碱水驱对原油的协同作用及其对剩余油采收率的影响

本文研究了轻、中质原油碱驱过程中界面张力、乳化度、润湿性变化和皂化程度的协同作用。对NaOH驱出液中回收油进行分析，考察了油包水(W/O)乳状液的质量和皂化程度。岩芯驱油实验表明，当NaOH质量分数为1wt%时，初始采收率可达25.48%。当NaOH浓度从0.2wt%变化到1wt%时，平衡IFT、平均乳滴尺寸、接触角、中和皂化程度和残油采收率分别为原油储量(OIIP)的0.0714～0.425 m N·m^-1、2.85～5.63μm、54°～37°，14.61%～34.45%和11.29%～25.48%，随着碱浓度的增加，环烷酸的消耗量增加，从而有助于增大乳状液平均粒径。此外，接触角将润湿性从亲水变为两亲性，大大提高驱油效率。     

海上稠油化学吞吐室内实验研究与现场应用

针对稠油开采过程中,原油黏度高、流动性困难等问题,优选出了用于化学吞吐的乳化降黏体系JN-1,并对该体系进行了室内评价和现场试验。研究结果表明,该体系与原油的界面张力为10~(-2) mN·m~(-1),相对于原油与水的界面张力降低了99.8%,在油水比为7:3下该体系形成的乳状液黏度32.35 mPa·s,降黏率94.11%,具有较强的乳化能力和静态洗油能力,动态驱油实验表明,该乳化降黏体系比单独水驱采收率提高10.4%。通过在南海某稠油油井的现场施工,取得了较好的应用效果。     

沙7区块聚/表二元体系驱油效果研究

研究了表面活性剂对原油/水界面张力、乳化作用以及对岩石润湿性的影响,开展了表面活性剂和聚合物/表面活性剂二元体系提高低渗透油藏石油采收率的实验研究。结果表明,超低界面张力是影响石油采收率的重要因素,具有良好乳化性能的驱油体系能起到更好的驱油效果,聚合物/表面活性剂二元驱油体系具有更高的提高石油采收率的效能。     

一种星型苯磺酸盐表面活性剂的合成及原油界面张力和乳化性能研究

以三乙醇胺为原料通过氯化反应、烷基化反应和磺化反应合成了一种星型表面活性剂,其具有3条疏水碳链和3个磺酸盐亲水基团。研究发现该表面活性剂具有很高的表面活性其临界胶束浓度CMC为4.93×10-5 mol/L,此时的界面张力为32.5 mN/m。同时,研究了星型表面活性剂浓度和NaOH浓度对原油/水界面张力的影响。研究发现,少量的星型表面活性剂就能有效的降低原油/水体系的界面张力。当表面活性剂浓度为0.1 g/L,NaOH浓度为0.5 g/L,温度为50 ℃时的原油/水体系的界面张力降至1.1×10-4 mN/m。该界面张力值已经属于超低界面张力,满足驱油用表面活性剂的基本条件。自乳化实验表明,该表面活性剂具有很好的乳化能力,表面活性剂浓度在0.1 g/L时就能将原油乳化成粒径为5 ~ 20 μm的O/W乳状液。     

三元复合驱及其发展过程

近年来,大庆油田开展了三元复合驱试验,这是三次采油中提高采油率的又一新途径。三元复合驱替液是由碱、磺酸盐和聚丙烯酞胺复合配制的。三元复合驱油机理在于提高油层的波及效率以及最终采出程度,因为三元复合体系在油层的渗流过程中,随着油水界面张力降低。油膜、油块、油滴被逐渐活化,开始聚合并流动,象“滚雪球”一样,逐渐形成油墙。同时随着宏观和微观波及体积的增加,．这种作用更加明显。表面活性剂所以能提高原油采收率是由于它能降低原油与亲水泥浆溶液之间的界面张力,使油层原油发生自乳化,：改变油一水溶液间的界面流变性,还可以调节岩石孔的润湿性,便于石油排出。有关文献报道,在苛性钠水溶液中加人阴离子型和非离子型表面活性剂的混合物及聚合物可使原油采收率达到96．8％。     

