弱碱三元复配体系筛选研究

将SS、SHSA-HN6两种表面活性剂和KYPAM、ZL-Ⅱ型两种聚合物以及弱碱Na2CO3进行复配,对复配体系进行黏弹性研究、界面张力的评价以及在纵向非均质人造岩心上进行物理模拟驱油实验,从各种复配体系中选出最佳的弱碱三元复配体系应用于现场试验。结果表明,每种复配体系的黏度都随剪切速率的增大而下降,不同类型的活性剂基本不影响KYPAM三元复合体系的黏度,而对ZL-Ⅱ型三元复合体系的黏度却有所影响。不同复配体系的弹性都随着剪切速率的增加而增加,几种复配体系的弹性基本相同。4种复配体系均在15min内达到超低界面张力,且稳态界面张力都保持在超低范围内,两种表面活性剂都有较好的降低界面张力的能力。在驱油效果评价上,SS所形成的三元体系驱油效果均好于SHSA-HN6所形成的三元体系,KYPAM和ZL-Ⅱ型两种聚合物的三元复合体系的驱油效果KYPAM的占优。     

复合碱三元体系与含CO_2二类油层适应性研究

针对大庆北一区断东二类油层强碱三元复合驱现场试验,分析了试验区中心井伴生气中CO2含量的变化趋势以及和三元液的化学作用规律,研究了氢氧化钠和碳酸钠复配三元体系的界面张力、黏度特性、驱油效率。其中HPAM质量浓度2 000mg/L、重烷基苯磺酸盐质量分数0.3%、氢氧化钠质量分数0.8%、碳酸钠质量分数0.4%组成的复合碱三元体系(简称F21)综合性能较优。复合碱(F21)三元体系2h的平衡界面张力低至6.5×10-3mN/m;复合碱(F21)三元体系的黏度比强碱体系增加28.5%,且三元体系黏度随复合碱强度减弱而升高;复合碱(F21)三元体系比水驱采收率提高24.4%,和强碱体系化学驱采收率接近;非均质模型化学驱采收率比均质模型降低2.4%。     

Na2CO3溶液与大庆原油作用对油水界面性质及乳状液稳定性的影响

采出液的稳定性及处理效果与油水界面性质有关,三元复合驱弱碱与原油作用时间对油水界面性质及采出液稳定性有重要影响.以大庆原油模拟油、模拟水和Na2CO3溶液为研究对象,利用界面张力仪、表面黏弹性仪、Zeta电位分析仪及浊度仪,研究大庆油田三元复合驱弱碱与原油长期作用后对油水界面性质及乳状液稳定性的影响.结果表明:Na2CO3溶液与模拟油长时间反应后,分离得到的水相与模拟油间的界面张力降低,油珠表面的Zeta电位绝对值增加,油水界面剪切黏度变化不明显,水相与模拟油乳化后所形成的乳状液的稳定性增强.Na2CO3溶液与模拟油反应1d后,分离得到的油相与模拟水间的界面张力、Zeta电位及乳状液稳定性大于未反应的模拟油的;Na2CO3溶液与模拟油反应10d后,分离得到的油相与模拟水间的界面张力小于反应1d后分离所得的油相的,Zeta电位及乳状液稳定性大于反应1d后分离所得的油相的.该研究结果为三元复合驱机理研究提供参考.     

TAD S - 1 0复合体系驱油效果

为了研究复合体系各组分在驱油过程中的贡献程度, 利用磺酸盐双子表面活性剂TAD S - 1 0与相对分 子质量为15 0 0万的聚合物以及 N a 2CO3 配制的复合体系在光刻玻璃模型上进行原油驱替实验, 根据复合体系的驱 油效果, 分析界面张力、 聚合物、 碱以及正丁醇对驱油效果的影响。结果表明, TAD S - 1 0与石油磺酸盐复配产生的超 低界面张力使得化学驱采收率提高2. 6%; 加入聚合物后的二元体系与一元体系相比, 化学驱采收率提高1 0%左右, 总采收率提高1 2. 1 3%; 加入弱碱的三元体系化学驱采收率较二元体系提高2. 7 3%; 而三元体系加入质量分数为 0. 0 2%醇后化学驱采收率提高1. 2 3%, 总采收率提高1. 3 1%。     

