稠油油藏聚合物驱相对渗透率曲线及驱油效率影响因素

针对目的海上稠油油藏地质特征、流体性质和现场施工工艺,通过岩心驱替实验、岩心CT扫描和理论分析,开展了岩心渗透率、水冲刷作用及原油黏度对聚合物驱相对渗透率和驱油效率影响研究。结果表明,随岩心渗透率增加,油相相对渗透率降低,驱替相渗流阻力减小,水相相对渗透率增高,波及区域面积增大,两相流跨度带增大,最终采收率增加;水冲刷对岩心孔隙结构的“携屑”和 “剥蚀”作用会扩大孔喉半径,增大岩心渗透率,其对相渗透率曲线和驱油效率的影响与岩心渗透率增大造成的影响相同;随原油黏度增加,油水两相相对渗透率降低,驱替相黏性指进现象加剧,渗流阻力增加,波及区域面积减小,两相流跨度带减小,最终采收率降低。     

超低渗透砂岩SiO2纳米颗粒吸附滞留特征

纳米颗粒因其独特的纳米效应在提高原油采收率具有广泛的应用前景,但超低渗储层孔喉细小,纳米颗粒的吸附滞留对其储层物性影响较大。基于SiO₂纳米流体在超低渗岩心中的驱替实验,结合紫外可见分光光度实验测试纳米颗粒在岩心中吸附量,并采用扫描电镜观察了驱替结束后岩心切片。研究结果表明,随着纳米流体质量分数(0.01%～0.50%)的增加,岩心注入压力升高,纳米颗粒滞留率增大(7.60%～87.50%)、渗透率损失率最高可达96.46%。后续NaCl溶液驱替仅可带走少许吸附不稳定的游离态纳米颗粒,但未明显缓解吸附滞留情况,纳米颗粒已在岩心中形成了有效封堵。为了不影响后续流体的注入,超低渗砂岩注入SiO₂纳米流体的质量分数不能大于 0.01%。驱替结束后岩心切片的 SEM 扫描图像显示,纳米颗粒集中吸附在岩心前段的孔喉和基质表面,占据流体渗流通道,引起孔喉结构变化。纳米流体浓度越大,颗粒聚集现象越明显。     

二氧化硅纳米颗粒与低矿化度水对Berea砂岩润湿性的影响

为了研究亲水SiO₂纳米颗粒与低矿化度水对无黏土人造Berea砂岩岩心润湿性的影响，在不同纳米颗粒质量分数和盐水矿化度下开展了毛管压力、界面张力、接触角和Zeta电位测试及动态驱替实验，采用美国矿务局(USBM)润湿性指数量化砂岩润湿性的改变，评估纳米颗粒的稳定性和滞留性及纳米流体提高原油采收率的效果。研究表明，SiO₂纳米颗粒与低矿化度水混合驱替可以使砂岩更加水湿。随盐水矿化度降低、纳米颗粒质量分数增加，油水界面张力和接触角均减小；当盐水矿化度降至4 000 mg/L，纳米颗粒质量分数增至0.075%时，润湿性改变最为明显，此时原油采收率提高约13个百分点。盐水矿化度为4 000 mg/L、SiO₂纳米颗粒质量分数为0.025%时，纳米颗粒滞留引发的渗透率伤害最小。     

纳米流体提高稠油采收率实验分析

通过实验研究对比了三种纳米流体驱与水驱对稠油采收率的影响,同时研究了纳米流体对乳液界面张力和黏度的影响,实验结果表明,原油与纳米流体的界面张力随着纳米流体的浓度的增加而减小,质量分数为0.05%的Al2O3纳米流体能显著降低乳液的黏度,与其它纳米流体相比,0.05%的Al2O3纳米流体增加的采收率最大。     

2-D智能纳米黑卡在低渗透油藏中的驱油性能评价*

针对低渗透油藏渗透性差、孔喉狭小和岩层致密等特点,研制了片状2-D智能纳米黑卡驱油体系。研究了2-D智能纳米黑卡的微观结构、润湿性、界面性质、稳定性、乳化降黏性,通过一维岩心驱替实验考察了岩心渗透率、纳米黑卡浓度以及原油黏度对2-D智能纳米黑卡溶液驱油效果的影响。研究结果表明,纳米黑卡尺寸约为60 nm×80 nm×1.2 nm,其与油水界面形成"面-面"接触,界面作用极强。纳米黑卡比表面积大,能在水相中均匀分散,可发挥润湿反转、乳化降黏、降低界面张力、降压增注等多重功效。岩心驱替实验结果表明,岩心渗透率、纳米黑卡浓度和原油黏度对驱油效果均有影响。在岩心渗透率为25×10^-3μm^2、纳米黑卡加量为0.005%和原油黏度为25 mPa·s时,2-D智能纳米黑卡溶液的驱油效果较好,原油采收率增幅为18.10%。片状2-D智能纳米黑卡可充分发挥"智能找油"功能,适用于低渗透油藏提高驱油效率。图10表2参28。     

