聚合物/表面活性剂复合体系在稠油油藏孔隙中的微观驱油过程

为了定性研究聚合物/表面活性剂复合体系对稠油的驱替效果,用显微镜观察复配体系在均质微观玻璃模型中的驱油过程,通过图像处理技术分析图像中的残余油分布情况、计算采收率,分析了复合体系的微观驱油机理,并与表面活性剂、聚合物和水驱驱油进行了对比。结果表明,水驱采收率最终可达56.94%,残余油主要存在形式为柱状、油滴状、膜状、盲端油、簇状等;表面活性剂驱残余油主要以盲端残余油、簇状残余油的形式存在于孔隙中,1%阴离子型表面活性剂(BCJ-11)驱后采收率增幅为29.46%;聚合物驱残余油主要以油丝、油膜的形式存在,注入100 PV 1500 mg/L部分水解聚丙烯酰胺(C6725)后的采收率增幅为22.12%;复合驱残余油的存在形式为油膜,1500 mg/L C6725和0.8%BCJ-11组成的复配体系驱替后的采收率增幅为34.59%。对束缚在孔隙中的几类残余油,聚合物/表面活性剂驱油体系具有的黏弹性和低界面张力可以使油相界面形成细丝状不断运移。复合驱油体系驱替残余油波及范围大,波及区域的洗油效率高。     

复合驱提高采收率实验研究

将聚合物、表面活性剂和凝胶进行复配,制得复合驱体系。进行了复合驱驱油实验,同时还对复合驱提高采收率机理以及复合驱体系注入速度进行了研究。结果表明,聚合物驱后再进行复合驱能进一步提高采收率;高渗复合驱体系具有较高的驱油效率,提高采收率为12．51％-15．66％;低渗复合驱体系也具有较高的驱油效率,提高采收率为7．08％-13．06％,提高采收率值均大于聚合物驱的提高采收率值。确定了复合驱体系最佳注入速度,为0．5mL／min。复合驱体系中凝胶的存在,可提高后续水驱的波及系数,从而提高原油采收率。     

不同碱/表面活性剂二元复合驱体系的性能对比

分别研究了含有有机碱、无机碱的碱表面活性剂AS二元复合驱体系的降低油水界面张力、耐温抗盐性能、乳化性能、表面活性剂在油砂表面的吸附量、地层水结垢趋势、提高原油采收率及驱油特性的性能。研究结果表明:与单一碱的二元复合驱油体系相比,复合碱的驱油体系可以提高抗盐性能、原油乳化性能及原油采收率幅度;碱的种类影响驱油体系的耐温抗盐性能及乳化性能,含有有机碱的驱油体系的抗盐性能好,抗盐可达50000mg/L,含有无机碱的驱油体系抗温性能及对原油乳化能力好,抗温达90℃,原油脱水率最低(8.5%);碱的加入可降低石油磺酸盐在油砂表面的最大吸附量,降低量为25%数30%;复合有机碱及复合无机碱的二元复合驱油体系均可以较大幅度提高原油采收率,提高采收率幅度超过18%,但与复合无机碱的驱油体系相比,复合有机碱的驱油体系可以有效减弱地层水的结垢趋势;复合有机碱与复合无机碱/表面活性剂二元复合驱油体系的微观驱油特性不同。     

双子表面活性剂的研究进展

复合驱是一种继聚合物驱之后的三次采油新方法,它可以充分发挥各化学剂的增效协同作用,大幅度提高驱油效率。从复合驱油对表面活性剂的要求出发,分析了传统表面活性剂面临的挑战,对具有发展前景的双子表面活性剂的结构与性能及国内外的研究状况进行了评述。指出新型复合驱油技术的关键是研制抗盐性能强的双子表面活性剂。     

无碱二元体系提高采收率研究

针对三元复合驱含碱驱油体系引起地层粘土分散和运移、形成碱垢、导致地层渗透率下降,碱还会大幅度降低聚合物溶液的粘弹性,从而降低波及效率等问题,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,通过可视化仿真岩心驱油试验和人造岩心驱油实验,研究了该二元复合体系的驱油效果。研究表明：在驱替水驱后残余油中,聚合物-两性表面活性剂二元体系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,使得该二元复合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。     

