三元复合驱采出污水回注渗透率的影响因素分析

基于大庆油田三元复合驱采出污水回注对地层存在的损害现象,研究了污水回注渗透率的影响因素。采用室内水驱实验方法,对三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等因素进行了分析,阐述了各种成分对渗透率的影响机理。结果表明,悬浮物颗粒会堵塞孔隙喉道,油产生的“贾敏效应”将增大油水流动阻力,碱与岩石及黏土矿物间的物理化学作用会使地层结垢,聚合物在岩芯中的吸附和滞留共同造成地层渗透率的下降。因此,建议将三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等处理合格后再进行回注,以减轻对地层的损害。     

聚驱污水稀释聚合物溶液驱油效果可行性研究

针对大庆油田聚合物驱过程中,清水用量日益紧张、采出污水处理难度加大、采出污水回注问题严重 等现状,利用采出污水代替清水稀释聚合物溶液驱油受到普遍重视。本文针对聚驱污水的特点,通过聚驱污水和深 度处理污水水质对比分析,确定利用曝氧和杀菌处理后的聚驱污水进行流动特性实验以及驱油实验。结果表明,与 深度处理污水相比,处理后聚驱污水稀释的聚合物溶液残余阻力系数高,降低水相渗透率的能力增强,有利于提高 采收率;相同渗透率、相同分子质量、相同浓度条件下,与深度处理污水稀释聚合物溶液的驱油效果相比还不理想, 采收率提高值相差1%左右;若要达到与深度处理污水稀释的聚合物溶液驱油的效果,则应适当地提高聚驱污水稀 释聚合物溶液的浓度。     

含聚污水压力式深度过滤工艺模式构建及优化

以对含聚污水进行深度处理、满足回注为思路,数值模拟研究含聚污水经普通处理后进一步开展深度过滤处理的可行性及潜力。通过分析比较过滤流场的油珠及悬浮物粒子聚集分布、过滤出水水质含油与悬浮物质量浓度变化,以及除油率和悬浮物去除率的定量,构建并优化了适合于含聚污水压力式深度过滤的工艺模式。结果表明,“双层级配滤料+三层级配滤料”两级深度过滤工艺模式可依靠水力、界面效应实现进一步截污,再现出稳定的过滤性能,综合除油率和悬浮物去除率分别达到87.78%和87.11%,滤后水质的含油、悬浮物指标均可控制在深度处理水源要求的5 mg/L以内,是含聚污水深度处理的一种潜在过滤工艺模式,为有效应对油田化学驱三次采油开发中的水质问题提供了依据。     

高浓聚合物黏弹性分析及驱油参数优化

基于高浓度聚合物黏弹性动态力学模型,利用RS600型流变仪测定了不同稀释条件下的高质量浓度聚合物溶液和聚合物溶液母液的黏弹性,分析各因素对高浓度聚合物驱油效果的影响,改进油田用聚合物溶液配制方法,开展相关高浓度聚合物驱油岩心流动实验.结果表明,通过提高水质和配制浓度可获得较好驱油效果.段塞组合注入时,提高第1段塞注聚合物质量浓度可有效封堵大孔喉,保证第2段塞转向进入中小孔喉驱替剩余油.现场应用发现,采用低相对分子质量、高质量浓度聚合物驱油方式可降低开采成本,获得较高注采收益比;结合室内实验研究证实,某油田矿场试验采用相对分子质量为2.5×107、质量浓度为3 000 mg/L的聚合物溶液,注入后油井综合水质量分数由96%降至80%,单井日增油最高达2.8 t,累计增油24 068 t.     

曝氧量对聚驱污水稀释聚合物溶液性能的影响

针对大庆油田聚合物驱清水用量日益紧张、清水配制稀释聚合物带来的弊病日益突出的现状,提出有效利用含油污水配注聚合物技术的研究。通过污水配制聚合物室内实验,利用空压曝氧方式改善水质,分析曝氧量对聚驱污水及深度处理污水所配聚合物黏度的影响,优化最佳曝氧量,为油田污水的有效利用提供技术支持。结果表明,深度处理污水最佳曝氧量为5.6mg/L左右,降低的黏损率为4.69%;聚驱污水最佳曝氧量为7.2mg/L左右,降低的黏损率为11.45%,说明该技术可以很大程度上提高含油污水稀释聚合物溶液的黏度稳定性。     