聚合物驱替簇状残余油效果的影响因素

为进一步揭示聚合物微观驱油规律及机理,针对簇状残余油"大孔包围小孔"的孔隙结构,设计了理想化簇状残余油微观驱替可视模型,系统研究了驱替线速度、驱油体系黏弹性、孔隙结构、原油黏度对簇状残余油采收率的影响。结果表明,驱替线速度增加所带来驱替压力的提高是簇状残余油采收率增加的主要原因;驱油体系黏度相同时,弹性越大越有利于残余油驱替;小孔道宽度固定,变径比高于临界变径比时,簇状残余油难以驱替;变径比相同,小孔道宽度低于临界小孔道尺寸时采收率近乎为零;原油黏度增大,簇状残余油采收率迅速减小。模拟油黏度、第一法向应力差、驱替线速度对簇状残余油采收率的影响程度依次由大到小。     

CO2驱替过程中沥青质沉积及其对原油采收率的影响

针对CO2驱油过程中易造成沥青质等重有机质沉积,导致原油组分发生改变,影响驱油效果这一问题,考察了不同原油沥青质含量、岩心渗透率条件下沥青质的沉积量及CO2驱油效果,研究了CO2驱替过程中沥青质沉积和原油采收率的变化规律。实验结果表明,CO2驱油过程中引起的沥青质沉积与岩心渗透率、原油初始沥青质含量直接相关;相同条件下,低渗透岩心对沥青质沉积的影响更为明显;此外,随着沥青质沉积量的增加,CO2驱的采收率降低。     

CO2驱酸化溶蚀作用对原油采收率的影响机理

CO₂驱酸化溶蚀作用对储层会产生一定程度的伤害。为揭示这种伤害作用对原油采收率的影响机理，选取6块同级别渗透率的岩心样品，在地层温度、压力条件下进行物理模拟实验，通过核磁共振技术评价酸化溶蚀作用对原油采收率的影响机理。实验结果显示，驱替产出流体的pH值低于原始地层水，且通过离子浓度变化发现驱替过程中有长石和碳酸盐矿物发生溶蚀；岩心的渗透率在驱替结束后出现一定程度降低，且反应时间越长，渗透率的降幅越大；岩心样品的最终采收率与反应时间呈反比，反应时间为240 h的岩心样品相比反应时间为0 h的岩心样品，其最终采收率降幅达到27.31%。综合分析认为，CO₂驱长时间的酸化溶蚀反应产物及脱落的黏土颗粒会堵塞孔喉，导致储层渗流能力下降，进而影响CO₂驱的驱油效率及最终采收率。     

SiO2纳米流体在低渗透油藏中的驱油性能 和注入参数优化*

为研究纳米流体在低渗油藏中的驱油性能,采用实验室自主研发的具有一定疏水性的SiO₂纳米颗粒,研究了SiO₂纳米流体的稳定性及其对界面张力的影响,并通过低渗岩心驱替实验评价了SiO₂纳米流体的驱油性能,优化了该纳米流体的注入参数。研究结果表明,纳米SiO₂颗粒的粒径中值约为50 nm;纳米SiO₂颗粒加量为0.15%时,界面张力最低,为0.55 mN/m;纳米SiO₂颗粒加量在0.15%以下时体系具有较好的稳定性,浓度越高,体系稳定性越差。岩心驱替实验表明,在渗透率20×10^-3μm2的低渗岩心中,SiO₂纳米流体可以有效降低含水率,降低注入压力,最佳的注入参数为:注入速率0.1 mL/min、注入量0.5 PV、加量0.15%,在此条件下可提高采收率25.41%。SiO₂纳米流体可用于低渗透油藏提高采收率。所合成的具有一定疏水性的SiO₂纳米颗粒可用于低渗透油藏高效提高采收率。     

