稠油油藏化学驱实验研究

在65℃测定0.01%RS-2(一种季铵盐表面活性剂)溶液、0.05%RS-2+0.5%Na2CO3溶液、0.05%RS-2+0.5%NaOH溶液与孤岛稠油之间的界面张力,形成的乳状液稳定性、乳化液滴直径分及3个表面活性剂体系(段塞尺寸1.0PV)填砂模型驱油效率.这3个体系的油水界面张力分别为100、10-1、10-2mN/m数量级;油水体积比1:1的O/W稠油乳状液60min析水率分剐为67%、12.5%、8%;乳化液滴平均直径分别为18、15、3μm.在均质模型中,1PV0.05%RS-2+0.5%NaOH溶液的驱油效果最好,在水驱基础上(采收率25.4%)提高采收率22.3%.在非均质模型中,0.05%RS-2+0.5%Na2CO3溶液驱油效果最好,驱替压力增幅高、持续时间长,在水驱基础上(采收率16.0%)提高采收率18.0%.认为在非均质稠油油藏中乳状液稳定、粒径稍大于高渗带孔径的化学驱油体系驱油效率更高;用非均质模型优选的稠油化学驱油体系更符合油藏实际.     

表面活性剂对超低渗透油藏渗流特征的影响

针对超低渗透岩心,通过宏观驱替实验研究不同界面张力的表面活性剂对单相启动压力、油水两相启动压力、相对渗透率曲线、降压效果及提高采收率效果的影响,分析表面活性剂对超低渗透油藏渗流规律的影响。研究结果表明,随驱替液界面张力的降低,单相启动压力明显降低。油水两相启动压力实验中,在油水两相相同流速比下,随界面张力的降低,油水两相启动压力梯度逐渐降低,含水饱和度逐渐增大。从束缚水饱和度到残余油饱和度,随含水饱和度的增加,油水两相启动压力梯度先缓慢下降,后迅速下降。相渗曲线实验中,随表面活性剂质量分数的增加,油水两相渗流区增大,油相相对渗透率增大,残余油下水相相对渗透率增加,残余油饱和度降低,油气采收率升高,水相(端点以内)渗透率基本没有变化。表面活性剂段塞驱替实验中,岩心一次水驱后,注入表面活性剂可明显降低超低渗透岩心的注入压力、提高岩心采收率,且油水界面张力越低,降压效果越好,提高采收率幅度越大。     

双子表面活性剂对海上S油田稠油降粘性能评价

针对海上S油田地层中胶质和沥青质含量高、稠油粘度大和水驱采收率低的问题,采用双子表面活性剂RB107对S油田稠油进行降粘实验,评价其乳化浓度、聚集形态、界面活性、润湿性和稳定性等,在此基础上通过物理模拟驱油实验考察其驱油性能。结果显示:在油藏条件下,当质量分数为0.3%、油水体积比为50∶50时,可使稠油粘度降低97%,使油水界面张力降至0.165 6 m N/m,说明双子表面活性剂RB107在较低浓度下具有较强降粘性能和界面活性;乳化速度为0.24 m L/min,油水乳状液油珠分散均匀且直径小,说明RB107具有较快的乳化速度和较强的稳定性;RB107溶液与原油基底的接触角为10.8°,说明对油水界面具有较强的润湿性;其可在水驱的基础上提高采收率10.1%,说明RB107对S油田稠油具有良好的降粘效果,可作为S油田稠油的降粘剂。     

表面活性剂乳化能力差异对低渗油藏提高采收率的影响

表面活性剂驱是低渗透油藏提高采收率的重要技术手段之一,以往筛选活性剂基本以其降低油水界面张力的性能作为评价重点,而表面活性剂的油水乳化性能并未得到足够的重视。为研究油水乳化性能对低渗油藏提高采收率的影响,结合长庆低渗透油藏条件,选用具备相同超低界面张力但乳化能力有所差异的2种活性剂,利用均质、非均质岩心开展驱油实验。实验结果表明:同时具备超低界面张力和强乳化能力的活性剂BA,可在岩心入口段降低渗流阻力,同时实现岩心中部乳化封堵的效果,岩心中部残余阻力系数为2.08;而界面张力超低乳化能力较弱的活性剂TS,无法建立流动阻力,仅起到降压增注的作用。在非均质岩心驱油实验中,水驱后注入BA段塞0.6PV,建立了较高的驱替压力,扩大了波及系数,提高采收率11.46%,而活性剂TS提高采收率幅度为5.88%。     