石油羧酸盐三元复合体系的流度与驱油效率的关系

本文研究了石油羧酸盐－Ｎａ２ＣＯ３－部分水解聚丙烯酰胺三元复合驱油体系的流度和驱油效率。实验结果表明，三元复合体系中部分水解了内烯酰胺浓度的增加而降低；在一定范围内，随着流度的降低，驱油效率提高，流度降至一定值后驱油效率不再发生变化。     

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%。     

表面活性剂在胜利油田复合驱中的应用研究

针对胜利油区孤岛油田西区和孤东七区油藏条件,考察表面活性剂体系的界面张力、稳定性、吸附损耗、驱油效率等指标,给出了碱/聚合物/表面活性剂三元复合驱(ASP)和表面活性剂/聚合物二元复合驱(SP)的配方。孤岛西区现场使用至2001年7月,已增油89.7 kt,提高采收率4.55％。     

大庆油田三元复合驱驱油机理研究

从水驱后的残余油图象与三元复合体系驱替后的图象对比及残余油驱替过程入手,深入剖析了残余油在水驱和三元复合驱过程中的受力变化情况,阐明了各种残余油被三元复合体系驱替的内在原因：三元复合体系使油水之间界面张力降低和介质润湿性改变而引起的毛细管力和粘附力大大降低,甚至使毛细管力由阻力变为驱油动力,是三元复合驱驱替柱状残余油和簇状残余油的主要机理;三元复合体系降低粘附力和内聚力的作用是驱替膜状残余油的内在     

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％.     

大庆油田三元复合驱布井方式研究

依据三元复合驱矿场试验的注入、产出动态特征及数值模拟计算,分析了大庆油田三元复合驱适合的布井方式。研究结果表明,大庆油田主力油层三元复合驱采用斜行列、五点法或四点法井网,注采井距200m左右在技术上是可行的。     

低活性剂浓度三元复合体系驱油效果实验研究

近年来,三元复合驱作为一种最具发展潜力的提高采收率方法已在大庆油田投入多个矿场试验,取得了较好的增油效果.但由于现有三元复合体系化学剂费用投入大,经济效益差,使其应用受到极大限制.采用数值模拟方法对三元复合驱剩余油分布特征进行了较为系统的研究,结果发现,三元复合驱在一定程度上加重了油藏“层间和平面”矛盾.在此基础上,通过数值模拟方法对复合体系配方进行筛选,并利用物理模拟方法对优化配方的驱油效果进行了评价,采收率提高幅度超过20%,节约化学剂费用30%以上.实验结果表明,“低活性剂、低碱浓度、高聚合物浓度”三元复合体系是一种高效、廉价的驱油体系.     

发展三次采油新理论新技术，确保大庆油田持续稳定发展 (上)

简要回顾了大庆油田的发现和开发历程。论述了理论创新和技术创新对大庆发展所起的作用。展示了在油田开发提高采收率研究领域的最新成果。由于大庆在粘弹性流体力学和渗充力学基础理论研究方面有所发展,有所突破,因而带动了整个聚合物驱油技术和方法的发展,大规模推广后取得了很好的效果。三元复合驱在理论研究和应用方面也有所发展,研究结果表明,三元复合驱不但可以适应高酸值原油,同时也可以适应大庆这样的低酸值原油。由于化学驱注入段塞的活性剂浓度较低,并且提高采收率的幅度较高,因此,大庆油田三元复驱在经济上是可以有效益的,另外,还提出了开展二元复合驱和进一步提高采收率（即四次采油）的一些超前性理论观点以及如何解决相关的采油工艺和地面工程等问题,对于指导今后油田开发提高采收率研究工作具有重要的理论意义和现实意义。     