杏南油田含聚污水表面活性剂降压增注研究

杏十三区含聚污水回注区块受残余聚合物影响,导致区块吸水效果下降,影响油田开发效果。因此,开展了含聚污水区块降压增注表面活性剂配方及配套工艺参数研究。首先对注入水进行了全水质分析;以石油磺酸盐为基础药剂,通过测量界面张力进行复配药剂及添加剂的筛选;对体系进行性能评价后,开展了室内岩心驱替实验,从而优化了注入参数。结果表明,降压增注表面活性剂的最佳配方（质量分数）为：0.7%石油磺酸盐+2.0%重烷基苯磺酸盐+0.5%无水乙醇+1.0%NaCl,与原油之间的界面张力为6×10-3 mN/m;在岩心驱替实验中,最佳注入速度为0.15 mL/min,最佳注入量为1 PV,最优段塞组合为0.5 PV+0.3 PV+0.2 PV,在不同渗透率的条件下,降压率均超过24%。     

Gemini型表面活性剂三元复合体系性能和驱油效果

以胱氨酸钠和油酰氯为原料,通过一步反应合成了一种新型阴离子Gemini表面活性剂二油酰胺基胱氨酸钠(Sodium dioleoylamino cystine,SDOLC),利用Texas-500C型界面张力仪和MCR301流变仪研究了Gemini型表面活性剂/HPAM/碱三元复合体系降低油水界面张力性能和黏弹性能,在均质和非均质岩心中评价了体系的驱油效果。结果表明,HPAM的加入不影响Gemini表面活性剂和碱复合溶液与原油界面张力最低值,但可以有效增加体系的黏度。综合考虑界面张力和黏弹性能,选择黏度44mPa·s且与大庆原油界面张力最低值2.4×10-2 mN/m的含质量分数为0.18%HPAM、0.1%SDOLC、0.15%NaOH和0.06%HEDP·Na4体系作为Gemini型表面活性剂三元复合驱油体系。注入0.6PV该体系在均质岩心中水驱基础上可提高采收率26.11%,在非均质岩心中水驱基础上可提高采收率22.25%。     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合体系研究

红岗油田已进入高含水开发阶段,依靠常规方法提高采收率的难度越来越大,利用碱表面活性剂聚合物组成的三元复合体系可与原油产生超低界面张力,又具有较高粘度,既提高驱油效率又能提高波及体积,从而提高采收率。根据红岗油田萨尔图油层特征,采用正交试验设计方法筛选出了一种三元复合驱油体系,该体系与红岗油田萨尔图油层原油形成的界面张力可达到10-3mN/m,该体系为1.5%A+0.06%S+0.2%P+0.2%N;其主要指标为界面张力(3～7)×10-3mN/m,粘度μ>20mPa*s。另外,通过室内岩心流动实验证实室内天然岩芯驱油效率比水驱采收率提高10%左右。     

复合体系启动水驱残余油微观实验研究

采用微观模拟技术,对三元/二元体系启动水驱后残余油进行研究.结果表明,复合体系的高黏弹性及低界面张力特性能够以将油珠拉成油丝、剥离油膜、乳化并携带油滴等方式,大幅度降低水驱后的盲端、簇状、柱状残余油,增加乳化油滴数量,提高驱油效率;当模型水驱采收率为50％时,碱-活性剂-聚合物(ASP)体系最终采收率可达81.2％,SP体系可达85.1％,采收率增幅分别为31.2％和35.1％;等黏度的无碱体系比三元体系驱油效率更高,无碱复合驱具有良好的应用前景.     

喇嘛甸油田强碱三元复合驱采出液性能分析

为了给强碱三元复合驱技术决策提供依据,以喇嘛甸油田取样井的采出液为研究对象,分析了强碱三元复合驱采出液药剂加量与黏度和界面张力间的关系,探索了强碱三元复合体系段塞黏度对采出液药剂加量和色谱分离程度的影响。结果表明,随取样井储层渗透率增加,采出液中碱、表面活性剂质量分数和聚合物质量浓度呈现“先升后降”变化趋势。随采出液聚合物质量浓度增加,黏度增加,界面张力升高。随采出液碱和表面活性剂质量分数增加,黏度减小,界面张力降低。分析表明,强碱三元复合驱过程中存在比较严重色谱分离现象。通过提高三元复合体系黏度可以减弱色谱分离现象,进而改善三元复合驱增油效果。     

锂皂石颗粒对聚合物驱采出水乳化稳定性的影响

研究了锂皂石颗粒对模拟聚合物驱采出水乳化稳定性能和油水界面性质的影响。通过分析含油量表征分析了锂皂石颗粒对聚合物驱采出水乳化稳定性的影响,发现在HPAM质量浓度为100～600mg／L、锂皂石颗粒质量浓度为50～100mg／L时,对聚合物驱采出水稳定性影响最大。研究了锂皂石颗粒对模拟聚驱采出水中油滴Zeta电位、油水界面张力、颗粒油滴聚集状态及乳化体系黏度的影响。结果表明:在实验浓度下,随锂皂石颗粒质量浓度增大,Zeta电位下降、界面张力降低、体系黏度提高,对采油污水稳定性影响显著;当锂皂石颗粒质量浓度大于100mg／L后,聚驱采出水稳定性减弱,此时有利于聚合物驱采出水的处理。     

