孤岛西区三元复合驱体系色谱分离效应研究

以孤岛西区复合驱体系为研究对象,借助流动实验和HPLC分析方法,对胜利油田孤岛西区三元复合驱体系中各有效组分（Na2CO3 HPAM PS BES)在地层油砂上的吸附情况及色谱分离效应进行了研究。实验表明,所有有效组分在地下运移过程中未发生显著的分离,不会对驱油配方中各组分的协同效应、驱油体系的整体性能造成明显影响。文章不仅对孤岛西区复合驱现场,也必将为同类驱油技术的矿场实施提供有益的理论和试验依据。     

胜利油区复合驱油体系研究及表面活性剂的作用

为建立胜利油区复合驱油体系进行了室内实验。介绍了复合驱油的机理及表面活性剂的作用。重点针对孤岛西区进行了复合驱油配方的设计与矿场应用效果评价     

表面活性剂在胜利油田复合驱中的应用研究

针对胜利油区孤岛油田西区和孤东七区油藏条件,考察表面活性剂体系的界面张力、稳定性、吸附损耗、驱油效率等指标,给出了碱/聚合物/表面活性剂三元复合驱(ASP)和表面活性剂/聚合物二元复合驱(SP)的配方。孤岛西区现场使用至2001年7月,已增油89.7 kt,提高采收率4.55％。     

ASP三元复合体系的界面性质研究及性能改进

根据ASP三元复合驱油体系中各组分的化学作用机理,提出利用缓冲溶液控制体系的pH值,在适宜的离子强度下,使体系与原油形成超低界面张力。以胜利孤岛原油为模型开展正交实验,确定了自行配制的ASP体系配方中各组分对配方性能产生影响的主次顺序,并在此基础上对配方进行改进。实验表明,1%复醇的加入能有效改善表面活性剂的溶解状态,改进后的最佳配方能保持70℃条件下32h不分相,使ASP三元体系的耐温耐盐能力增强,稳定性得到改善。     

孤岛油田三次采油现状及配套技术

1992年10月在孤岛油田中一区Ng3开展聚合物驱矿场先导试验，本着先易后难的原则，开展了孤岛聚合物驱扩大试验及工业化推广，显示了良好的降水增油势头。在国内首例孤东小井距复合驱先导试验成功基础上，孤岛西区馆4开展了常规井网复合驱油扩大试验并初见成效，孤岛油区三次采油已经形成三次采油潜力评价技术、化学剂评价及配方设计技术等一系列三次采油配套技术。     

NaCMC与非离子表面活性剂复合泡沫驱油体系的研究

针对新疆油田实际情况,通过模糊正交设计和单岩心模型泡沫驱油实验研究了羧甲基纤维素钠（NaCMC）／壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）／聚氧乙烯辛基酚基醚（Triton X-100）复合驱油体系的性能,确定了体系各组分对体系性能产生影响的主效应、交互效应和较优配方。结果表明,所提出的驱油复合体系提高采收率达25．5％,是一种较为理想的驱油体系。     

三元复合体系启动水驱后剩余油微观机理

为了提高水驱后原油采收率,三元复合驱技术被广泛应用到大庆油区萨尔图油田二类油层中。为明确三元复合体系启动水驱后剩余油机理,根据研究区二类油层天然岩心铸体薄片的真实孔喉制作微观仿真模型,并进行微观模型驱油实验。结果表明:水驱后剩余油主要以簇团状、膜状和孤岛状分布为主,少部分以喉道状和盲端/角隅状分布;三元复合体系的超低界面张力和高粘弹特性,能够乳化油滴,将油珠拉成油丝,并能剥离油膜,驱替出盲端油,进而大幅度降低水驱后簇团状、膜状剩余油,增加孤岛状油滴的数量,从而提高驱油效率。驱油效果定量分析结果表明:水驱驱油效率为50%,复合驱驱油效率最高可达38.68%;2种微观模型的最终驱油效率最高可达88.68%,4种三元复合体系的最终驱油效率均在77%以上。     