表面活性剂/碱/聚合物的乳化降黏实验研究

以辽河油田某区块稠油为主要研究对象,为了便于开采和输送,通过复配表面活性剂,研究其对稠油的降黏效果,选出最优降黏剂配方。采用的表面活性剂有非离子表面活性剂AEO-15、月桂两性离子表面活性剂咪唑啉。结果表明,单独使用AEO-15,质量分数为0.5%时稠油乳状液黏度最低,降黏率达到76.6%,将质量分数为1%的咪唑啉型两性离子表面活性剂与质量分数为0.5%的AEO-15乳化剂溶液按1∶1体积比复配,降黏效果最佳,可使降黏率达到92.7%,将质量分数为0.6%的无机碱碳酸钠溶液按体积比1∶1∶1复配到其中,可使稠油获得更优的降黏效果,降黏率高达95.0%,此外,聚合物HPAM有利于增强乳状液稳定性。表面活性剂可以降低油水界面张力,Na_2CO_3降低界面张力的效果较好,聚合物HPAM不能降低界面张力,自身通过分子链形成空间网状结构,联结周围的油滴,活性剂附着在HPAM分子链上,不利于降低油水界面张力。     

表面活性剂/碱/聚合物的乳化降黏实验研究

以辽河油田某区块稠油为主要研究对象,为了便于开采和输送,通过复配表面活性剂,研究其对稠油的降黏效果,选出最优降黏剂配方。采用的表面活性剂有非离子表面活性剂AEO-15、月桂两性离子表面活性剂咪唑啉。结果表明,单独使用AEO-15,质量分数为0.5%时稠油乳状液黏度最低,降黏率达到76.6%,将质量分数为1%的咪唑啉型两性离子表面活性剂与质量分数为0.5%的AEO-15乳化剂溶液按1∶1体积比复配,降黏效果最佳,可使降黏率达到92.7%,将质量分数为0.6%的无机碱碳酸钠溶液按体积比1∶1∶1复配到其中,可使稠油获得更优的降黏效果,降黏率高达95.0%,此外,聚合物HPAM有利于增强乳状液稳定性。表面活性剂可以降低油水界面张力,Na_2CO_3降低界面张力的效果较好,聚合物HPAM不能降低界面张力,自身通过分子链形成空间网状结构,联结周围的油滴,活性剂附着在HPAM分子链上,不利于降低油水界面张力。     

水溶性稠油降黏剂性能影响因素分析

以渤海油田两种典型的水溶性稠油降黏剂为对象,包括小分子表面活性剂SR和高分子ZK,通过填砂管驱替实验,研究了温度、盐度和渗透率对于它们驱油性能的影响。结果表明:在相同条件下,ZK的驱油效果优于SR;温度升高、盐度升高和渗透率降低不利于两种降黏剂驱油效果的提升。通过界面张力测试、降黏性能测定、溶液表观黏度测定、微观可视化驱替实验,探讨了温度和渗透率影响降黏剂驱油效果的原因。结果表明:温度升高促使体系界面张力升高、降黏性能下降、溶液表观黏度降低,不利于降黏剂提升洗油效果和扩大波及范围。微观驱替实验结果表明,ZK在不同渗透率下均具有更好的波及效果;在低渗条件下,形成的乳状液滴尺寸小,不利于调整吸水剖面。     

表面活性剂驱油效率的影响因素研究

在83℃下测定了3种表面活性剂DL-S、HL-Y/NNR、GZ-16的油水界面张力、乳化能力以及改变油藏岩石润湿性的能力。利用低渗透岩心驱油实验研究表面活性剂的这3种特性对驱油效率的影响。结果表明,表面活性剂的浓度在1 000 mg/L时,DL-S的油水界面张力达到10-3mN/m超低数量级,HL-Y/NNR表现出较为优越的乳化性能,GZ-16具有较好的润湿性能。在驱油实验中,具有最好乳化性能的HL-Y/NNR提高采收率的幅度最大为12.91%,其次为具有超低界面张力的DL-S,相较而言,改变润湿性的能力对驱油效率的影响最小。     