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     

表面活性剂对水驱普通稠油油藏的乳化驱油机理

为了研究乳化降黏驱油剂对不同渗透率的水驱普通稠油油藏的驱油效率和孔隙尺度增效机理,选取了烷基酚聚氧乙烯醚(J1)、α-烯基磺酸盐类表面活性剂(J2)、十二烷基羟磺基甜菜碱(J3)、J3与烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐复配表面活性剂(J4)作为驱油剂,开展了4种驱油剂一维驱油和微观驱油模拟实验,明确了乳化降黏驱油剂在孔隙尺度的致效机理。结果表明,降低界面张力对提高驱油效率的作用大于提高乳化降黏率。在油藏条件下,乳化降黏驱油剂需要依靠乳化降黏和降低界面张力的协同增效作用,才能大幅提高驱油效率。乳化降黏驱油剂的乳化能力越强、油水界面张力越低,驱油效率增幅越大。当化学剂乳化降黏率达到95%时,油水界面张力从10^-1mN/m每降低1个数量级,化学剂在高渗透和低渗透岩心中的驱油效率依次提高约10.0%和7.8%。乳化降黏驱油剂注入初期通过降低界面张力,使得高渗透岩心和低渗透岩心中的驱替压力分别为水驱注入压力的1/2和1/3,从而提高注入能力。注入后期大块的原油被乳化形成大量不同尺寸的油滴,增强原油流动性,提高驱油效率。乳化形成的界面相对稳定的稠油油滴,能暂堵岩石的喉道和大块稠油与岩石...     

稠油用聚合物/表面活性剂二元复合表面活性剂

利用聚合物/表面活性剂二元复合表面活性剂(wxl-2)对中国石化胜利油田一区稠油进行驱油。研究了wxl-2溶液的油水瞬时界面张力、表面张力、吸附性能、乳化性能及热稳定性。实验结果表明,当wxl-2溶液的质量浓度为3~6 g/L时,油水瞬时界面张力均可降至10-4 mN/m数量级,超低油水瞬时界面张力有利于提高稠油采收率。wxl-2溶液的表面张力低,热稳定性良好,且对稠油具有较好的乳化能力。wxl-2溶液在石英砂上的吸附损失量低于行业标准。wxl-2溶液被岩心吸附5 d后,或在80℃下放置30 d后,油水瞬时界面张力仍可降至10-4 mN/m数量级。     

低渗透裂缝性潜山稠油油藏物理模拟实验研究

为了研究低渗透裂缝性潜山稠油油藏的渗流机理和开发规律,建立了裂缝性油藏水驱和热水驱相似准则,并以渤海某低渗透裂缝性潜山稠油油藏为原型,根据相似理论,设计并建立与目标油藏相似的1m×1m×0.5m的大尺度物理模型,进行不同井网形式以及不同开发方式下的水驱油实验。通过分析不同时间下的产油量、产水量和油水饱和度等实验数据可知:水平井立体注采井网可充分利用重力分异作用,有效延缓潜山类油藏含水率上升速度;交错注水增大了注采井距,可增大注入水的波及面积;热水驱的注热效果随着注采井距的增大而逐渐变差;注入水中添加表面活性剂可提高裂缝系统的驱油效率,但同时也会降低渗吸作用的效果和基质贡献率。     

稠油油藏表面活性剂辅助蒸汽驱适应性评价研究

针对胜利稠油油藏条件,利用室内实验和油藏数值模拟技术,系统研究了表面活性剂辅助蒸汽驱开发效果。考察了高温表面活性剂WT的界面张力、耐温性和降黏性。结果表明,WT溶液与原油间的动态界面张力最小值达10-2mN/m。耐温可达150℃,半衰期大于15 d。油水质量比8∶2、7∶3时的降黏率分别大于86%和95%。表面活性剂辅助蒸汽驱最终采收率为74.32%,比蒸汽驱提高12.11%,增油效果明显。在驱油实验的基础上,基于数值模拟方法对孤岛中二北Ng5典型井组表面活性剂辅助蒸汽驱注入参数进行优化。最佳注入方案为:段塞交替注入,表面活性剂质量分数0.5%,注入体积0.3 PV,预测该方案提高采收率3.58%。通过动态经济评价方法,推导得到了"经济极限增油量"表达式,在此基础上建立了表面活性剂辅助蒸汽驱经济技术界限研究方法,并确定了典型井组表面活性剂辅助蒸汽驱有效厚度、原油黏度界限。     

