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%。     

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%。     

非离子Gemini表面活性剂与聚合物二元泡沫性能研究

在大庆油田油水条件下,利用界面张力仪、泡沫扫描仪及泡沫驱油装置,考察了非离子Gemini表面活性剂与聚合物二元体系的界面性能、泡沫性能及驱油效果。结果表明,二元体系可以与大庆原油形成超低界面张力,但随非离子Gemini表面活性剂或聚合物浓度增加,二元体系界面张力升高。二元体系的泡沫综合指数随非离子Gemini表面活性剂和聚合物浓度增加出现极大值,而后降低。非离子Gemini表面活性剂或聚合物浓度增加,二元泡沫复合驱采收率增加。随着气液体积比的增大,二元泡沫复合驱采收率先增大后减小。在气液体积比为1∶1时,二元泡沫驱采收率达到最大,气液体积比过大,易发生气窜。二元泡沫复合驱采收率随着压力升高而降低。     

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。     

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.     

二元与泡沫交替驱油体系室内物理模拟研究

针对大庆油田的典型非均质区块,利用三层正韵律非均质人造岩心,进行了岩心驱替实验,开展了二元与泡沫交替驱油体系室内物理模拟研究,对体系的注入参数进行了优化,并探讨了低界面张力表面活性剂/聚合物(SP)二元体系与泡沫体系交替注入来提高采收率的可行性。结果表明,在水驱采收率接近的情况下,保持驱油体系总注入量一定,低界面张力二元体系与泡沫体系的交替方式不同,提高采收率的幅度不同。单周期注入0.05 PV泡沫基液+0.05 PV N₂+0.10 PV低界面张力二元体系,周期注入量为0.20 PV,交替轮次为3次的注入方式为最优注入方式,该注入方式下交替驱油体系的阶段采收率最高,在水驱的基础上提高了21.82%。     

三元复合驱微观剩余油驱替机理及动用比例研究

通过天然岩心和微观可视化驱替实验,分析了界面张力对三元复合体系驱油效果的影响规律和作用机理。将微观剩余油进行分类,重点研究了三元复合体系驱动各类剩余油的微观机理。结果表明,界面张力越低,三元复合体系提高采收率的幅度越大,采收率提高值最高可达23.88%。将剩余油分为簇状、柱状、盲端状、油滴状和膜状5种类型,三元复合驱后各类型剩余油的动用比例随界面张力的降低而增大,其中簇状剩余油的动用比例最大,盲端状剩余油的动用比例最小。     

岩心多孔介质中三元/二元复合驱比较

通过均质长岩心流动实验和非均质岩心驱替实验,得到了化学复合驱中一类ASP三元复合体系（碱/表面活性剂/聚合物）和一类SP二元复合体系（表面活性剂/聚合物）在多孔介质中的阻力系数、粘度、界面张力和驱油效果。结果表明,在地面条件下界面张力和粘度相近的ASP三元体系和SP二元体系,随着在岩心中运移距离的增加,两种体系的界面张力均大幅上升,由10^-3mN/m升高至10^-1～10^2mN/m,并稳定在1mN/m左右。ASP三元体系的界面活性受碱浓度和表面活性剂浓度的双重影响,其界面张力值变化幅度较大。碱对减少聚合物在岩心中的粘度损失影响较大,ASP三元体系与SP二元体系相比,在岩心深部具有较高的粘度保留率和阻力系数值。本实验条件下,利用ASP三元体系改善非均质岩心的驱油效果比SP二元体系更有优势,在含水率为70%时,注入ASP三元体系段塞0.4～0.6PV,其化学驱采收率平均高于SP二元体系5%～7%。     

纳米SiO_2颗粒与SDS的协同稳泡性及驱油实验研究

针对普通泡沫稳定性差的缺点,在表面活性剂中加入纳米SiO2从而提高泡沫的稳定性。利用Tracker全自动界面流变仪测量了复配体系的表面张力和界面扩张模量;利用可视化刻蚀模型,探明了不同驱替方式的剩余油分布状况;利用岩心实验,对比了两种不同泡沫体系岩心驱替效果。结果表明,纳米SiO2颗粒与SDS复配后,体系的起泡体积有所降低,但是泡沫稳定性明显增强;纳米SiO2颗粒加入到SDS溶液后对体系的表面张力影响不大,但是界面黏弹性显著增加;微观驱油实验和岩心驱替实验结果表明,复配泡沫体系可以加强对孔道内壁油的挤压、携带作用,提高岩心两端的压差,从而增加波及面积,提高采收率。     