孤岛油田西区复合驱界面张力研究

针对胜利油区孤岛油田西区油藏条件开展了单一碱、单一活性剂+碱体系、复配活性剂+碱体系及碱+活性剂+聚合物体系的界面张力实验.探索了碱浓度、活性剂浓度、复配活性剂及聚合物的加入等对动态界面张力的影响规律;考察了驱油体系经岩石吸附和热老化以后的界面张力特征;研究了界面张力等值图.研究表明,该区复合驱油体系即使活性剂有效浓度在150mg/L条件下亦可达到3×10-3mN/m的低界面张力;聚合物的加入对体系的界面张力影响不大;体系经油砂吸附和热老化后仍能保持较低的界面张力.     

ASP驱油体系各组分对原油乳状液稳定性的影响

研究ASP驱油体系各组分对原油乳状液的影响，有助于改善ASP驱油体系，进一步提高驱油效率。以NaOH为碱组奇，聚乙二．醇辛基苯基醚、石油磺酸盐为表面活性剂组分，部分水解聚丙烯酰胺为聚合物组分，考察了ASP驱油体系中的碱、表面活性剂和聚合物以及无机盐等对原油乳状液稳定性的影响。实验结果表明：对于实验原油，NaOH的质量分数为0.40％，石油磺酸盐的质量分数为0．02％，部分水解聚丙烯酰胺的质量分数为0．03％时，原油乳状液的稳定性较好。针对不同特性的原油，可按照ASP驱油体系各组分对原油乳状液稳定性的影响规律来调整各组分的比例，从而达到最佳的驱油效果。     

复合驱体系交替注入频次对化学驱效果的影响

为了充分发挥三元复合驱体系各组分提高洗油效率和扩大波及体积作用,对三元复合驱体系注入方式进行了优化,由传统整体注入调整为碱/表面活性剂与聚合物交替注入。通过数值模拟和室内物理模拟驱油实验,在化学剂用量相同条件下,研究了交替注入频次对化学驱采收率的影响。结果表明,前置聚合物注入0.100倍孔隙体积时,交替注入频次为3-4次,驱油效果较好。现场情况表明,复合驱交替注入较好解决了整体注入注采能力下降幅度大、低渗透油层吸液能力差等问题,试验区的采出程度高出传统三元复合驱体系对比区7.8百分点。     

泡沫复合驱在胜利油田的应用

针对胜利油区孤岛油田中二区中部Ng3＋4油层和埕东油田西区油藏条件，进行了泡沫复合驱实验研究。封堵调剖实验表明，泡沫复合驱具有优良的封堵调剖能力，其封堵能力随渗透率增加而增大；气液共注时，阻力因子随注入量增加而持续增大，交替式注入时，阻力因子随注入量的增加波动上升，但随着注入量不断增加，两种方式均能产生较好的封堵效果；低气液比交替注入时，封堵作用表现缓慢；大段塞交替注入时，封堵效果相对较弱。驱油效率实验表明，泡沫复合驱比水驱提高采收率20％以上，发泡剂对矿化度、温度及原油性质等油藏条件改变均不敏感，适应性强。孤岛油田中二区中部Ng3＋4油层实施单井试注后，生产井增油降水效果显著，注入井吸水剖面明显改善。图5表4参14     

原油组成对碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱的影响

采用大庆油田不同区域油水样与碱-表面活性剂-聚合物(ASP)三元复合体系相互作用,研究了原油组成对三元复合驱增油效果及采出液性质的影响;采用FTIR,GC-MS,XRF等方法对原油油水样、萃取活性组分、萃余油组分及油相中硫元素含量进行表征。表征结果显示,各油水样中的萃取活性组分均具有典型一元饱和羧酸(脂肪酸和环烷酸)峰值特征,喇嘛甸油水样萃余油正构烷烃中的重质组分含量较高,其组成与表面活性剂重烷基苯磺酸盐的组分更接近。实验结果表明,油水样中萃取活性组分及萃余油与三元复合体系间界面张力虽较高,但原油与三元复合体系间却可实现超低界面张力。     