J油田吸附滞留和不可及孔隙体积实验研究

为定量描述吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积在聚合物驱过程的变化情况,从而为渤海J油田聚合物驱方案优化提供重要依据,参照渤海J油田特征参数,依据相似原则开展了聚合物驱油以及产聚质量浓度测试实验研究。结果表明,聚合物质量浓度与吸光度具有较好的线性关系,能够较为可靠地用来计算产聚质量浓度;在聚合物相同质量浓度条件下,吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随岩心渗透率降低而增加;在驱替岩心渗透率相近的情况下,吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随注聚质量浓度增加而增加。渤海J油田吸附滞留孔隙体积为0.04~0.22 PV,不可及孔隙体积为0.12~0.22 PV。     

H油田注入水水质指标评价和优选

H油田MB储层是以孔隙为主的碳酸盐岩储层,注水开发是主要的开发方式,注入水的水质影响着油田开发的效果。对H油田的注入水水质标准进行研究,主要采用岩心驱替实验及动态腐蚀实验得出注入水中的悬浮物粒径中值、悬浮物含量、油量、细菌含量等主要控制指标。结果表明,悬浮物粒径中值≤2.5 μm;悬浮物质量浓度≤10 mg/L;油质量浓度≤15 mg/L;腐生菌（TGB）含量≤100 个/mL,铁细菌（IB）含量≤10 个/mL,硫酸盐还原菌（SRB）含量≤10 个/mL;该结果为H油田注入水水质标准提供了实验依据,亦为类似区块的注水水质研究提供了参考。     

等黏度含聚污水配制稀释聚合物可行性研究

为研究大庆油田聚合物驱油过程中等黏度含聚污水配制聚合物体系的可行性,通过配制等黏度的驱油体系,对体系的黏度和抗剪切性能、黏弹性、稳定性、分子线团尺寸等性能参数进行测定,在此基础上进行了注入能力和驱油效果评价。结果表明,相同黏度下聚合物性能、注入能力和驱油效果随着体系质量浓度的增加而变好;含聚污水配制稀释聚合物在大庆油田具有广泛的适用性,针对大庆油田二类油层,通过计算实验时间减少比例、采收率提升比例、聚合物用量增量得到龙虎泡清水配制,含聚430mg/L污水稀释聚合物体系(qw3体系)具有良好的驱油能力。     

聚合物HPAM对低渗岩心的注入特性研究

聚合物HPAM驱技术已广泛地应用于油田并取得了巨大的经济效益.目前低渗油藏对聚合物驱的适应性正处于探索阶段,开展低渗油藏注聚可行性的研究具有重要的应用价值.采用德国RS-600流变仪双狭缝DG41Ti测量系统,针对低渗油藏聚合物驱的HPAM流变性进行了研究,根据注入不同浓度的聚合物和后续注水压差的变化,测定了阻力系数和残余阻力系数,研究了低渗油藏注聚的可行性.实验结果表明：HPAM溶液阳离子屏蔽效应会降低溶液视粘度,减小溶液剪切稀释特性.随着HPAM溶液注入速度升高,岩心的注入压力很快上升并达到稳定,压力随流速呈非线性关系;HPAM长链分子被剪断,粘度降低,阻力系数逐渐下降.对低渗透率岩心,HPAM浓度750mg/L的残余阻力系数高于浓度1000mg/L.     

核桃壳过滤-超滤工艺处理油田含油污水

采用核桃壳过滤器-超滤装置组合工艺处理油田含油污水,可以实现含油污水的油、悬浮物和颗粒的去除。研究了核桃壳过滤器、超滤装置的除油去浊性能以及超滤装置的水通量变化和膜的清洗方法。结果表明,处理后水中油的质量浓度由115.70 mg/L下降为0.33 mg/L,粒径大于1.0μm的颗粒由原来的1 545 686个/mL下降到13 624个/mL,颗粒平均去除率为99.09%,悬浮物质量浓度由18.06 mg/L下降到0.56 mg/L,滤膜系数由3.16上升到28.61。采用该组合工艺处理油田含油污水,处理后的水质可以满足SY/T5329-94碎屑岩油藏注水水质推荐指标中A1类标准的要求。     