乳化对注入压力贡献程度的表征及影响因素研究

系统研究碱/表面活性剂/聚合物三元复合体系乳化对压力的贡献程度。首先建立了乳化压差的表征方法,在此基础上,考察了驱替体系类型、界面张力量级和岩心渗透率的大小对乳化压差的影响,并通过微观驱油实验,分析了不同类型驱替体系乳化压差存在差异的作用机理。结果表明,与聚合物体系相比,碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱体系乳化可产生较强的渗流阻力,具有较高的乳化压差;超低界面张力时,易产生较高乳化压差;岩心渗透率对乳化压差影响较大,在低渗条件下易产生较高乳化压差。     

大庆油田杏十二试验区活性水驱油体系优选研究

针对大庆油田L区块产水率高的问题,在杏十二试验区开展活性水驱油体系研究。结合区块油藏条件,选取合适的表面活性剂,通过室内物理模拟实验对活性水驱油体系进行优选。结果表明,表面活性剂能有效降低油水界面张力,提高石油采收率,且随着活性水注入质量分数的增加,注入压力增大。在室内驱油实验中,当1^# 活性水质量分数超过0.08%时,采收率增长幅度明显变缓。最终结合实验结果与经济评价方法,筛选出适合杏十二试验区的驱油体系,即甜菜碱型表面活性剂与地层水以质量分数0.08%配成活性水,最优用量为0.25PV。     

生物酶与鼠李糖脂发酵液复配驱油实验研究

针对生物酶在高渗透油层驱油应用中表现出的没有提高吸水指数的技术问题,通过模拟地层采油驱油实验和界面张力实验,利用鼠李糖脂发酵液中的大分子胶团具有调驱作用的机理,用质量分数0.8%的生物酶与鼠李糖脂发酵液复配制剂驱油,得出采收率并观察驱油时的阶段含水率、阶段压力、阶段采收率的曲线变化.通过驱油结果和界面张力对比,结果表明:鼠李糖脂发酵液与生物酶复配驱油不仅具有很好的协同作用,而且在高渗透油层明显提高了原油的采收率.     

聚驱后优势渗流通道分布特征及封堵方法

大庆油田葡I 组油层大部分已进入后续水驱阶段,累计采出程度57%左右,仍有40%以上的地质储量留存地下。聚驱后葡I组油层优势渗流通道普遍发育,低效无效循环严重。综合应用取心资料、测井资料及注采动态变化资料,识别出优势渗流通道纵向上主要发育在葡I2、葡I3单元底部,平面上主要发育在河道砂体内部,且大部分平行于古水流方向。优势渗流通道厚度占10.6%,剩余储量占7.8%,吸水比例高达60.2%。为有效封堵聚驱后优势渗流通道、控制低效无效循环,自主研发具有较高弹性及强度的PPG颗粒。室内流动实验表明,PPG颗粒具有较好的抗剪切性能,可以进入油层深部封堵优势渗流通道。驱油实验表明,PPG/弱碱三元复合体系聚驱后提高采收率可达15.6%,较弱碱三元驱提高3.3%,节约聚合物用量28%。该研究成果可为油田的持续高效开发提供强力技术支撑。     

杏13区块三类油层聚合物吸附特性及其驱油实验研究

杏13区块三类油层在实施聚合物驱油时,研究聚合物在油藏孔隙中的吸附滞留情况及对驱油效果的影响。通过室内油砂吸附性实验及岩芯驱替实验,对相对分子质量为700×104抗盐聚合物、相对分子质量为1 800×104和2 500×104进行不同层位不同质量浓度的聚合物吸附研究及其驱油效果对比。结果表明,在三类油层上,不同相对分子质量的聚合物在油砂上的吸附量不同;不同质量浓度的聚合物溶液吸附损失对聚合物溶液的黏度影响不同;在相同质量浓度下,相对分子质量为700×104抗盐聚合物和2 500×104聚合物在水驱基础上化学驱采出程度在11%~14%;相对分子质量1 800×104聚合物水驱基础上化学驱采出程度在10%~12%。     

