与北三区油水能形成超低油水界面张力,室内岩心驱油效率提高15%以上;多段塞注入,注入量越大,提高驱油效率越高。室内实验研究表明,选择与孔喉匹配的聚合物形成的二元体系,可在低渗透油藏开展驱油试验。建议选择高低不同分子量聚合物分别与表活剂形成二元体系,段塞注入,能封堵大孔道,且不会发生堵塞。     

中低渗透油藏周期性弱凝胶深部调驱技术研究

传统调驱方式能够驱替并封堵高渗透层,有效动用中渗透层,而无法实现对低渗透层的有效动用,且高地层压力影响调驱剂注入量和开发效果。针对这些问题,以中低渗透油层为研究对象,开展弱凝胶与水交替注入实验研究,揭示周期性深部调驱机理及效果。实验结果表明,周期性深部调驱效果明显好于传统调驱方式效果,与1号岩心（整体注入）相比,2号岩心（2个轮次）采收率增幅为3.6%,3号岩心（3个轮次）采收率增幅为5.3%;随着注入轮次的增加,采收率增加;周期性深部调驱方式可在有效动用中高渗透层的基础上,提高低渗透层的采收率。矿场实验结果表明,经过2个轮次凝胶深部调驱试验,试验区累积增油量为1.53×104 t,采收率提高1.66%,周期性弱凝胶深部调驱效果显著。研究成果对提高中低渗透油藏原油采收率具有重要的现实意义。     

二、三类油层合理开发次序的数值模拟

大庆油田北一区断东二、三类油层经过水驱阶段的开发,目前还存在大量剩余油.通过数值模拟计算,分析二、三类油层的合理开发次序及其由水驱转入化学驱阶段的合理时机.结果表明:二、三类油层同时开发的效果好于次序开发的效果;先开发三类油层好于先开发二类油层;对于某一类油层的驱油效果,先开发该类油层要好于二、三类油层同时开发的驱油效果;越早进行化学驱,油层最终采收率越高.     

适合三类油层的弱碱三元复合体系配方优选

为进一步提高弱碱三元复合体系在大庆油田三类油层中的开发效果,需要对该体系的配方进行优选。采用CMG数值模拟与物理实验相结合的方法进行研究,在室内实验的基础上,对比分析了不同配方浓度对体系界面张力、乳化性能以及黏弹性的影响,确定了该体系配方的最优浓度,并进行了实验结果的机理分析与体系的适用性评价。结果表明,表面活性剂CHSB的质量分数在0.2%~0.3%时,所研究的弱碱三元复合驱体系能够实现超低界面张力,且在CHSB质量分数为0.3%时,体系的吸水率保持在40%以下,说明其具有良好的乳化性能;Na2CO3的质量分数为1.2%时测得的界面剪切黏弹性均为最佳。驱油实验的结果与数模结果互为验证,基于开发效果与经济评价,得到HPAM的质量浓度为2 000 mg/L,CHSB、Na2CO3的质量分数分别为0.3%、1.0%时的弱碱三元复配体系,室内驱油实验表明其能够有效提高采收率23.31%。该研究成果对弱碱三元复合驱在三类油层中的应用具有重要的指导作用。