纳米沸石咪唑酯骨架颗粒性能评价与驱油效果

为分析纳米沸石咪唑酯骨架（ZIF）颗粒作为纳米驱油剂对提高原油采收率的作用,以六水合硝酸锌、2-甲基咪唑为原料,在室温与水相条件下制备了纳米ZIF-8颗粒。对其微观结构进行了表征;将纳米ZIF-8颗粒分散在水中得到纳米流体,研究了该流体的稳定性,通过测定油水界面张力和接触角分析其提高采收率机理;最后通过岩心驱替实验评价了纳米ZIF-8驱油体系的驱油效率。结果表明,纳米ZIF-8颗粒的平均直径为65.8 nm,相态单一无杂质;当加量不高于0.03%时,纳米ZIF-8颗粒在水中的分散性良好,Zeta电位绝对值约30 mV,具有较高的稳定性。在模拟地层水和低矿化度水中添加0.03%的纳米ZIF-8颗粒,油水界面张力值分别降至4.66、3.97mN/m,比未添加时降低了75.77%、73.25%;纳米流体在岩心切片表面的接触角分别由114°、109°降至78°、73°,岩石表面润湿性转为水湿,更有利于油膜的剥离。岩心驱替实验中,用地层水驱替至无油产出后转注0.03%的纳米ZIF-8流体,在地层水和低矿化度水中的采收率分别提高8.25百分点、10.7百分点,提高采收率效果较好。     

非均质砾岩油藏绒囊流体辅助聚合物驱效果

非均质砾岩油藏高渗通道与低渗通道共存时,常规聚合物驱大幅度提高采收率困难。绒囊流体中囊泡在高渗通道低流动阻力诱导下进入并大量堆积,降低高渗通道与低渗通道间流动阻力差,促使驱替介质转向进入低渗区,提高油藏采收率。选择45 mm×45 mm×300 mm渗透率200~1200 mD人造岩心,模拟多种渗流通道,并联渗透率10~1200 mD的岩心模拟非均质储集体,驱替压力为0.11~0.57 MPa,水驱和聚合物驱后,高渗与低渗岩心原油采收率差值为16.69%~37.93%,且随渗透率比值的增大而增大。随后注入0.6 PV绒囊流体,低渗岩心原油采收率较高渗岩心高11.15%~19.97%,驱替压力为33.89~39.12 MPa,高渗与低渗岩心内流体流动阻力差反转,驱替介质转向进入低渗岩心,原油采收率提高8.17%~11.54%,提高驱油效果显著。在克拉玛依油田七东1区砾岩油藏TX井和TY井应用,分别累计注入绒囊流体150 m3和123 m3,井口压力升高4.70 MPa和1.28 MPa,对比注入前后90 d,日产油量分别提高64.15%和17.74%,整体含水率下降7.94%和10.91%,说明绒囊流体辅助聚合物驱提高采收率可行。     

稠油油田油水相对渗透率和水驱油效率研究

南堡35-2油田是海上稠油油田,具有原油粘度高、油层岩石渗透率高、胶结疏松和非均质性严重等特点,水驱开发过程中指进现象严重,难以获得较高的水驱采收率.为了更好地了解稠油油藏水驱开发特点,为提高采收率技术决策提供依据,针对油藏地质特点和流体性质特征.利用理论分析和仪器检测评价方法,研究了稠油油藏油水相对渗透率和水驱油效率,分析了稠油油藏水驱开发动态特征.结果表明,随着原油粘度增加,岩心束缚水饱和度降低,残余油饱和度升高,油相相对渗透率降低,水相相对渗透率升高,水驱采收率降低.在相同原油粘度条件下,通过提高驱替速度来增大生产压差,可以减少指进现象发生,增加水驱无水采收率和最终采收率.     

胜坨油田聚合物驱优化控制条件研究

针对胜坨油田油藏条件,选用抗温耐盐聚合物恒聚Ⅱ作为驱油聚合物,通过室内填砂管物理模拟驱油实验,研究了水油黏度比、渗透率、聚合物用量3项参数对聚合物驱效果的影响。研究结果表明:在模拟原油黏度为20.0mPa.s时,聚合物驱的合理水油黏度比为0.8;最佳岩心渗透率为2.0μm2;在实验条件下,聚合物总用量相同时,聚合物溶液浓度越高,提高采收率幅度越高;水驱之后转注质量浓度为3000 mg/L的聚合物段塞时,采收率增值随着段塞尺寸的增大而增加,但增加的幅度逐渐变小。图4表2参7     

影响聚合物驱采收率因素的研究

通过室内物理模拟驱油实验,考察了水油黏度比、地层渗透率、聚合物注入量对聚合物驱效果的影响.结果表明,当岩心渗透率为1.5μm2,地下原油黏度为50.7 mPa·s时,聚合物驱的合理水油黏度比为0.06 ～0.6;聚合物驱提高采收率的最佳地层渗透率为2.0 μm2;水驱后转注浓度为3 000 mg/L的聚合物溶液,提高采...     