普通稠油降黏剂驱与聚合物驱微观驱油机理

优选适用于胜利油田孤岛中二中区块普通稠油的聚合物体系及降黏剂体系,对比采收率及其微观驱油机理。结果表明,水驱油的采收率只有41.1%,微观玻璃刻蚀模型显示存在大片残余油、油块及油膜。质量分数为0.3%XJ+0.2%OP-10复配降黏剂体系在水驱基础上可提高采收率18.67%,主要依靠大油滴变形重新运移,乳化作用降低稠油流动阻力,油滴对油膜的推拉及油膜拉丝剥离作用提高洗油效率。质量浓度为1 500 mg/L AP-P5聚合物驱在水驱基础上提高采收率18.55%,主要是通过增大波及面积及聚合物对油膜和盲状残余油的拉扯作用来提高采收率,相比降黏剂驱,更具优势。     

稠油厚油层聚驱驱油效率和波及系数贡献研究

M断块属于稠油厚油层油藏,进入聚合物驱开发后如何进一步挖潜和提高采收率尤为重要。过去在提高采收率理论研究过程中主要关注的是波及体积和驱油效率对采收率的影响,对于波及体积和驱油效率对提高采收率的贡献研究较少。现有方法确定的驱油效率和波及系数存在精确度低的缺陷,且计算可靠性和准确性也无法得到验证。采用室内物理模拟实验手段,以电阻-含油饱和度关系曲线为研究基础,研究了M断块聚合物驱油过程中不同层位及不同位置驱油效率与波及体积的变化特征,探讨了聚合物驱驱油效率与波及体积对提高采收率的贡献值。结果表明,聚驱主要贡献为扩大各层波及体积,中渗层对于采收率贡献达到61.79%,其次是高渗及特高渗透层,贡献率为34.48%,而低渗层仅为3.73%。     

甜菜碱与胜利原油间界面张力的影响因素

采用旋转滴法测定了两性离子表面活性剂十六烷基二乙基羟丙基磺基甜菜碱与胜利原油间界面张力,并考察了矿化度、二价离子浓度及弱碱NaHCO3对界面张力的影响。结果表明,甜菜碱分子与原油活性组分在界面上混合吸附、协同作用,共同决定油水界面张力。电中性的甜菜碱表面活性剂在界面上排列较为紧密,随着离子半径较小的Na＋和Mg2＋质量分数增大,界面张力呈缓慢下降的趋势;而随着离子半径较大的Ca2＋质量分数增大,界面张力始终较高;NaHCO3与原油活性组分反应,能将油水界面张力降至超低,此时总矿化度起决定作用,离子类型影响不大。     

高分子质量聚合物二元体系在低渗透油层适应性研究

选用相对分子质量在（1．6～1．9）×107的S N F3640D聚合物,测试了该种聚合物在天然低渗透岩心上的流动性、岩心孔隙中的黏度、与甜菜碱表面活性剂二元体系的界面张力以及驱油效率。结果表明,该种聚合物在天然低渗透油层上有较高的阻力系数与残余阻力系数,表现出良好的注入性能和流度控制能力;在岩心孔隙中的黏度损失率低于低分子质量7．0×106聚合物;其甜菜碱二元复配体系与原油间的界面张力能够达到极低（10-3 mN/m）。通过天然低渗透岩心上的驱油实验可知,该种聚合物单独聚驱的化学驱采收率达到7．85％,与其复配的甜菜碱二元体系的化学驱采收率达14．75％左右,远远高于低分子质量7．0×106聚合物的采收率。因此,该种聚合物与低渗透油层有较好的匹配性,对低渗透储层的开发具有一定的指导性。     

LD油田高倍数水驱油效率实验研究

为探索介于热采开发界限的高孔高渗疏松砂岩稠油油藏在大液量提液冷采模式下的水驱油效率及其影响因素,以渤海辽东矿区LD油田样品为例,在实验流速分别为1.0、7.5、15.0 mL/min的情况下,开展了2 000 PV高倍数水驱油效率的实验研究,同时结合压汞、X衍射全岩和气测渗透率等实验数据对提液方式进行优化,分析各因素对此类型稠油油藏提液后的水驱油效率的影响。结果表明,微观孔喉结构、填隙物体积分数、渗透率等储层地质特征差异对提液后的驱替特征具有较大影响,微观孔喉结构越差、填隙物体积分数越高、渗透率越低,高倍数水驱油效率越低;相比于直接提液方式,分步提液方式能取得更高的水驱油效率。对处于热采界限内的该类型稠油油藏进行水驱冷采开发,为避免造成前缘突进、降低微观波及,提液幅度控制在7.5倍为宜。实验结果可以有效指导该类型稠油油藏在矿场利用水平井规模化大幅提高生产井产液量进行剩余油挖潜。     