新疆吉木萨尔凹陷致密油藏最小混相压力实验研究

最小混相压力是油田采取注CO2增产方式的重要参数之一，为了确定新疆吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏原油与CO2的最小混相压力，进行了室内细管实验和界面张力实验。结果表明，细管实验测得新疆致密油藏最小混相压力值为18.70 MPa，略大于界面张力实验测得最小混相压力值18.44 MPa，二者相差1.4%，均小于油藏压力43.00 MPa，因此在现有油藏条件下CO2与原油能实现混相；平衡压力越大，CO2溶于原油后界面张力降低越多，当系统平衡压力从0.73 MPa增大到28.46 MPa时，原油与CO2的界面张力值由22.62 mJ/m2降到1.83 mJ/m2；当平衡压力在0.73~13.33 MPa时，CO2在原油中的溶解占主导作用，当平衡压力在15.84~28.46 MPa时，CO2对原油中轻质组分的萃取占主导作用，且原油与CO2相互作用机制由CO2溶解度向CO2萃取轻质组分转变时的压力为13.67 MPa。通过实验研究，加深了对目标油藏最小混相压力及原油与CO2微观相互作用机理的认识，为目标油藏注CO2增产开发方案的制定提供理论支持。     

胜坨油田二区自发乳化驱油体系性能

针对胜坨油田高温高盐、水驱采收率低问题,开展适合胜坨油田二区油藏条件自发乳化驱油配方研究.采用乳化能力测试和油/水界面张力测量,对自发乳化驱油体系中的碱、表面活性剂的种类及质量浓度进行优化,并结合物模实验对优选出的配方进行驱油效果评价.结果表明:复合碱和表面活性剂的协同作用使油/水界面张力达到超低,并导致油滴在轻微界面扰动作用下自发乳化;表面活性剂静态吸附量较小,且油砂上的吸附量小于净砂上的吸附量;均质模型中,自发乳化体系与残余油在多孔介质剪切作用下形成乳状液,依靠乳状液液滴堵塞大孔喉产生的贾敏效应和分流作用,提高波及系数,同时伴随油带的形成,自发乳化驱的采收率在水驱基础上提高25%;非均质模型中,形成的乳状液不足以有效封堵高渗通道,而是被驱替液携带流出地层,驱油效果变差.     

钠蒙脱土颗粒对聚驱采油污水乳化稳定性的影响

通过室内实验方法研究了钠蒙脱土颗粒对聚驱采油污水油水分离性能和油水界面性质的影响。采用界面张力仪和Zeta电位仪研究了钠蒙脱土颗粒对聚驱采油污水中油滴Zeta电位、油水界面张力和界面扩张黏弹模量的影响。在光学显微镜下,观察钠蒙脱土颗粒在油滴表面的吸附状态。结果表明,当钠蒙脱土颗粒质量浓度低于200mg／L时,随其质量浓度增大、Zeta电位下降,、界面张力降低、黏弹模量提高,采油污水中出现稳定液滴型(oil-mineral aggregate,OMA)结构,此时钠蒙脱土颗粒对聚驱采油污水稳定性影响比较显著, 采油污水处于比较稳定的阶段。当其质量浓度大于250mg／L后,Zeta电位基本不再下降,而界面张力略有提高,黏弹模量也有增大,颗粒油滴形成大的聚集体结构,油滴更容易发生聚并,聚驱采油污水稳定性变差,从而更易于处理。     

普通稠油SP二元复合驱波及系数与驱油效率的关系

改变甜菜碱表面活性剂的质量分数建立具有相同黏度不同界面张力的二元复合驱油体系,通过填砂管驱替实验评价驱油体系提高胜利普通稠油采收率的能力。结果表明,二元体系提高采收率的幅度随着表面活性剂质量分数的增大而减小;添加少量(质量分数0.01%)的表面活性剂,能够降低界面张力,但是高于超低界面张力值(10-3 mN/m),二元复合体系的采收率获得较大的提高,聚合物与表面活性剂产生良好的协同效应。微观驱替实验表明,扩大波及系数能更为有效地提高普通稠油化学驱采收率。降低界面张力至超低值能够提高洗油效率,但会降低复合体系扩大波及系数的能力,从而影响采收率的提高。     

适合海水二元复合驱配方研究——以埕岛油田为例

为加快海上油田开发速度,针对海水矿化度高、Ca2+、Mg2+浓度高的特点,从活性剂抗钙镁能力、界面张力、聚合物速溶等方面对二元复合驱体系的性能进行了研究。结果表明:S-1、S-2两种表面活性剂浓度为0.3%时可使原油界面张力达到10-4m N/m,两种表面活性剂具有较宽的浓度窗口,油藏适应性好。当Ca2+、Mg2+浓度达到2 500 mg/L时界面张力仍能达到10-3m N/m,具有良好的抗钙镁能力。新2#和新5#聚合物在海水条件下溶解性能和增粘性能较好。聚合物对活性剂降低界面张力能力影响较小。室内物模试验表明二元复合驱室内可提高采收率26.1%。海上油田实施二元复合驱,有利于为加快开发速度,最大限度提高采收率。