弱碱三元体系性能特征及其影响因素研究

针对大庆油田弱碱三元驱工业化推广应用中存在问题和实际需求,进行了弱碱三元体系影响因素研究及其性能特征评价。结果表明,与强碱三元体系相比较,弱碱三元体系与原油间界面张力下降速度较慢,第45～60 d后界面张力才能下降到10~(-3)mN/m数量级。碱、聚合物间与表面活性剂色谱分离较大,碱与聚合物之间相对较小。在三元体系黏度相同条件下,随碱和表面活性剂浓度增加即界面张力降低,三元体系与原油间乳化作用增强,附加渗流阻力增大,传输运移能力变差。随三元体系黏度增加,中低渗透层分流率增加,液流转向能力增强。随三元体系界面张力降低,高渗透层洗油效率提高,剩余油饱和度降低,水相渗透率增加,渗流阻力减小,分流率增加,液流转向效果变差。在岩心非均质性和界面张力相同条件下,随三元体系黏度增加,三元驱采收率增大。在岩心非均质性和黏度相同条件下,随界面张力降低,三元驱洗油效率提高,采收率增幅增加。在黏度和界面张力相同条件下,随岩心非均质性加剧,水驱采收率降低,三元驱采收率增加。     

弱碱复合驱界面张力实验研究

通过使用界面张力仪,测定了弱碱、表面活性剂和聚合物(ASP)三元复合驱油体系在大庆油田下的界面张力情况。实验表明,在一般情况下,碱浓度对体系界面张力值影响较大,同等聚合物浓度、表面活性剂浓度条件下,碱的浓度越高,界面张力值越低,能更快的达到较低的界面张力值;石油磺酸盐+聚合物500mg/L+1.2%Na2CO3复配体系的动态界面张力值,稳定10-3至10-2数量级之间。弱碱能够较好的降低界面张力。     

大庆原油与复合驱油体系间界面张力研究

大庆原油与ASP三元体系间的界面张力有着多种影响因素,利用Tx500c型界面张力仪等研究界面张力随碱浓度、表面活性剂浓度、聚合物浓度、温度及碱类型的变化,结果表明除个别由于矿化度等问题影响出现的跳点外,界面张力随表面活性剂和碱浓度的增大而减小;随聚合物浓度的增加先增大再减小又增大;随温度的升高而降低;弱碱降低界面张力的效果好于强碱。     

ASP三元复合驱油体系在长岩心中的运移规律

为研究大庆油田ASP(碱、表面活性剂、聚合物)三元复合驱油体系在地层中的运移规律,制备了渗透率为479 mD,长度为6 m的填砂管模型,根据现场提供的复合体系配方在45℃环境下进行恒温驱替,分析采出液的化学剂浓度、黏度、界面张力的变化。结果表明,在三元驱阶段,复合体系的注入程度越高,含水率越低,采收率越高,ASP注入开始1.5 PV后复合体系驱油效果彻底失效。复合体系的化学剂浓度和黏度的损失程度为黏度(6倍)表面活性剂(4倍)聚合物(3倍)碱(2倍),由于黏度的损失过大,复合体系在后1/12井距失去了控制流度比的作用。碱的存在使得超低界面张力(0.001 mN/m)可以维持前1/2井距,低界面张力(0.01 mN/m)可以维持后1/2井距。     

弱碱三元体系岩心适应性研究

通过扫描电镜实验,分析弱碱三元体系中聚合物浓度以及加入碱和表面活性剂对分子形态的影响研究,开展渗流实验,分析弱碱三元复合体系与岩心的适应性关系。弱碱三元复合体系中弱碱选用Na2CO3,表面活性剂选用石油磺酸盐,聚合物选用部分水解聚丙烯酰胺干粉,改变三元体系中聚合物的浓度,通过电镜扫描实验,研究聚合物浓度对弱碱三元体系的分子形态的影响;选取3种不同渗透率(100、300、500m D)的岩心,分别向饱和水后岩心中注入不同聚合物浓度的三元体系进行渗流实验,研究岩心渗透率和聚合物浓度对阻力系数和残余阻力系数的影响,分析弱碱三元复合体系与岩心的适应性。     

三元复合体系渗流特征及其动态损失规律研究

针对以单一岩心尺度作为实验介质研究复合体系渗流特征及各组分损失规律不能完全真实地模拟其在实际油藏中的渗流特性的问题和评价各组分的损失规律仅以静态损失量作为评价指标存在局限性的问题,在优化各组分检测方法的基础上,开展了多个岩心尺度的三元复合体系渗流实验,研究了复合体系各组分的渗流特征及其动态损失规律。实验结果表明：随着岩心尺度的增大,碱和聚合物浓度曲线均呈逐渐滞后的趋势,且二者受吸附、滞留作用的损失率逐渐增大,而表面活性剂则变化不明显;各组分渗流前缘上游区域同一位置处各组分相对浓度大小顺序依次为：碱>表面活性剂>聚合物;同一岩心尺度下,复合体系注入不同阶段,吸附、滞留作用和多孔介质的剪切作用对聚合物黏度损失的贡献有所不同。     