胜利油区水驱普通稠油油藏注蒸汽提高采收率研究与实践

胜利油区地层条件下原油黏度大于100mPa.s的普通稠油油藏水驱采收率一般低于18%,普通稠油油藏采收率低于25%的储量达到3.75亿t。稠油为非牛顿流体,渗流所需剪切应力大;压力梯度相同,油越稠渗流速度越低;常温驱油效率低,水驱波及系数小,且水驱后原油黏度增加。稠油加热后渗流速度大幅度增加,启动压力梯度减小,油水相对渗透率得到改善,驱油效率大幅增长。因此,注蒸汽热采可以改善稠油渗流特性,降低残余油饱和度,提高驱油效率、波及系数及采收率。为进一步提高水驱后普通稠油油藏的采收率,在优化注蒸汽开发技术政策的基础上,在孤岛油田开展了先导试验,明显提高了采收率。图10表3参23     

清洁压裂液返排液驱油体系性能评价及矿场应用

为实现清洁压裂液返排液体系的重复利用,针对一类新型纳米复合清洁压裂液体系展开室内研究,评价了返排液作为驱油体系的界面活性、润湿性、乳化性能以及吸附性能。在此基础上,对驱油体系提高低渗透油藏岩心水驱后的采收率进行了研究。结果表明:在驱油体系质量分数为0.08%,温度为60℃的条件下,与脱气原油之间的界面张力即可达到10-3m N/m数量级,可以使稠油黏度降低率达到95%以上,并具有良好的乳化性能;驱油体系能够使亲水岩石表面转变为中性润湿;驱油体系中的表面活性剂在岩心中的最终滞留量为2.8 mg/g,而纳米颗粒的滞留量为8.8mg/g。岩心模拟驱油实验结果说明,驱油体系可以使饱和脱气原油低渗岩心水驱后的采收率平均提高17.26%,取得了良好的驱油效果。矿场试验结果表明,增油效果显著。     

CO2气驱过程中泡沫扩大波及体积效果

CO2的黏度和密度比原油低很多,在驱替过程中容易发生气窜.选择了起泡能力较好的发泡剂HY-3进行岩心实验.结果表明:随着气液比增大,泡沫稳定渗流阻力降低;随着发泡剂质量分数的增加,泡沫驱达到稳定渗流时的压差升高;在双管并联高、低渗透率岩心中,点滴注入发泡剂,并利用其所形成的泡沫体系控制CO2气体的窜逸,达到了调整吸气剖面、扩大波及体积、增加采收率的目的.     

环烷基石油磺酸钠胶束增溶及乳化携油 作用分析及应用

为了揭示环烷基石油磺酸钠在砾岩油藏聚合物/表面活性剂二元复合驱中对提高采收率的影响,利用激光粒度仪和紫外分光光度仪测定了环烷基石油磺酸钠溶液的胶束尺寸和增溶量,利用微流控模型驱替实验和岩心驱替实验研究了环烷基石油磺酸钠乳化对提高采收率的影响。结果表明,与十二烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠相比,同浓度下环烷基石油磺酸钠胶束增溶原油尺寸最大,增溶原油量最多,1 t环烷基石油磺酸钠溶液可极限增溶350 kg的原油。环烷基石油磺酸钠易与原油发生乳化,乳化后可增加驱油体系黏度,起到控制流度的作用,有利于提高采收率。在克拉玛依油田七中区二元复合驱现场试验中,根据岩心渗透率和含油饱和度的不同,通过改变表面活性剂的加量,调节驱油体系的乳化综合指数可大幅提高驱油效率。     

纳米SiO2颗粒改变岩心润湿性及提高采收率的室内研究

在油井生产过程中，近井地带的胶质、沥青质等有机质的吸附现象是普遍存在且不可忽视的，这种作用常常使岩石的亲水表面变为亲油表面，降低储层的渗透率和孔隙度，最终影响油气的运移和开采。有针对性地调整和改善油藏润湿性，使之向着有利于提高采收率的方向改变，完全可以实现更好的驱油效果。为此，本文研究了纳米SiO₂颗粒对改变岩心润湿性及提高采收率的影响。结果表明：纳米SiO₂颗粒可改变岩心润湿性，使之从强亲油状态转为强疏水疏油状态。疏水纳米SiO₂颗粒可高效剥离原油，吸附在岩心表面改变其润湿性，改善原油流体流动状态，从而提高水驱采收率。     

喇嘛甸油田聚驱后蒸汽驱提高采收率研究

喇嘛甸油田葡I1-2油层聚合物驱结束后剩余油分布零散,开采难度大,蒸汽驱的降粘、蒸汽蒸馏及蒸汽超覆等作用使其成为聚驱后提高采收率的主要方法之一.喇嘛甸油田岩石及聚驱后原油热物性参数实验和蒸汽驱岩心驱替实验结果表明,聚驱后进行蒸汽驱可增加油相渗透率,降低残余油饱和度,大幅度提高驱油效率和原油采收率.