强碱三元复合驱结垢现象

采用现场举升系统结垢统计、室内铸体薄片,结合SEM和电子探针分析了强碱三元复合驱过程中垢成分的变化和储层结垢类型与形成机理。结果表明,垢的主要类型随着强碱三元复合驱体系注入PV数的增加发生变化,注入初期以碳酸盐垢为主并含有少量硅垢和有机物,注入中期3种垢成分含量相当,注入后期结垢类型转变为与初期相同类型。铸体薄片分析表明,垢形态为白色云雾状和褐色胶结状,部分孔隙阻塞造成孔隙结构发生变化,面孔隙率平均下降6.45%。研究区垢的类型主要为钙垢和硅垢,含有少量的钡/钛垢和铁垢。由于强碱的溶蚀作用,地层和井筒中容易出现结垢现象,建议在能够实现相同提高采收率幅度的前提下可以考虑采用弱碱三元复合驱。     

Cr3+凝胶在改善弱碱三元复合驱吸液剖面中的应用

基于分析弱碱三元复合驱成垢样机理和现有调剖剂性质特征,提出Cr3+聚合物凝胶改善弱碱三元复合驱注入井吸液剖面技术路线,开展聚合物凝胶配方优选,并在大庆油田北三西块P56井进行调驱矿场试验.试验结果表明,聚合物凝胶具有除垢和封堵高渗透层的双重功能,高渗透层吸液量从调剖前的100%降低为54.9%.     

一种新型三元复合驱防垢剂的合成及评价

利用红外光谱和X射线衍射,分析三元复合驱采油井管壁结垢的垢样,表明垢样中含有聚合物及其降解物和碳酸盐,以硅酸盐为主;研制一种新型三元复合驱防垢剂SYF,并对其防垢性能进行评价.评价结果表明:该剂兼有防钙垢和防硅铝垢性能,45 ℃,钙剂质量浓度为5 mg·L-1时,钙垢防垢率可达93.6%;硅铝剂质量浓度为100 mg·L-1时,硅铝垢防垢率可达88.5%;该剂对三元体系的黏度和界面张力影响很小,不会影响三元体系的驱油效果.     

有盐体系中pH值对硅酸聚合度的影响

研究在镁、铝盐存在的环境下,硅酸溶液pH值与所制备的白炭黑比表面积的关系,并探讨相应条件下硅酸的聚合机理.发现:当pH＜3.9时,随pH升高,硅酸聚合度减小,且Al3 ,Mg2 与高聚硅酸表面硅羟基配位能力减弱,生成的白炭黑比表面积逐渐增大;在pH≈3.9时,聚合度达到最小值;pH＞3.9时,Al3 ,Mg2 水解,各产物离子的羟基配位能力未达饱和,易与硅酸之间发生配位使聚合度逐渐增大,白炭黑比表面积减小,这种趋势随pH进一步增大而逐步减弱.     

三元复合驱采出井结垢规律与防治对策研究

X12区三元复合驱注入溶液与地层矿物反应成垢后,从采出液析出,在采出井中聚积,容易造成垢卡,影响生产。通过垢样分析,明确垢质主要成分,对其结垢规律进行研究,通过应用敞口式防垢卡泵、预结垢工艺管柱、点滴加药措施,实现采出井清防垢目的。研究表明,X12区弱碱三元复合驱垢质成分主要以碳酸垢为主,占垢样质量78%以上;随三元体系注入,CO〖_(3)^(2-)〗质量浓度、pH逐渐上升,而Ca〖^(2+)〗+Mg〖^(2+)〗+Ba〖^(2+)〗质量浓度变化呈“升⁃稳⁃降”的Ω曲线形状;结垢主要发生在三元体系注入量0.23 PV左右、CO〖_(3)^(2-)〗质量浓度超过140 mg/L以上、pH8.3以上,自Ca〖^(2+)〗+Mg〖^(2+)〗+Ba〖^(2+)〗的Ω型质量浓度线右上角开始,降幅0到15%逐渐加快;通过采出端下入敞口式防垢卡泵、采用预结垢工艺管柱、见垢井安装点滴加药装置的措施,平均检泵周期延长167 d,形成了一套地下地面防垢技术体系。该研究对复合驱清防垢技术的开展具有一定指导意义。     