不同类型聚合物对弱碱三元体系的性能影响

三元复合驱是继聚合物驱后进行剩余油挖潜的又一项重要三次采油技术,三元配方中的聚合物能提高波及系数和洗油能力,应用对比实验,研究了不同类型聚合物、不同剪切速率对石油磺酸盐弱碱三元体系粘度及界面张力的影响,实验结果表明随着聚合物分子量的增加,三元体系界面活性范围略微变窄;不同类型聚合物配制的弱碱三元体系界面张力和粘度稳定性存在差异,其稳定程度和聚合物的水解度存在关联。     

三元复合驱用新型疏水缔合聚合物性能评价

为探索降低三元复合驱化学剂用量的有效途径,评价了几种新型疏水缔合聚合物的性能。无碱和表面活性剂条件下,疏水缔合聚合物的增粘效果与2500万分子量HPAM相近。三元条件下,由于碱和表面活性剂能够促进聚合物分子链上官能团的疏水缔合作用,使粘度大幅度升高,所以相同粘度条件下,三元体系中的聚合物用量小于无碱和表面活性剂时的聚合物溶液。剪切后,疏水缔合聚合物具有较好的粘度恢复性能,可以实现低粘注入、高粘驱替,有利于在油田开发中应用。该类型聚合物与表面活性剂配伍性较好,可在较宽的碱和表面活性剂浓度范围内达到超低界面张力。与2500万分子量HPAM三元体系相比,在驱油效果相近的情况下,该类型疏水缔合聚合物可降低聚合物用量20%以上。     

强碱三元体系界面张力影响因素研究

界面张力是评价三元复合体系的重要指标。从三元复合体系表面活性剂浓度、碱浓度、聚合物浓度、水质矿化度以及体系稳定性等方面进行研究,得出不同表面活性剂、碱浓度下,三元复合体系界面张力先降低后升高,矿化度对界面张力的影响很大。0.30%S（表面活性剂）＋1.2%A（碱）＋1650 mg/LP（聚合物）三元复合体系的界面张力在...     

利用物理模拟实验效果表征三元复合驱驱油机理研究

在贝雷岩心上开展不同化学驱体系的驱油实验,确定了不同驱油体系的驱油效果。结果表明：强碱三元体系效果好于弱碱三元体系,三元体系效果好于二元体系,二元体系效果好于高浓度聚合物驱,高浓聚合物驱好于普通聚合物驱。对影响三元复合驱效果的因素进了分析,三元体系碱和表活剂浓度越高,段塞越大,体系黏度越高,提高采收率幅度越大。     

抗盐聚合物配制弱碱三元体系驱油体系性能研究

针对P-1、P-2、P-3三种抗盐聚合物与常规高分聚合物配制石油磺酸盐弱碱三元体系,开展了弱碱三元体系的界面活性、粘度和界面张力的稳定性、注入能力和驱油效果等室内评价工作。评价结果表明:与常规高分聚合物相比,抗盐聚合物配制的石油磺酸盐弱碱三元体系增粘效果好,阻力系数大,驱油效果好。     

丙烯酰胺聚合物与发泡剂对油水界面性质及乳状液稳定性的影响

用界面张力仪、表面黏弹性仪和Zeta电位仪研究了胜利埕东油田聚合物强化泡沫复合驱中聚合物和/或发泡剂质量浓度对油水界面特性及乳状液稳定性的影响.结果表明,随聚合物质量浓度增加,模拟水与原油模拟油间油水界面张力、界面剪切黏度和油滴表面的Zeta电位绝对值增大;而随发泡剂质量浓度增加,模拟水与原油模拟油间的界面张力降低,界面剪切黏度有所增加,但变化幅度很小,油滴表面的Zeta电位绝对值增大;原油模拟油与含聚合物和发泡剂的模拟水间所形成的W/O乳状液稳定性随聚合物和/或发泡剂质量浓度增加而增强.     

三元体系注入能力影响因素研究

实验分别研究了聚合物分子量、聚合物浓度和岩心渗透率对三元体系注入压力的影响,三元体系注入压力与纯聚合物体系一样,注入压力随聚合物分子量和浓度的增加而增大,随岩心渗透率的减小而增大。还深入研究了水中阳离子对聚合物体系和三元体系的影响,结果表明在仅有一价阳离子存在的情况下,三元体系的注入压力低于同浓度聚合物的注入压力,而在有二价离子(Mg2+)存在的情况下,三元体系的注入压力要明显高于同浓度聚合物的注入压力,原因是Mg(OH)2与聚合物发生团聚,颗粒粒径增大,堵塞岩心。     

