耐温防乳驱油体系辅助稠油热采研究与应用

稠油热采过程中,蒸汽冷凝水易于稠油乳化而形成油包水乳状液,造成地层乳化堵塞、产出液处理困难等问题,使热采驱油效果变差。针对以上问题,对一种耐高温防乳驱油体系的静态性能(耐温性能,防乳、破乳性能,降黏效果和界面性能)和动态驱油效果进行了室内评价。实验结果表明:该体系280℃老化4 h后,地层温度下的防乳化率为83%,降黏率67%;溶液与稠油之间的界面张力为0.051 mN/m;润湿角为8°,可使岩石表面润湿性由油湿转变为水湿;破乳率为89%,有助于后续产出液的处理;体系可使稠油热采驱油效率提高11.6百分点;优化后的体系溶液最佳注入质量分数为0.5%。该体系在渤海某稠油油田热采过程中共实施3井次,取得了良好的应用效果。     

胜利油田深薄层超稠油多元复合开采技术

胜利油田超稠油埋藏深、储集层薄、原油黏度大、胶质和沥青质含量高,采用目前成熟的稠油开发方式无法有效动用。结合超负压泡沫混排技术、高效油溶性降黏剂降黏技术、CO2非混相驱油技术和蒸汽吞吐技术,提出深薄层超稠油多元复合开采技术。针对多元复合开采技术的开采机理,进行相关实验:①测定泡沫黏度以及泡沫悬砂、冲砂性能;②油溶性复合降黏剂与常规降黏剂降黏效果对比实验和破乳实验;③CO2破乳能力实验。实验表明:泡沫具有良好的悬砂、冲砂性能;复合降黏剂的降黏效果远好于二甲苯,复合降黏剂和CO2均具有很好的破乳效果,原油乳化程度越高,破乳效果越好。现场试验显示多元复合开采技术开发深薄层超稠油具有良好效果。图5表4参14     

降黏剂对稠油乳化反相点的影响规律

稠油乳化反相点附近的稠油黏度较大,对于稠油开采及运输极为不利。通过考察温度、搅拌转速对稠油乳化反相点的影响,得到稠油乳状液适宜的制备条件;考察了水溶性降黏剂及油溶性降黏剂对稠油乳化反相点的影响,并从界面膜及药剂对沥青质作用角度分析了稠油乳化反相的机理。结果表明,在50℃、搅拌转速800 r/min的条件下制得的稠油乳状液的乳化反相点最大。水溶性降黏剂和油溶性降黏剂均会使稠油乳化反相点提前,但二者提前稠油乳化反相点的程度不同。随着降黏剂浓度的增大,水溶性降黏剂使稠油乳化反相点降低,由48%提前至35.6%;而油溶性降黏剂使稠油乳化反相点先减小后增大。水溶性降黏剂通过降低界面扩张模量和界面张力实现提前反相,而油溶性降黏剂主要通过降低界面扩张模量来实现反相;加入降黏剂前后沥青质的微观形貌表明,水溶性降黏剂对沥青质聚集体的破坏程度强于油溶性降黏剂,降黏剂主要通过降低沥青质所组成的界面膜强度来实现反相。     

枝型油溶性降黏剂的合成及降黏机理

针对目前油溶性稠油降黏剂存在使用条件受限和降黏效果差等问题,研制了一种枝型油溶性原油降黏剂.其降黏机理是:降黏剂中的极性基团可以和原油中的胶质沥青质形成氢键;降黏剂中含有的长链烷基也可以吸附一些胶质沥青质,有效地阻碍了胶质沥青质的堆积;而降黏剂所具有的枝型结构可以更进一步将胶质沥青质分散开来,达到降黏的目的.该降黏剂的降黏效果好于目前使用的油溶性降黏剂,对多种稠油均具有一定的降黏效果.     

三元复合驱和聚合物驱采出原油组成和破乳脱水的关系

 进行了三元复合驱采出液和聚合物驱采出液与水驱采出液的对比破乳脱水实验及模拟采出液的破乳脱水实验, 考察了三元复合驱和聚合物驱采出原油与水驱采出原油组成的差异, 以及沥青质和胶质对破乳脱水效果的影响. 结果表明, 与水驱相比, 由于原油各组分与岩石表面相互作用力的差异及不同驱替液的驱替能力的差异, 三元复合驱和聚合物驱采出原油中的沥青质、胶质和芳烃含量增加. 原油中的沥青质和胶质含量的增加, 导致采出液的油、水相分离更困难, 因为沥青质和胶质是原油中对油-水界面膜强度贡献较大的组分, 其进入油-水界面使界面膜强度较大. 沥青质形成的界面膜的强度大于胶质形成的界面膜, 因此沥青质对油、水分离的影响大于胶质.     