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。     

高炉渣制备聚硫酸铝硅絮凝剂

提出以高炉渣为原料制备聚硫酸铝硅絮凝剂的新工艺,运用红外光谱分析絮凝剂结构,讨论pH值及体系质量浓度对模拟废水絮凝效果的影响。研究发现:该絮凝剂处理模拟废水脱色率可达90%以上;随pH值升高,絮凝剂的电中和作用会降低,絮凝效果减弱,但随着铝硅聚合物的聚合度逐渐升高,絮凝剂的架桥与网捕作用增强,絮凝效果略有回升;絮凝剂质量浓度提高会促进铝离子的水解及其产物与硅酸分子的配合反应,其对色度去除率的影响与pH值也有很大关系。     

基于临界胶束浓度的三元复合驱采出水稳定性研究

通过对大庆油田二厂南四-8（弱碱）和四厂三元-6（强碱）三元复合驱采出水水质特性进行测定,结合采出水粒径分布和形貌特征,利用临界胶束浓度（CMC）理论探索采出水的稳定性,并分析了驱油剂、温度、pH和无机盐对采出水CMC的影响。采出水CMC远小于原水浓度,表明三元水体系中形成双分子层;采出水CMC受体系pH影响相对较大,即驱油剂中的碱可与原油中的活性物发生皂化反应生成有机酸盐,具有一定的亲水亲油活性;聚合物在增大采出水粘度同时具有表面活性剂的性质,在碱的作用下部分水解,形成聚电解质,促进双电子层的形成。     

弱碱三元复配体系筛选研究

将SS、SHSA-HN6两种表面活性剂和KYPAM、ZL-Ⅱ型两种聚合物以及弱碱Na2CO3进行复配,对复配体系进行黏弹性研究、界面张力的评价以及在纵向非均质人造岩心上进行物理模拟驱油实验,从各种复配体系中选出最佳的弱碱三元复配体系应用于现场试验。结果表明,每种复配体系的黏度都随剪切速率的增大而下降,不同类型的活性剂基本不影响KYPAM三元复合体系的黏度,而对ZL-Ⅱ型三元复合体系的黏度却有所影响。不同复配体系的弹性都随着剪切速率的增加而增加,几种复配体系的弹性基本相同。4种复配体系均在15min内达到超低界面张力,且稳态界面张力都保持在超低范围内,两种表面活性剂都有较好的降低界面张力的能力。在驱油效果评价上,SS所形成的三元体系驱油效果均好于SHSA-HN6所形成的三元体系,KYPAM和ZL-Ⅱ型两种聚合物的三元复合体系的驱油效果KYPAM的占优。     

复合碱三元体系与含CO_2二类油层适应性研究

针对大庆北一区断东二类油层强碱三元复合驱现场试验,分析了试验区中心井伴生气中CO2含量的变化趋势以及和三元液的化学作用规律,研究了氢氧化钠和碳酸钠复配三元体系的界面张力、黏度特性、驱油效率。其中HPAM质量浓度2 000mg/L、重烷基苯磺酸盐质量分数0.3%、氢氧化钠质量分数0.8%、碳酸钠质量分数0.4%组成的复合碱三元体系(简称F21)综合性能较优。复合碱(F21)三元体系2h的平衡界面张力低至6.5×10-3mN/m;复合碱(F21)三元体系的黏度比强碱体系增加28.5%,且三元体系黏度随复合碱强度减弱而升高;复合碱(F21)三元体系比水驱采收率提高24.4%,和强碱体系化学驱采收率接近;非均质模型化学驱采收率比均质模型降低2.4%。     