原油乳状液黏度影响因素及规律性研究

研究了不同剪切速率下,二元、三元不同油水比、不同碱含量、不同二元配方条件下形成的乳状液体系黏度的影响因素及其规律。结果表明,高剪切速率下,油水比为7:3形成的三元乳状液最稳定,黏度最大;较高剪切速率下,油水比低于1:1的二元乳状液体系黏度很低,发生相转变;不加碱时,形成的二元乳状液体系黏度较大;加碱时,三元乳状液体系在较低剪切速率下形成的乳状液体系黏度较大,当剪切速率增加到一定值时,三元乳状液发生相转变,黏度降低,且随剪切速率增加变化不明显;低剪切速率下,聚合物+活性剂形成的二元体系乳状液黏度最大,碱+活性剂形成的二元体系乳状液黏度最小;当剪切速率超过一定值时,聚合物+碱形成的二元体系乳状液黏度最大,聚合物+活性剂形成的二元体系乳状液黏度最小。     

改性/复合驱体系研究

针对羊三木油田三断块先导试验区现场试验过程中出现碱、聚合物、污水三者之间匹配性差的问题,室内进行了新二元复合体系筛选研究。通过界面张力、碱与聚合物的匹配性实验、物理模拟实验等研究,结合现场实际情况筛选出了一个新型复合体系,体系组成为:活性碱+聚合物,能有效降低油水界面张力,与注入水配伍性好,室内驱油结果比水驱高17%。     

聚驱后强弱碱三元体系极限驱油效果实验研究

随着大庆油田主力油层开发进入高含水阶段,急需聚合物驱后提高采收率接续技术方法。本文针对聚合物驱进入高含水阶段后进行三元驱的可行性展开了研究,利用达到超低界面张力条件的三元体系,模拟聚合物驱达到极限驱油效率后,开展三元体系极限驱油效果对比研究。结果表明:在聚合物驱达到极限采收率后,开展三元体系驱油能够进一步提高驱油效率,当弱碱三元体系中碱浓度较低时,聚驱后三元驱的采收率增加值较高,阶段极限采收率可达32.97%;当强碱三元体系中强碱浓度较高时极限采收率可达30.29%。在体系其他组成相同的条件下,基于强碱三元体系对注入系统和油层伤害较严重的问题,建议采用弱碱三元体系开展驱油生产。     

改变碱型对复配表面活性剂三元体系界面张力的影响

在复配表面活性剂(重烷基苯磺酸盐与石油磺酸盐比例为1:3)条件下,用强碱、弱碱、盐、以及三者之间复配后配制三元体系进行界面活性研究,通过对复配表面活性剂的弱碱三元体系在低碱低表面活性剂浓度下的界面张力扫描,绘制界面活性图,研究复配条件下强碱、弱碱、盐对三元复合体系界面张力的影响。     

电渗析处理后油田污水在聚合物驱和复合驱中的应用

利用电渗析法处理油田污水,研究了处理前后3种水所配制的聚合物溶液的流变性;淡水所配制的聚合物溶液黏度最高;指出矿化度和阳离子是造成3种水聚合物溶液流变性不同的根本原因,淡水可以作为聚合物驱的配注水。通过3种水在不同质量分数碱(0．4％、0．6％、0．8％、1．0％、1．2％)的三元复合体系的界面张力曲线,得出浓水三元复合体系达到超低界面张力时碱的质量分数范围最宽(0．4％～1．1％)。根据现场三元复合体系配方(聚合物质量浓度为1350mg／L,ORS-41的质量分数为0．3％,碱的质量分数为1％)选择了浓水三元复合体系碱的质量分数为0．6％时,两个三元复合体系黏度相近。对两个三元复合体系配方在光刻模型上进行了微观驱油实验,结果表明：浓水低碱三元复合体系也能驱替各种残余油,具有良好的驱油效果。     

微量氢氧化钠提高聚合物体系性能研究

本文研究了加入不同含量氢氧化钠的清污水聚合物体系的粘度稳定性、抗剪切性、粘弹性,通过岩心驱油实验将聚合物体系和加碱聚合物体系驱油效果进行评价。结果表明,加入微量的氢氧化钠聚合物体系随着保留时间的增长粘度降解率低,抗剪切性好,粘弹性好。同浓度聚合物加碱体系比纯聚合物体系提高采收率低0.33个百分点,同粘度聚合物加碱体系比纯聚合物体系提高采收率高0.65个百分点。     

驱油用化学聚合物性能评价实验

化学聚合物驱油原理是通过水溶性高分子聚合物增加注入水的的黏度,从而改善流度比,进而扩大波及体积,提高采油速度和原油采收率。聚合物溶液的增黏性能是其驱油特性的最主要参数,影响聚合物黏度的主要因素有聚合物的分子结构、分子量、浓度、地层水或注入水矿化度、温度以及地层剪切作用。通过评价聚合物的增黏性能、耐盐性、抗剪切性,评价比较聚合物的驱油能力。通过室内实验,测定了4种聚合物A、B、C、D的黏浓曲线,得到了聚合物剪切前后的黏度数据,以及聚合物在不同矿化度时的黏度。