低渗油藏表面活性剂驱油性能研究

针对SN井区低孔低渗,研究出适合该油藏条件的表面活性剂体系OS-10。在油藏条件下,对OS-10的降低界面张力能力、乳化性能以及润湿改善等进行了系统评价。实验结果显示,2 500mg/L的OS-10表面活性剂溶液在73℃老化160d后,油水界面张力仍可保持10~(-4) mN/m超低数量级。OS-10在岩石表面吸附可使强亲水岩心向弱亲水转变。通过岩心驱油实验研究不同渗透率(油藏渗透率范围内)对驱油效率的影响,实验表明,岩心渗透率越大,提高采收率越高,岩心渗透率为(10~100)×10~(-3)μm~2时,表面活性剂提高采收率为16.80%~22.59%。在不同注入时机注表面活性剂段塞,水驱至经济极限时总采收率最高。     

稠油分注选注专家系统

系统通过对储层物性、油井生产动态、测试、油井射孔、固井等相关资料的分析，以数值模拟计算为手段，结合互层状稠油油藏蒸汽吞吐中后期的油藏及流体特征，确定了分注选注措施的实施方案。该系统对稠油分注选注工艺的实施具有很好的指导作用，目前已经应用于现场，并取得了较好的经济效益。     

双管分注工艺在稠油定向井的应用

鲁克沁深层稠油油田进行注常温清水开发,应用常规工艺分注后,因套管尺寸大、注水压力高、原油黏度高以及井斜等多因素影响,投捞测试成功率低,冲检频繁,严重制约油藏水驱开发效果。结合稠油油藏特点,对定向分注井进行了双管分注工艺研究与应用。该工艺避免了井下投捞测试,在地面即可实现小层恒流量精细注水、计量、调配,分层压降测试与选层酸化或调剖等,达到了延长冲检周期与降低成本的目的,具有较好的推广前景。     

稠油注蒸汽热采中添加化学剂技术

方法在注蒸汽热采稠油中,往油层中添加相应的化学剂,对油藏进行处理。目的解决稠油热采遇到的各种矛盾和困难,提高稠油热采效益和采收率。结果该技术在以下几方面已获得好效果：改善油层吸汽剖面;提高驱油效率;抑制底水和边水入侵;改善稠油流动性能;保持和提高油层渗流能力;防止油层出砂。结论添加化学剂技术已成为提高注蒸汽热采效益和采收率的重要措施之一,并已形成系列技术,且日趋完善     

应用氮气提高稠油热采效果工艺技术在辽河油区的应用

针对辽河油区稠油开采现状,利用膜分离制氮注氮装置先后开发了氮气隔热助排、氮气隔热采油一次管柱、氮气泡沫调剖工艺技术和蒸汽-氮气混合驱等.从1998年8月至今,在辽河油区推广应用了近千井次,累计增产原油54 322 t,创效益6 308×104元,取得了良好的经济效益和社会效益.     

稠油油藏注蒸汽开发后期转火驱技术

通过室内一维、三维物理模拟实验和油藏数值模拟,系统研究了稠油油藏注蒸汽后期转火驱开发的机理和相关油藏工程问题。研究表明:注蒸汽后期地层次生水体的存在会降低火驱燃烧带峰值温度、扩大热前缘波及范围,其干式注气过程同样具有湿式燃烧的机理,由次生水体造成的高含水饱和度对单位体积地层燃料沉积量、氧气消耗量等燃烧指标影响不大。三维物理模拟实验火驱最终采收率可以达到65%,火驱过程中有明显的气体超覆现象,油层最底部存在未发生燃烧的结焦带,但结焦带中大部分原油已被驱扫,剩余油饱和度低于20%。结合稠油油藏注蒸汽后期的储集层特征和现有井网条件,对火驱驱替模式、井网、井距和注气速度等进行了优化,并筛选了点火、举升、防腐等关键工艺技术。研究结果应用于新疆H1井区火驱矿场试验中,目前矿场试验初见成效。图10表4参20     