王新25井结垢原因分析及防垢研究

王新25井在下电泵试抽过程中,两次发现结垢堵塞泵体通道。现场垢物化验分析,主要结CaCO3垢及少量的铁垢。对王新25井掺水结垢问题进行了原因分析、及理论预测和试验研究,结果表明主要结碳酸钙,不结硫酸钙;常温下便开始结碳酸钙垢,随温度升高,结垢趋势严重。阻垢试验表明,掺水时投加20mg/LZG—2阻垢剂可有效预防结碳酸钙垢。     

喇嘛甸油田强碱三元复合驱采出液性能分析

为了给强碱三元复合驱技术决策提供依据,以喇嘛甸油田取样井的采出液为研究对象,分析了强碱三元复合驱采出液药剂加量与黏度和界面张力间的关系,探索了强碱三元复合体系段塞黏度对采出液药剂加量和色谱分离程度的影响。结果表明,随取样井储层渗透率增加,采出液中碱、表面活性剂质量分数和聚合物质量浓度呈现“先升后降”变化趋势。随采出液聚合物质量浓度增加,黏度增加,界面张力升高。随采出液碱和表面活性剂质量分数增加,黏度减小,界面张力降低。分析表明,强碱三元复合驱过程中存在比较严重色谱分离现象。通过提高三元复合体系黏度可以减弱色谱分离现象,进而改善三元复合驱增油效果。     

聚驱后优势渗流通道分布特征及封堵方法

大庆油田葡I 组油层大部分已进入后续水驱阶段,累计采出程度57%左右,仍有40%以上的地质储量留存地下。聚驱后葡I组油层优势渗流通道普遍发育,低效无效循环严重。综合应用取心资料、测井资料及注采动态变化资料,识别出优势渗流通道纵向上主要发育在葡I2、葡I3单元底部,平面上主要发育在河道砂体内部,且大部分平行于古水流方向。优势渗流通道厚度占10.6%,剩余储量占7.8%,吸水比例高达60.2%。为有效封堵聚驱后优势渗流通道、控制低效无效循环,自主研发具有较高弹性及强度的PPG颗粒。室内流动实验表明,PPG颗粒具有较好的抗剪切性能,可以进入油层深部封堵优势渗流通道。驱油实验表明,PPG/弱碱三元复合体系聚驱后提高采收率可达15.6%,较弱碱三元驱提高3.3%,节约聚合物用量28%。该研究成果可为油田的持续高效开发提供强力技术支撑。     

松南气田气井结垢分析与预测研究

针对松南气田气井井筒结垢问题,对垢进行成分分析,并在室内条件下进行结垢实验研究,同时利用饱和指数法对气井结垢进行结垢趋势预测研究。结果表明,松南气井井筒垢物主要为碳酸钙,在一定的井筒产出水中,其他条件不变的情况下,结垢质量随温度的升高而增大,随压力的升高而减小。结合压井液和地层水的配伍性实验可以得出:结垢的主要原因是CaCl2型压井液与地层水的不配伍性,地层水进入井筒后压力下降导致CaCO3溶解度下降产生沉淀结垢;利用Oddo-Tomoson饱和指数法对CaCO3结垢趋势的理论预测结果与实际测量结果一致。     

特性聚硅酸聚合反应条件的研究

在水处理领域,特性聚硅酸是处理低温低浊水时应用比较广泛的絮凝剂,同时特性聚性酸也是聚硅酸盐类絮凝剂的重要组成部分。论述了在酸性条件下制备特性聚硅酸的最佳聚合反应条件,提出了向酸中加入水玻璃这一不同于传统制备聚硅酸的方法。结温度、pH值、二氧化硅的浓度及高价金属阳离子的影响进行了研究。     

Experimental investigations on the fluid flow mechanism in porous media of enhanced oil recovery by alkli/surfactant/polymer flooding

Nowadays, most oil fields in China are in the later period of production, and the water cut increases rapidly with even over 80 percent. It is hard for the water flooding tech- nique to meet the needs of oil fields production. Thus, it is inevitable to develop new oil production techniques to replace water flooding. ASP flooding is a new technique which is developed out on the basis of alkali flooding, surfactant flooding and polymer flood- ing in the late 1980s. ASP flooding synthetically m…