油水界面张力对三元复合驱驱油效果影响的实验研究

用组分、结构相近的同系列表面活性剂配制三元复合体系,进行不同平衡界面张力和瞬间界面张力条件下的岩心驱油实验和微观驱油实验,通过岩心驱油实验结果分析油水间平衡、瞬间界面张力对驱油效果的影响规律;通过微观驱油实验结果分析低界面张力体系能够提高驱油效率的机理。结果表明,较低的平衡和瞬间界面张力有利于三元复合体系提高采收率。其机理是：三元复合体系的低界面张力有利于水驱后剩余油的启动和运移。     

强碱三元复合驱色谱分离及其影响因素——以大庆油区喇嘛甸油田为例

三元复合驱油体系中驱油剂的协同效应,会使油水间的界面张力大幅度下降,原油采收率大幅度提高;但三元复合驱油体系的色谱分离现象也会破坏其协同效应和完整性,揭示色谱分离现象及其影响因素对于改善三元复合驱油效果具有十分重要意义。以油藏工程和分析化学理论为指导,以化学分析和物理模拟为技术途径,并以大庆喇嘛甸油田典型区块地质特征和流体性质为研究对象,开展强碱三元复合驱色谱分离现象及其影响因素研究。结果表明,采用前置高浓度聚合物段塞后,可以有效扩大波及体积,但表面活性剂与碱和聚合物之间无因次等浓距增加,色谱分离现象加剧。大庆油区喇嘛甸油田不同区块油水性质差异对色谱分离现象存在影响,原因在于部分重烷基苯石油磺酸进入油相,影响水相中浓度检测值。强碱三元复合驱油体系中表面活性剂与碱和聚合物之间色谱分离程度比较严重,碱与聚合物之间较弱。     

早期注聚油藏残余油类型及影响因素实验

为摸索渤海早期注聚驱油田聚驱后剩余油分布特征, 为后续挖潜提供帮助, 基于储层薄片、压汞等实验资料制作非均质微观孔隙刻蚀模型, 对早期注聚后的残余油类型及其分布规律开展室内微观驱替实验。围绕注入速度和注入体系两大影响因素, 分别设计了水驱、早期注聚低浓度聚合物驱、早期注聚高浓度聚合物驱、早期聚表二元复合驱等4种注入体系分别在低速驱替和高速驱替两种情况下的8个非均质微观模型实验方案。分析了注入速度和注入体系对膜状残余油、Y状残余油、柱状残余油和簇状残余油分布形态的影响。实验结果表明:在相同注入体系中, 簇状残余油受注入速度影响最大, 在水驱和早期注聚低浓度聚合物驱中, 提高注入速度可以有效提高波及系数, 减少残余油分布, 而在早期注聚高浓度聚合物驱及二元复合驱中, 注入速度提高对残余油形态及分布影响不明显; 在不同注入体系驱替后, 残余油主要形态均不同, 在低注入速度下, 不同体系对降低簇状残余油影响依次为:聚表二元复合驱>高浓度聚驱>低浓度聚驱>水驱。通过微观孔隙模型研究早期注聚条件下剩余油富集规律及主控影响因素, 可为早期注聚驱油研究提供支持。     