渤海特稠油油藏油溶性降黏体系辅助热采室内实验研究

海上某深层特稠油油藏埋藏深、原油黏度高(30 000～50 000 mPa·s)、地层压力高,单纯蒸汽开采易造成注汽压力高、开发效果差等问题,为此,研制了一种油溶性降黏体系,该体系主要由有机溶剂、分散剂和互溶剂组成,并对体系进行了静态评价(闪点、降黏率、溶沥青速率、稠油屈服值)和动态驱替评价。实验结果表明:该体系闪点78.3℃,安全性高,5%质量分数的降黏率可达80%以上,溶沥青速率3.2 mg·(mL·min)~(-1),可使特稠油屈服值降低93%;动态驱油过程中,相比于单纯蒸汽驱,油溶性降黏体系+蒸汽驱的方式可使注汽压力降低53%,驱替效率提高22%,该体系具有广阔的应用前景,可用于辅助特稠油油藏的热采开发。     

生物表面活性剂提高采收率技术室内研究

通过稠油微生物乳化降粘试验,筛选培养出高效的生物表面活性剂菌种,研究影响表面活性剂驱油体系生长的因素,对其现场应用潜力进行了分析研究。通过室内研究,生物表面活性剂能够改善界面润湿性,克服原油吸附功,强化水驱条件下剩余油的启动,与聚合物在驱油机制和功能上实现互补,对微生物采油技术研究也具有重要意义。     

耐温抗盐超稠油乳化降黏剂研制

针对春光油田白垩系油层埋藏深、原油黏度高、地层水矿化度高和注汽温度高等特点,研制出不同类型的稠油降黏剂,经抗盐和耐温试验评价,优选出CGS-15和CGS-63两个降黏剂单剂,筛选出适合白垩系稠油的渗透剂,找出最佳复配比例和最佳使用浓度。驱替试验表明,与单纯蒸汽驱相比,采用降黏剂和蒸汽复合驱的驱替效率提高了22.7%个百分点。     

界面扩张流变性对碱驱采收率影响的研究

利用填砂管驱替实验和微观可视化实验,考察了不同质量分数NaOH体系的驱油规律,然后使用DSA100型界面扩张流变仪分析了原油/NaOH体系的界面性质,建立了NaOH驱油体系采收率与界面性质之间的联系。研究结果表明,NaOH质量分数由0.1%增加到2.0%,油水界面张力逐渐降低,碱驱体系提高采收率幅度先增后减,NaOH最佳质量分数为1.5%。界面扩张流变性对碱驱体系采收率的影响比界面张力更为直观,即界面弹性模量越大,油水界面强度越高,其封堵高渗通道的能力越强,可显著扩大波及体积;界面黏性模量越大,弹性模量和洗油效率越低,采收率也随之下降。     

复合碱、盐多元驱各组分对油水界面张力和稠油黏度的影响

无机盐,混合碱NaOH、Na2CO3,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES),聚合物聚丙烯酰胺(PAM),经过混合组成多元驱。通过实验探讨了该多元驱中各个组分的用量对油水界面张力和稠油黏度的影响,优化了该多元驱中各个组分的含量。实验得出,无机盐的加入可以显著地降低界面张力和稠油黏度。当多元驱中无机盐、混合碱和表面活性剂的质量分数分别为51.87%,40.17%,6.99%,聚合物质量浓度为800 mg/L,配成质量分数为1%的水溶液,加热到50℃,油水质量比7∶3混合后,可使新疆克拉玛依地区红浅稠油黏度从23690 mPa.s降到84.83 mPa.s,降黏率达到99.64%,体系界面张力达到0.07499mN/m。室内评价表明,该多元驱可使新疆克拉玛依地区9#红浅稠油降黏率达到92%。多元驱中无机盐的质量分数超过50%,大大降低了成本。     