葡北低渗透油田三元复合驱室内实验研究

对葡北油田开展三元复合驱室内实验研究时,应用大庆长垣北部油田三元复合驱配方不能满足葡北的油藏条件。对此应用复合碱改善了复合体系与原油间界面张力,使用牺牲剂降低表面活性剂在油砂上的吸附损失达４０％以上,筛选出适合葡北油田的三元复合驱配方。天然岩心驱油实验结果表明：采收率比水驱提高１８％以上。此复合驱技术对今后外围低渗透油田开展复合驱具有指导作用。     

大庆油田三元复合驱矿场试验综述

经过多年的室内研究及矿场试验攻关,大庆油田已先后成功地进行了5个三元复合驱矿场试验,试验结果表明,三元复合驱可比水驱提高采收率20%以上,乳化对提高三元复合驱的驱油效果有利;三元复合驱在注采液能力下降的同时,由于含水也大幅度下降,仍可保持较高的采油速度;采取压裂等增产措施可使下降的采液能力大幅回升,螺杆泵、清防垢措施的使用能减缓结垢对在南举升工艺及集输设备的影响。     

"十五"期间大庆油田三次采油技术的进步与下步攻关方向

对大庆油田一类油层聚驱方案优化设计技术、聚驱综合调整技术、聚驱采油工艺技术、聚驱测试工艺技术以及聚驱地面工艺技术等成熟技术进行了系统总结;提出了二类油层聚驱开发的策略及总体柜架,并对现场聚驱动态进行了分析;深化了三元复合驱驱油机理的认识,三元复合驱油用国产表活剂研制取得突破,实现了工业化生产,先导性矿场试验取得了显著效果,为进一步开展工业性试验奠定了良好基础。分析了“十五”期间大庆油田三次采油技术存在的主要问题,指出了今后三次采油的攻关方向。     

大庆油田三元复合驱中岩石润湿性的变化

通过室内模拟实验,研究了在三元复合驱中大庆油田岩石润湿性的变化规律,分析了润湿性的变化机理。结果表明,三元复合驱后,岩石润湿性发生变化,总的趋势是岩石润湿性向亲水方向转化,其转化幅度与三元复合体系中化学剂浓度有关。三元复合驱中岩石润 性的变化主要是因为化学剂与地层中二价阳离子、岩石矿物相互作用,改变岩石的表面性 及碱对吸附在岩石表面的刚性油膜的溶解,使各相之间的界面张力发生变化。     

三元复合驱中超低界面张力影响因素研究

针对大庆油田低酸值原油的特点,从原油组成,表面活性剂、碱、聚合物浓度及其类型、配置水质等诸方面,对三元复合驱中界面张力的影响因素进行了探讨。     

华北油田京11断块三元复合驱配方研究

针对华北油田京11断块油藏原油黏度低、酸值低、水驱采收宰高和储集层黏土含量高等特点，优选得到适合于该油藏的最佳低浓度弱碱三元复合体系：2SY重烷基苯磺酸盐表面活性剂(0．15%)／Na2C03(0．5%)／SY(1．5g／L)。采用实验方法，系统研究京11断块环境因素对该三元复合体系的界面张力性质、流交性以及表面活性剂和碱剂吸附损耗的影响，结果表明：该体系对矿化度、多价金属离子浓度变化以及稀释效应等环境因素影响的耐受性较强。物理模型驱油效率试验结果表明：在水驱至含水98%后，相继注入0．3倍孔隙体积最佳三元复合体系主段塞和0．2倍孔隙体积1．2g／L聚合物溶液保护段塞，可提高采收率21%以上。图3表6参7     

大庆油田三元复合驱矿场试验动态特征

相对于其他提高采收率方法,三元复合驱对原油性质和油藏性质更为敏感。为此,大庆油田在室内研究成功的基础上,先后进行了5个三元复合驱矿场试验,研究了不同油藏特性、不同井距和不同配方的三元复合驱特征。试验结果表明,与聚合物驱相比,三元复合驱过程中注入能力下降幅度低,采出能力和综合含水的下降幅度大,在低含水期出现了乳化和结垢现象,三元复合驱比水驱提高采收率20%以上。尽管注采能力下降,但由于含水率大幅度降低,所以三元复合驱仍保持了较高的采油速度.