稠油泡沫驱起泡剂体系的研究

稠油油田泡沫驱过程中,单一起泡剂性能不稳定,针对这一难点问题,设计了一种新型泡沫驱起泡剂体系。采用Waring⁃Blender搅拌法,以泡沫综合指数和耐温抗盐性能为评价指标,对初步筛选得到的甜菜碱、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十二烷基硫酸钠（SDS）4种起泡剂进行优选,最优起泡单剂为甜菜碱、CTAB。将两种起泡单剂进行不同比例的筛选,最终优选出质量比2∶1的CTAB与甜菜碱体系,并对其进行洗油能力测试和填砂管模拟实验。结果表明,该起泡剂体系耐温抗盐性好,洗油能力强,并且在填砂管模拟实验中对蒸汽驱加泡沫驱与蒸汽泡沫交替注入驱两种驱替方式进行对比,发现将蒸汽和泡沫流体交替注入油藏的驱油方式得到的原油采收率可达60.7%,具有一定的参考价值。     

裂缝性油藏微乳液配方优选及驱油效果

为筛选出最优微乳液驱油体系,以微乳液性能对孔隙剩余油的影响为指标进行优选,通过分析裂缝性岩心驱油实验和孔隙剩余油分布规律,从宏观和微观两方面证明微乳液驱提高采收率的显著效果。结果表明,最佳微乳液体系：正辛烷8 mL,水8 mL,质量分数为4.5%的羧基甜菜碱、6%的正丁醇、5%的NaCl的微乳液体系的粒径分布范围较小,具有较高的黏度,较强的稳定性和较小的含孔隙剩余油比例。与水驱相比,微乳液驱采收率增幅可达10.8%,最终采收率高达49.7%,说明微乳液驱油体系采收率提高效果显著。含剩余油孔隙比例随孔隙半径的减小而减小,表明孔隙半径对剩余油分布有显著影响;与基质岩心相比,裂缝性岩心的含剩余油孔隙比例较大,驱油效率相对较低。     

凝结水处理中汽轮机油对阴树脂的污染及复苏工艺

汽轮机油泄漏进入凝结水系统会对精处理混床树脂造成污染,对此,给出汽轮机油对阴树脂的污染与复苏系列试验结果.试验内容包括：在20,30,40℃条件下,分别用不同浓度汽轮机油（30,50,100,300,500,1 000,2 000,5 000,10 000 mg/L）浸泡阴树脂,检测其工作交换容量变化情况;在相同的条件下进行复苏处理,比较再生后的复苏效果.在浸泡时间（6,12,24 h）、浸泡温度及浸泡液pH值（7,8,9）变化时考察阴树脂的污染与复苏情况,比较使用不同复苏液时的复苏效果.结果表明：随着油浓度增大、溶液pH值降低及浸泡时间加长,使得阴树脂污染加重、复苏程度降低.复苏液10%NaCl＋2%NaOH＋3%Na3PO4＋0.2%OP-10具有较好复苏效果.     

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。     

产酸微生物作用大庆原油改善化学驱效果研究

从大庆油层水中筛选出短短芽孢杆菌HT和蜡状芽孢杆菌HP,在兼性厌氧条件下,利用原油烃为唯一碳源,降解原油中重质成分,尤其是高碳链（20碳以上）饱和烃,产生大量的胞外有机酸,可使原油酸值平均升高10倍以上．微生物作用原油后,产生的大量有机酸,在碱性条件下能与合成表面活性剂产生很好的协同作用,使微生物作用后原油与现有三元复合体系形成更低的界面张力,平均比未作用原油体系界面张力降低一个数量级,达到10^-4mN／m数量级．室内天然岩心驱油评价结果表明,微生物一三元复合驱结合可比单独三元复合驱驱油效率增加近10％（OOIP）．这一技术对大庆主力油田提高可采储量将会发挥巨大的作用．     

K稠油油藏开采优化数值模拟研究

我国西部K油藏为浅层稠油油藏,油层平均埋深240 m,属于边缘氧化型稠油油藏.针对K油藏开发过程中注入蒸汽波及的效率低,热连通不充分,油汽比低,经济效益差的现状,选择该油藏有代表性的井组,利用数值模拟方法,对该油藏连续汽驱、间歇汽驱、低干度汽驱等技术方案进行了深入的研究,综合经济因素和最终采收率确定了合理的开发方案为高注汽强度的间歇汽驱,注汽强度80～100 m3/d,注汽周期为6个月.数值模拟结果对油田实际开发有指导作用.