低界面张力下乳化程度对二元驱采收率的影响

为研究砾岩油藏乳化程度与二元复合驱采收率的关系,通过乳化（调节表面活性剂的加量）调控驱油体系 乳化强度以及乳化体系在长岩心中的运移规律,研究了不同乳化强度的部分水解聚丙烯酰胺/环烷基石油磺酸 盐表面活性剂（KPS）二元体系的驱油效果,明确了乳化程度对提高采收率的作用。结果表明,油水界面张力为 5×10-2mN/m的中等乳化二元体系的驱油效率比5×10-3mN/m无乳化体系的高8%。当二元体系达到临界黏度 后,油水界面张力为5×10-2 mN/m数量级、乳化综合指数适宜的乳状液对驱油体系黏度具有补偿作用,能够长距 离保持驱油体系黏度的稳定性,有利于进一步提高采收率。砾岩油藏二元复合驱多因素耦合提高采收率决策 中,在渗透率极差较大时通过调节驱油体系黏度比和乳化综合指数可实现提高采收率;渗透率级差≤6 时,通过 界面张力和乳化综合指数调控实现大幅度提高采收率。当剩余油饱和度小于50%时,乳化综合指数控制在50% ~70%;剩余油饱和度大于50%时,乳化综合指数控制在30%~50%。在新疆某区块实施“低界面张力和可控 乳化”二元复合驱技术,采收率提高28%,含水率降幅大于40%,实现了驱油体系“梯次降黏、逐级动用”的个性化 设计。图11表3 参17     

海上典型油田聚表二元复合体系乳化性室内研究

聚表二元体系的乳化性能有助于扩大波及体积,提高驱油效率,从而增加采收率,因此开展室内实验对复合体系乳化性能进行研究。结果表明:不同聚合物浓度的二元体系形成的乳状液,聚合物浓度越高,形成的乳状液更加稳定,破乳时间更长;不同浓度表面活性剂体系中,随着表面活性剂浓度的增大,形成的乳状液越稳定,破乳时间越长;二元体系乳状液黏度随水油比例的减小而增大,2 500万相对分子质量聚合物配制的二元体系复配效果优于3 500万聚合物配制的二元体系。     

环烷基石油磺酸钠胶束增溶及乳化携油 作用分析及应用

为了揭示环烷基石油磺酸钠在砾岩油藏聚合物/表面活性剂二元复合驱中对提高采收率的影响,利用激光粒度仪和紫外分光光度仪测定了环烷基石油磺酸钠溶液的胶束尺寸和增溶量,利用微流控模型驱替实验和岩心驱替实验研究了环烷基石油磺酸钠乳化对提高采收率的影响。结果表明,与十二烷基苯磺酸钠、重烷基苯磺酸钠相比,同浓度下环烷基石油磺酸钠胶束增溶原油尺寸最大,增溶原油量最多,1 t环烷基石油磺酸钠溶液可极限增溶350 kg的原油。环烷基石油磺酸钠易与原油发生乳化,乳化后可增加驱油体系黏度,起到控制流度的作用,有利于提高采收率。在克拉玛依油田七中区二元复合驱现场试验中,根据岩心渗透率和含油饱和度的不同,通过改变表面活性剂的加量,调节驱油体系的乳化综合指数可大幅提高驱油效率。     

剪切作用对自发乳化驱油提高采收率的影响

为获得剪切作用对自发乳化体系提高采收率的影响规律,通过引入无量纲剪切速率和有效水油流度比两个参数研究了填砂管渗透率、化学驱驱替速率和剪切强度对自发乳化体系驱油效果的影响,分析了驱油机理。研究结果表明：当填砂管渗透率较高且化学驱驱替速率较低时,无量纲剪切速率较低,形成的乳滴粒径较大,依 靠乳滴在孔喉处聚并产生的贾敏效应降低有效水油流度比、提高波及系数和采收率;随着填砂管渗透率降低或化学驱驱替速率增加,无量纲剪切速率增加,乳滴粒径变小,不能有效封堵水流通道,而被驱替液携带流出地层,降低有效水油流度比能力减弱,驱油效果变差。自发乳化驱乳化-捕集作用提高采收率效果优于乳化-携带作用,应降低驱替过程中无量纲剪切速率以获得较高的采收率。图6 表1 参15     

二元复合体系相对渗透率曲线测定

二元复合体系相对渗透率曲线在测定上主要存在两方面困难,首先聚合物在孔隙中会发生吸附和滞留现象,使得溶液有效黏度降低;其次二元体系具有乳化作用,计量精度较差。采用稳态法测定了相同渗透率贝雷岩心中水、聚合物和二元复合体系的相对渗透率曲线及不同渗透率贝雷岩心中二元复合体系的相对渗透率曲线。结果表明:高渗透率岩心的水相渗透率上升幅度比低渗透岩心快,高渗透率岩心内的残余油饱和度明显比低渗透率岩心低,说明高渗透率岩心的驱油效果更好;二元复合驱相对渗透率曲线比水驱、聚合物驱相对渗透率曲线的两相跨度都大,右端点更偏右,岩心内部的残余油饱和度更低,说明二元复合驱比水驱和聚合物驱驱油效果更好、采出程度更高。研究结果可准确预测采油速度、最终采收率、含水率,判断油藏润湿性,提供油藏数值模拟参数。     