生化处理工艺在红河油田回注污水处理中的应用

针对红河油田已有污水处理工艺处理成本高、处理后水质不达标的问题,引进了微生物+膜生化处理工艺。微生物+膜处理工艺对红河长9污水处理效果良好,处理后水中悬浮物含量下降到1.7 mg/L以内,悬浮物粒径中值下降到0,油含量下降到1.46 mg/L以内,SRB下降到10个/m L以内,TGB下降到100个/m L以内,IB下降到100个/m L以内,运行期间出水水质稳定,完全满足红河长9污水回注水质指标要求,且运行成本比已有污水处理工艺下降49.25%。     

采出污水配制聚合物溶液的影响因素研究

研究了聚合物驱采出污水中Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+六种离子对聚合物溶液初始黏度的影响和溶解氧、阳离子、粘土矿物以及细菌对其稳定性的影响程度,提出了采出污水配注聚合物的参考控制指标和限度.研究结果表明,高价金属阳离子是影响聚合物水溶液初始黏度的主要因素,其由大到小的顺序为Fe2+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Na+>K+.配制用水的基本要求是不合铁离子,Ca2+离子含量控制在200mg/L以下,最好控制在50mg/L以下;Mg2+离子含量控制在100 mg/L以下,最好控制在30 mg/L以下;Na+、K+离子含量应该控制在2 000 mg/L以下,最好控制在500mg/L以下.高价金属离子和溶解氧是影响聚合物溶液黏度稳定性的主要因素,其由大到小的顺序为:Fe2+>Mg2+(Ca2+)>Fe3+>Na+(K+),一价阳离子和悬浮物对聚合物溶液黏度稳定性也有一定影响,细菌对其影响相对较小.     

萨南开发区污水配制聚合物注入能力研究

聚合物驱油作为一项重要的三次采油技术,在大庆油田萨南开发区已取得一定的开发成果。但聚驱后产出的污水过剩外排,造成了资源浪费与环境污染。针对这一问题开展清水配制污水稀释聚合物溶液及清水配制清水稀释聚合物溶液的岩心注入实验,根据实验结果分析两种方式下不同相对分子质量聚合物溶液的质量浓度-黏度变化关系,并分析不同相对分子质量、渗透率及质量浓度下的聚合物溶液注入能力大小,根据现场实际应用状况划分了油层的注入能力界限,为实际生产中聚合物相对分子质量及质量浓度的筛选提供了参考。     

固体颗粒对扶杨油层伤害的评价

注入储集层水中固体悬浮物质量浓度及颗粒直径的大小是影响油田注水水质的重要指标。针对固体颗粒对于扶杨油层伤害程度的问题,通过室内岩心模拟实验的方法,作出固体颗粒对扶杨油层伤害的评价,说明不同固体悬浮物质量浓度及颗粒直径对储集层渗透率的影响。结果表明,注入水中颗粒质量浓度及悬浮固体颗粒粒径越大,油层渗透率损失幅度越大,其注入压力上升越快。当注入孔隙体积增加到一定程度时,渗透率损失及注入压力达到一个稳定值。对扶杨油层的有效开发具有重要参考价值,在扶杨油层开发方面取得了一定的成效。     

喇嘛甸油田二类B油层聚驱渗流特征研究

喇嘛甸油田目前注聚对象已全面转向二类油层。与二类A油层相比,二类B油层非均质性严重、渗透率低,已投产的二类B油层聚驱开发效果不理想。为此,开展二类B油层聚驱渗流特征研究。结果表明,随着岩心渗透率的升高,聚合物驱相对渗透率曲线等渗点向右移动,两相跨度增大;提高聚合物相对分子质量和注入质量浓度可使曲线右端点右移,开发效果更好;聚合物驱阻力系数、残余阻力系数随着聚合物溶液质量浓度的上升而增大,随岩心渗透率的降低、相对分子质量的增大而增大;聚合物驱阻力系数与分流率有较好的对应关系,阻力系数出现峰值时,分流率出现峰值,之后高渗透层分流率上升;聚合物相对分子质量越大、溶液质量浓度越高、渗透率级差越大,高渗透层分流率上升越早。     