胜利油田高温高盐稠油油藏复合驱技术

为提高胜利油田孤岛油田东区油藏化学驱油体系的耐温性、抗盐性、增黏性,研制了新型二元复合驱油体系。根据聚合物驱水油黏度比与提高采收率的关系,确定了聚合物的合理黏度,利用动态界面张力分析,研究了驱油体系各组分之间的相互作用。实验结果表明：油藏条件下分子质量为22×10⁶的超高分子质量聚丙烯酰胺可满足驱油要求;石油磺酸盐（SLPS）与烷醇酰胺类非离子表面活性剂（GD-1）复配能大幅度提高体系的界面活性和抗钙能力;高效二元复合驱配方为0.18%聚合物+0.2% SLPS＋0.2% GD-1,室内提高采收率17.4个百分点。孤岛东区Ng3-4二元复合驱先导试验于2011年实施,试验后综合含水率从94.7%降至80.9%,日产油由279t/d增至778t/d,截至2016年8月,试验区已累计增油65×10⁴t,提高采收率6.0个百分点,预测可提高采收率11.3个百分点。研发的新型二元复合驱油体系可满足胜利油田高温、高盐稠油油藏开发的需要,先导试验的成功为同类油藏大幅度提高采收率研究提供了借鉴。     

表面活性剂/聚合物二元复合体系驱油效果研究

针对大庆油田应用的新型表面活性剂/聚合物二元复合体系,开展了微观仿真模型驱油实验和岩心驱油实验研究;对比了水驱油后聚合物溶液驱油、表面活性剂溶液驱、无碱表面活性剂/聚合物（SP）二元复合驱体系驱油3种方案的驱油效果,研究了SP二元复合体系界面张力和乳状液的含水率对其驱油效果的影响规律。研究表明:SP二元体系的驱油效果明显好于聚合物溶液和表面活性剂溶液的一元体系,人造岩心水驱油后,开展SP二元复合体系驱油提高采收率17.50%;人造岩心水驱后聚驱,再开展SP二元复合体系驱油提高采收率10.10%。该研究对指导SP二元复合体注入方案设计具有重要意义。     

石油磺酸盐组分的结构与性能关系

 以绥中低凝环烷基馏分油为原料, 以三氧化硫为磺化剂, 在单管降膜式磺化反应器中合成了石油磺酸盐NPS. 采用溶剂萃取法将NPS按平均相对分子质量的不同分离为若干组分, 采用元素分析、¹H-NMR及¹³C-NMR表征各组分的分子结构, 并测定了它们的界面张力、临界胶束浓度(CMC)和在孤岛地层砂上的吸附量. 采用室内模拟驱油实验考察了NPS各组分的驱油性能. 结果表明, NPS的界面化学性质与其分子结构密切相关. NPS浓度在CMC左右, 其吸附量达到最大值; NPS各组分的界面活性和吸附性质有较大差异. NPS各组分的驱油效率不同, NPS与Na₂CO₃、NaOH、NaCl及Na₂SO₄等电解质复配后, 油-水界面张力降低, 驱油效率大大增加.     

聚驱后高压泡沫复合驱油实验

为提高泡沫复合驱油技术在大庆油田聚驱后应用的可行性,利用高压泡沫驱油实验装置,考察了高压条件下发泡剂体系中聚合物浓度、系统回压、气液比等对泡沫复合驱油效率的影响.实验结果表明:在高压条件下,发泡荆体系中聚合物浓度在600-1000 mg/L时,泡沫复合驱采收率较大;泡沫复合驱实验压力越高,驱油效果越差;气液比过大,易出...     

复合驱驱油剂物理化学渗流规律研究

在复合驱油过程中，驱油体系内含有的各种化学剂与油层的岩石之间发生相互作用，化学剂在各相中的分配及化学反应，都会影响到复合驱物理化学渗流的机理和规律。系统阐述了复合驱油过程中的物理化学作用和驱油机理，并通过将复合驱过程中的物理化学影响因素归纳为几个等效因素，可以把复合驱物理化学渗流方程归纳为带吸附作用的对流扩散方程。研究结果表明：复合体系在亲水和亲油多孔介质中的驱油渗流机理有很大的不同。亲水条件下，复合体系驱油的主要特征是原油被驱油体系夹带运移通过喉道；亲油条件下，复合体系驱油的主要特征是体系进入孔隙与原油形成油包水型乳状液，并变形通过喉道。得出的复合驱物理化学渗流方程可用来预测化学剂的传输规律。