化学剂对三元复合驱体系性能影响的研究

三元复合体系粘度、与原油间的界面张力以及乳化能力对驱油效果有直接的影响,并且已经成为评价三元复合驱体系性能的重要指标。本文主要研究了复合体系中各种化学剂对体系性能的影响规律,并对影响机理进行了初步的探讨。研究结果表明,NaOH与原油易生成W/O型乳状液,碱和表面活性剂浓度对平衡界面张力有很大的影响,且二者均存在最佳浓度范围。碱的加入可以使聚合物溶液的粘度大幅下降,表面活性剂却可以使溶液粘度小幅上升。矿化度的增加可以引起聚合物溶液粘度下降,2500万HPAM的三元复合体系受矿化度影响较小,而疏水缔合I型三元复合体系的粘度随着NaCl浓度的增加而增加。     

渤海稠油热采添加剂室内模拟驱油实验研究

化学辅助降粘是提高稠油采收率的重要方法之一。针对渤海稠油目前存在的蒸汽热采过程中原油乳化使粘度迅速增大的问题,研制一种热采添加剂,可以在蒸汽热采过程中注入地层,降低原油乳化率及粘度,增加采收率。该热采添加剂由实验室自制二嵌段聚醚类添加剂、酚醛树脂类添加剂和成熟使用的KLD添加剂复配而成。实验结果表明该热采添加剂具有较好的防乳效果、降粘效果和较好的降低界面张力的特性。通过室内模拟驱油实验,该热采添加剂在添加量为0.3%时,其岩心原油最终采收率达到了91.61%。     

表面活性剂驱室内评价实验研究

三次采油是油藏水驱开发之后提高原油采收率的重要途径,表面活性剂驱是三次采油技术中的重要组成部分,对提高高温高盐油藏采收率起到了较好的效果;表面活性剂通过降低油水界面张力或改变储层岩石润湿性来提高洗油效率,表面活性剂溶液的浓度、注入倍数、注入时机直接影响原油最终采收率,结合实际区块岩石,通过室内表面活性剂驱替实验优选出表面活性剂以及相应的注入参数,应用于该油田区块,原油递减趋势明显变缓,增油效果很好。     

三类油层二元体系乳化程度对驱油效率影响

为了解二元复合驱中乳化程度对驱油效率的影响,配置了表面活性剂浓度分别为0.1%、0.2%、0.3%的3种乳化程度不同的二元体系。通过对3种体系的界面张力、析水率、稳定性和驱油效率进行研究评价,实验表明:乳化程度越高,析水率越低,稳定性越好,驱油效率越高,提高采收率效果越好。     

二元复合驱化学分析及提高石油采收率技术研究

为提高二元复合驱的驱油效率,采用了一种新型的聚合物和表面活性剂组成的复合驱油剂,对其进行了化学分析及其对现场稠油的驱替效果评价。通过界面张力测量及动态界面张力分析,优选了表面活性剂PS-2作为最优选择,并确立其最优质量分数范围为0.2%～0.4%。通过黏浓特性和黏温特性实验,优选出聚合物KYPAM,并确定其最佳质量浓度为1 000 mg·L^-1。随后通过研究聚表二元复合体系的界面张力和流变性,发现该体系能够有效降低油水界面张力,并具有良好的流变性。采用单岩心驱替实验方法,对比分析了聚合物-表面活性剂二元复合驱、单一聚合物驱替及单一表面活性剂驱替对于现场高黏度原油提高采收率的效能。结果表明,聚表二元复合驱的采收率最高,达到32.1%,比水驱提高了16.2%。     

二元复合体系性能评价

目前油田上三次采油方法主要有聚合物驱、二元复合驱和三元复合驱。但聚驱注入液与原油之间的界面张力很高,对原油基本上没有增溶和乳化能力,因而该技术受到限制。三元复合驱由于注入大量碱剂带来了一定的负面影响。表面活性剂/聚合物二元复合驱油体系配方中去掉了碱,可以最大限度地发挥聚合物的黏弹性,减弱由于碱的存在引起的腐蚀结垢现象,保持超低界面张力的同时,驱油效果也能接近三元复合驱。但不同组分化学剂的混合物在油藏多孔介质中的吸附、扩散和运移等性能特征差异较大,导致在油藏孔隙中驱油时的"色谱效应"和不理想的"协同效应",因此对二元复合体系性能进行评价具有重要意义。