注聚油田残酸对储层伤害机理研究

结合扫描电镜、能谱法以及堵塞物形成动态评价、微观可视化、长岩心驱替等实验,进行了注聚油田残酸对储层伤害机理研究。结果表明,残酸对储层的伤害主要是由于聚合物分子链以残酸中Al³⁺、Fe³⁺ 等高价阳离子为交联点,通过聚合物侧基中的羧酸根和高价阳离子之间的配位作用,形成交联网状弹性胶状物,且交联程度随离子质量浓度的增加而增强;生成的弹性胶状物堵塞孔喉边缘和凹坑部位,使孔喉直径逐渐变小,流动过程中包裹缠绕地层微粒、碳酸盐沉淀物等,形成复合堵塞物胶团,造成深部堵塞。长岩心驱替实验表明,残酸对岩心渗透率伤害率高达60%以上。研究结果可为注聚油田解堵液体系研发和解堵工艺优化提供理论参考。     

低渗透油藏驱油用耐温抗盐型表面活性剂研究

针对大庆油田M区块储层低孔、低渗、高温以及高矿化度的特点,采用常规表面活性剂往往不能取得较好的驱油效果。因此,以顺丁烯二酸酐、乙二胺和长链溴代烷为单体合成了一种新型双子表面活性剂SZ?11,并复配非离子型表面活性剂AEO?3,形成了一种适合低渗透油藏驱油用的耐温抗盐型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,该驱油体系具有良好的耐温性能和抗盐性能,在140 ℃下老化后,界面张力仍能达到0.008^{mN/m,体系在较高质量浓度的NaCl（150 000 mg/L）、CaCl₂（9 000 mg/L）和MgCl₂（2 500 mg/L）盐水中仍具有较低的界面张力;该驱油体系具有良好的乳化性能和润湿性能,可以通过乳化原油和改变岩石表面润湿性来提高驱油效率;储层天然岩心在水驱后注入0.4 PV表面活性剂驱油体系,能使岩心的采收率提高19.5%,具有良好的驱油效果。现场应用结果表明,实施表面活性剂驱油措施后,M区块内5口生产井日产油量明显提高,含水率下降,取得了良好的增油效果。}     

高温油藏用新型聚合物耐温性能研究

双河油田Ⅶ1-3层系为高温(96.5℃)低渗油藏,针对这一特点选用河南油田生产相对分子质量为2 200×104耐高温聚合物进行聚合物特性及驱油效果研究。实验测定该耐高温聚合物溶液在95℃不同老化时间下水解度、黏度和第一法向应力差的变化规律,并进行岩心驱油性能评价实验,研究该耐高温聚合物是否具有良好的应用性。结果表明,该耐高温聚合物老化初期水解度增长较快,当水解度达到一定程度时增长速度变缓,在60d左右趋于平稳;耐高温聚合物黏度在90d过程中会经历下降、上升及缓慢下降3个过程,但90d老化时间下黏度保留率均在80%以上,且质量浓度越高黏度保留率越好;第一法向应力差同样经历下降、上升及缓慢下降3个过程,保留率均在49%以上,说明该聚合物在高温老化下具有良好的弹性保留能力。岩心驱油实验表明,当注入聚合物质量浓度为2 000mg/L,段塞尺为0.5PV时,化学驱驱油效率在24%以上,驱油效果良好。     

基于正交设计与统计分析的注水井储层伤害预测

通过对地层系数的计算统计明确了QK油田主力注水层位分布。综合考虑,取渗透率约为2 000mD的15块岩心进行了模拟注水实验,以岩心渗透率伤害率为指标,采用正交试验法,考察了颗粒粒径、颗粒质量浓度以及含油质量浓度等因素对伤害率的影响。各因素效应计算表明,对伤害率影响从大到小依次为含油质量浓度、颗粒质量浓度、颗粒粒径。同时应用统计分析方法对其余条件下的伤害率做了预测,得到了真实值与预测值之间的误差范围,并得以验证。结果显示注水最优条件:颗粒粒径、颗粒质量浓度与含油质量浓度分别为4μm、3 mg/L和18mg/L或4μm、7mg/L与15mg/L,伤害率分别为22.5%及25.0%。     

油田含聚合物污水生化处理室内模拟研究

对油田日益增多而现有污水处理工艺难于处理的含聚合物污水进行生化处理室内模拟研究.结果表明,从聚合物驱油的采油废水中分离到的一组混合菌株加入到生化池中,通过加入激活剂,活化加入的聚合物降解菌,并激活污水中原有菌群,将生化工艺用于含聚合物污水处理具有较好的效果.经过菌群7 d的处理,聚丙烯酰胺质量浓度从47.42 mg/L降为5.78 mg/L,含油量从13.5 mg/L降为0 mg/L,并有效抑制了硫酸盐还原菌的生长.