原油乳状液的稳定与破乳

本文综述了４个问题；（１）原油乳状液中的界面膜，沥青质，胶质，固体颗粒，石蜡对原油乳状液稳定性的影响；（２）乳化剂对原油乳状液破乳的阻碍作用；（３）原油乳状液稳定与破乳的几种模型；（４）有关破乳剂使用的几个问题（水溶性和油溶性破乳剂，破乳剂用量，线型和体型结构的破乳剂）。     

孤东油田稠油极性四组分测定方法及其乳化特性研究

稠油油藏高效、经济的开发一直是油田企业研究的技术难题之一,胜利孤东油田稠油油藏由于其胶质、沥青质含量均高于国内主要稠油平均值,有其特殊性,开采难度也更大.文章通过大量室内实验,确定了稠油极性四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)的测定方法和分离方法,并采用元素分析、红外光谱分析等手段深入研究了稠油极性四组分的乳化特性、乳化剂对四组分乳化特性的影响.研究结果表明,孤东稠油极性四组分乳状液稳定性次序为饱和分＜沥青质＜芳香分＜胶质＜原油,原油中胶质与沥青质分子通过氢键形成的缔合,对原油的黏度有重要影响.乳化剂OP对稠油极性四组分均具有强烈的乳化促进作用,使W/O型乳状液转变为O/W型,达到了乳化降黏效果.     

沥青质和胶质稳定的油包水乳状液的破乳研究

将大庆原油的胶质沥青质混合物分离为戊烷沥青质和胶质。在体积比7∶3的航空煤油和蒸馏水中按油水混合物总量加入不同量的沥青质(3～9mg/mL)和胶质(10～40mg/mL),制成油包水乳状液,在30～90℃的4个温度下放置不同时间或用功率850W、频率2.45×109Hz的微波辐照不同时间使之破乳并测定脱水率,结果表明:在热破乳中,沥青质稳定的乳状液的脱水率一般随温度升高、时间延长而增大,只有沥青质加量为9mg/mL时90℃脱水率较70℃有所减小;胶质稳定的乳状液易破乳,在每一温度下5～10分钟后脱水率即达到稳定值,脱水率高达77%～93%,胶质加量为30和40mg/mL时90℃脱水率较70℃有所减小。在微波辐照下乳状液破乳很快,90～120s后脱水率即达到稳定值,120s脱水率随沥青质和胶质加量增大而降低,最低加量时均达到100%。脱出水的透光率,微波辐照法高于热破乳法,胶质稳定的乳状液高于沥青质稳定的乳状液。对实验结果作了解释。表4参12。     

耐温耐盐稠油降黏体系的研制与应用

渤海某稠油油田原油黏度大,胶质沥青质含量高,地层水矿化度较高,且油井完井方式为常规完井(管柱耐温≤120℃),热采吞吐温度受限,效果一般。为提高稠油常规井开采效果,室内研制了热采吞吐用耐温耐盐稠油乳化降黏体系CY-02,该体系由磺基甜菜碱类两性表面活性剂LHSB、以改性聚醚为主要成分的非离子表面活性剂PFC-1组成,正交实验确定其最佳配比为2∶1。考察了该化学体系的静态性能(耐温耐盐性、乳化降黏性能、乳液稳定性、界面张力、润湿性)和动态驱油效果。研究结果表明,该体系耐温≥120℃,NaCl容忍度40000 mg/L,CaCl2容忍度1500 mg/L;体系120℃老化24 h后仍具有良好的界面性能,在油水比7∶3时,可形成稳定的乳状液,50℃下体系对稠油的降黏率达98.8%;低含水率下亦不发生反相乳化;体系与原油的界面张力为10-2mN/m数量级;体系在煤油浸润后的模拟岩心表面的润湿角为10°,可使岩石表面由油湿转变为水湿;120℃下动态驱油实验表明,该稠油降黏体系对稠油驱与单独水驱相比,采油速度更快,最终采收率提高10.65%。渤海某稠油油井的现场施工效果表明该稠油降黏体系取得了良好的应用效果。图4表4参15     

稠油油藏蒸汽吞吐开发驱油助排剂优选及性能研究

为改善辽河油田欢127块稠油井蒸汽吞吐中后期的吞吐效果,解决包括注入蒸汽过程中的冷凝水带来的稠油乳化现象、稠油降黏、原油中重质成分沉积老化等问题,需要在稠油注汽开采的中后期加入一定量驱油助排剂,以此破坏油包水乳状液及岩石表面的油膜,降低地层流体黏度,提高原油流动性,从而达到使原油增产,提高采收率的目的。因此本文针对欢127块具体问题,对降黏助排剂进行对比并优选出了适合欢127块油藏特点的驱油助排剂,并利用室内实验对该驱油助排剂性能进行测试及验证。