聚合物对二元复合体系乳化能力的影响

利用Turbiscan LAB Expert型稳定性分析仪和光学显微镜,研究了聚合物对二元复合驱油体系乳化原油形成乳状液的稳定性和乳化效果的影响。结果表明:二元复合驱油体系与原油形成的乳状液在失稳的过程中,乳状液体系下部主要表现为液滴的上浮,伴有聚集和聚并;体系中部主要表现为液滴的聚集和聚并;二元复合体系与原油形成的乳状液,随着聚合物相对分子质量和质量浓度的增加,乳状液稳定性逐渐增加,当聚合物质量浓度达到2 000 mg/L时,继续增加聚合物质量浓度,乳状液体系稳定性基本不变。研究成果对二元复合体系矿场试验和实际生产中采出液的处理有重要指导意义。     

模拟二元复合驱采出液稳定性影响因素研究

二元复合驱是中高渗透油藏提高采收率的主要技术之一。为了研究聚表二元驱对乳状液稳定性的影响,选取含聚表水与模拟油组成油水界面体系,测试了油水界面张力、界面剪切黏度等参数,并结合乳状液静置脱水效果,分析聚表二元驱对油水采出液稳定性的作用机理。采用含聚合物和表面活性剂的水相与模拟油配制成模拟油采出液,用于测试不同聚合物及表面活性剂浓度对界面张力的影响。界面张力结果表明:聚表二元驱成分能够显著增大油水乳状液的稳定性,但聚合物与表面活性剂在界面活性上存在明显差异;界面剪切黏度的影响因素主要为聚合物;静置脱水实验表明,影响油水乳状液稳定性的主要因素为表面活性剂。这与过去的观点存在矛盾,即认为界面剪切黏度是影响乳状液稳定性的关键。因此本研究认为存在其他因素影响乳状液稳定性。     

胜利油区二元复合驱油先导试验驱油体系及方案优化研究

首先根据胜利油区的油藏特点和复合驱的特点,在孤东油田七区西南Ng54-61层优选出了具有广泛代表性的试验区。然后根据试验区具体的油藏情况,室内筛选出了适合该油藏类型的以石油磺酸盐为主剂的二元复合驱油体系,研究表明,该体系可与模拟油达到超低界面张力状态,其吸附量较小、乳化性能和热稳定性好,驱油效果好。结合室内研究的结果,在建立基于模糊综合评判模型的二元复合驱注采参数优化设计方法的基础上,对化学剂组合方式、配方浓度、段塞尺寸、注入方式、注采速度等参数进行了优化。综合研究认为,该二元复合驱油体系驱油效率高、油藏适应性强,可较大幅度提高采收率。     

驱油体系乳化综合指数对提高采收率的影响

为了明确化学驱驱油体系乳化性能对提高原油采收率的作用,揭示驱油体系乳化综合指数与提高采收率的关系,研究了乳化强度不同的聚合物/表面活性剂/碱三元复合驱油体系的驱油效果。结果表明,乳化综合指数70%的强乳化体系对提高采收率是不利的;通过降低驱油体系碱加量及降低表面活性剂乳化作用的方法将驱油体系的乳化综合指数降至约60%,可使采收率增幅由9.92%增至21%~30%,三元复合驱油体系适宜的乳化综合指数应控制在60%左右。降低表面活性剂的乳化作用对提高采收率的影响大于降低碱加量的影响。     

不同水油黏度比下乳化对稠油复合驱的影响

化学复合驱是稠油提高采收率的关键技术之一,当前复合体系研发中越发强调乳化降黏机理,形成了高效乳化体系,但是强乳化产生的驱油增量尚不清楚,难以判断乳化对驱油的实际贡献。利用性能显著不同的1#（超低界面张力复合体系）、2#（乳化复合体系）、3#（兼顾超低界面张力和乳化的双效复合体系）体系,开展了系列的界面张力、乳化性能和不同水油黏度比下的驱油对比研究。结果表明,2#乳化复合体系和3#双效复合体系较1#超低界面张力复合体系更能稳定稠油乳状液。乳化对稠油复合驱的贡献因水油黏度比的不同而存在差异：水油黏度比小于0.200时,3#双效复合体系较1#超低界面张力复合体系采收率增幅高3.6%～6.7%,乳化能够增强体系驱油能力;当水油黏度比大于等于0.200时,3种复合体系驱油效果相近,乳化的影响显著减小,甚至可以忽略。泡沫复合驱较二 元复合驱采收率增幅显著提高,且其可将稠油驱替对复合体系乳化性能要求的水油黏度比界限从0.200减小到0.150。对于稠油复合驱,应依据水油黏度比的差异,确定对复合体系性能的要求。