稠油油藏的注汽量预测

利用HCZ预测模型，可对已开发油田的年产量和累计产量进行全程预测，并且在实际应用中取得了较好的预测结果。本文结合稠油田的实际情况，推导出HXZ预测模型在热采中注汽参数的预测公式。结合曙光油田曙1－7－5块的开发数据进行了预测，效果较好。     

早期可动凝胶调驱注水开发普通稠油油藏

华北油田赵108断块为多层普通稠油油藏，注水开发后产油量递减严重、含水上升速度快、层间矛盾突出、水驱效率低。为了改善油藏开发效果，实施早期周期性可动凝胶调驱，经过4个轮次调驱与注水开发，实现了年产3万t、稳产10年的开发目标。早期可动凝胶多轮次调驱与单纯注水开发（数值模拟结果）开采10年的指标对比表明：油藏采出程度达到21％，提高10．01％；综合含水率为67．6％，降低了25．4％；中、高含水阶段的含水上升率分别为6．93％和2．08％，远低于单纯水驱开发预测的12．06％和6．15％，中低含水期成为原油主要开发阶段。断块采出程度提高，稳产期延长，注入水利用率提高，投资回收期缩短，取得了显著的经济效益。赵108断块开发效果表明，采取早期周期性可动凝胶调驱注水开发可以改善普通稠油油藏开发效果。图6表2参11     

稠油蒸汽驱热效率影响因素研究

通过建立稠油蒸汽驱的开发地质模型,对蒸汽驱开发过程中的蒸汽注入速度、蒸汽注入干度、不同地层渗透率纵向分布,以及油层中存在隔夹层等影响稠油热采热效率的影响因素进行了分析。结果表明：蒸汽的井底干度越大,地层渗透率为正韵律分布时稠油油田蒸汽驱的热效率越高;地层渗透率为反韵律分布时,良好的隔夹层可以提高稠油蒸汽驱热效率;较高的蒸汽注入速度可以提高油田采收率,但会降低热效率。     

双管注汽技术在稠油水平井开发中的研究应用

辽河油田稠油水平井均采用筛管完井,注汽过程中采用笼统方式注汽,受油层非均质及周边采出影响。蒸汽局部突进、水平段动用不均,测试资料显示水平井水平段动用不均的井约占80%.水平井段动用较好的约占总井段的1/3—1/2。针对辽河油田的中深层稠油油藏,为了减少热损失、提高隔热效果.采用同心管双管注汽,井口实现配汽量的调整。实施效果表明,采用双管注汽后.水平段动用得到较大幅度的改善。生产效益也得到了较大幅度的提高。     

Research into polymer injection timing for Bohai heavy oil reservoirs

Polymer flooding has been proven to effectively improve oil recovery in the Bohai Oil Field. However, due to high oil viscosity and significant formation heterogeneity, it is necessary to further improve the displacement effectiveness of polymer flooding in heavy oil reservoirs in the service life of offshore platforms. In this paper, the effects of the water/oil mobility ratio in heavy oil reservoirs and the dimensionless oil productivity index on polymer flooding effectiveness were studied utilizing relative permeability curves. The results showed that when the water saturation was less than the value, where the water/oil mobility ratio was equal to 1, polymer flooding could effectively control the increase of fractional water flow, which meant that the upper limit of water/oil ratio suitable for polymer flooding should be the value when the water/oil mobility ratio was equal to 1. Mean while, by injecting a certain volume of water to create water channels in the reservoir, the polymer flooding would be the most effective in improving sweep efficiency, and lower the fractional flow of water to the value corresponding to D Jmax. Considering the service life of the platform and the polymer mobility control capacity, the best polymer injection timing for heavy oil reservoirs was optimized. It has been tested for reservoirs with crude oil viscosity of 123 and 70 mPa s, the optimum polymer flooding effectiveness could be obtained when the polymer floods were initiated at the time when the fractional flow of water were 10 % and 25 %, respectively. The injection timing range for polymer flooding was also theoretically analyzed for the Bohai Oil Field utilizing relative permeability curves, which provided methods for improving polymer flooding effectiveness.