高选择性乳化稠油堵水技术

加有复配型破乳剂ＪＣ９４２的稠油注入油层后与地层水或注入水相遇而形成稠油乳状液，其粘度可超过稠油粘度的２０倍以上，因而产生选择性堵水作用。本文报道稠油乳化剂的筛选、堵剂稠油的选择、不同含水率稠油乳状液的粘度性能、乳化稠油岩芯封堵性能、处理半径计算、现场堵水、１９９１年以来在辽河油田锦州采油厂大量稀油井、稠油井堵水中应用的效果。乳化稠油堵水已成为该采油厂的主要堵水手段。     

水平井新型笼统挤注化学堵水剂研究与应用

针对水平井产出液含水量较高的现状,选择了一种新型的笼统挤注化学堵水剂——活化油堵剂,并对活化油的堵水性能进行了研究。为提高活化油的耐温耐盐性能,确定使用非离子-阴离子复配乳化剂作为活化油用乳化体系,并筛选出最佳乳化体系为2%MZ-18+3%BH-12。室内实验证明,由该活化油制得的乳状液具有较高的黏度和热稳定性。物理模拟实验表明该活化油体系具有较好的堵水性能、耐冲刷性能和油水选择性封堵性能。现场试验表明,该笼统挤注化学堵水技术能显著降低含水率,提高水平井的产油量,起到降水增油的作用。     

稠油W/O型乳状液转相特性研究

为揭示稠油W/O型乳状液转相机理、指导稠油开采及运输,以胜利油田五种稠油样品为研究对象,通过测定不同含水率稠油乳状液的黏度及稠油视HLB值并结合灰熵关联方法,研究分析了稠油由W/O型乳状液向O/W型乳状液的转化过程、稠油乳状液黏度与四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)的关系,尝试用稠油的视HLB值解释了不同稠油乳状液乳化转相点的差异原因。按灰熵关联法排列乳化稠油黏度与其极性组分的关联度由大到小的顺序为:重质组分(胶质+沥青质)芳香分饱和分,重质组分是影响乳化稠油高黏的主要因素。对于同一种稠油来说,随着含水率的增加,乳状液表观黏度呈先增大后减小的趋势;随着温度的升高,稠油乳状液转相点增大。胜利油田5种脱水稠油黏度(50℃)由大到小顺序为:草20-平124(14400 m Pa·s)王152-1(22400m Pa·s)草20-平149(24000 m Pa·s)草20-平131(76800 m Pa·s)草南平40(89400 m Pa·s);含水率30%的5种稠油乳状液黏度的大小顺序与脱水稠油黏度的顺序一致,稠油乳状液的乳化转相点(50℃)由高到底的顺序为:草20-平124(59.1%)王152-1(55.5%)草20-平149(53.5%)草20-平131(47.9%)草南平40(45.7%);随着脱水稠油黏度的增大,乳化转相点减小。     

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。     

胜利油田金17块稠油-水乳化特性及其对乳化驱油的影响

胜利油田金17块稠油油藏采用水驱后采出液乳化严重，地层流动能力降低，导致开发效果变差。通过乳化状态分析、黏度和流变性测试、油水界面张力测试等研究稠油和水的乳化特性，分析乳化稠油的流动特性；通过对油田常用的乳化驱油剂与W/O型乳状液再乳化形成乳状液的乳化状态、粒径、黏度和黏弹性分析，对乳化稠油再乳化特性进行了研究；分析乳化稠油再乳化机理，并对乳化驱油研究提供了思路。结果表明：乳化严重影响稠油乳状液的黏度，在油藏温度（60℃）条件下，含水率为60%的W/O型乳状液，其黏度、黏性模量和油水界面张力分别是脱水稠油的11.9倍、13.49倍和2.49倍。当含水率高于40%时，非牛顿特性变强、黏度开始呈指数式增大、黏性模量增大显著、油水界面张力迅速增大，严重制约了其在孔隙介质中的流动性。当乳化稠油与乳化驱油剂再乳化时，形成W/O/W型多重乳状液。乳状液的粒径、黏度和黏弹性随着W/O型乳状液中初始含水率的升高而增大。当初始含水率为60%时，乳化驱油剂LPA,HPF和SDS与W/O型乳状液再乳化后形成乳状液的粒径分别为91.3,40.6和27.5μm。相比于它们与脱水稠油形成的乳状液，粒径分别增大7....     

高升油田稠化油缓速乳化堵水技术

根据高升采油厂稠油的特点,筛选出了稠化油缓速乳化堵水所需要的缓速乳化剂,通过一系列室内模拟实验,研究了含水度、矿化度、乳化剂浓度等对乳状液黏度变化的影响,并确定了其使用范围;岩心驱替实验表明,研制的稠化油缓速乳化剂符合缓速乳化堵水的要求,封堵性能好,能够对地层进行有效封堵。     

稠油乳化降黏体系提高采收率

为了解决胜利油田陈家庄稠油黏度大、开采难的问题,考察了阴离子烯烃类磺酸盐乳化降黏剂SS、阴离子烷烃类磺酸盐乳化降黏剂SD、非离子乳化降黏剂SF以及SS+SF(质量比1∶1)和SD+SF(质量比1∶1)复配体系降低油水界面张力的能力和乳化稠油的能力,并采用SS、SF、SS+SF溶液进行了微观可视化驱油实验。研究结果表明,在质量分数0.4%,温度25℃下,SD、SS阴离子乳化降黏剂体系与模拟油的界面张力分别为1.87×10-2mN/m和1.21×10-2mN/m,与稠油模拟油(黏度187 m Pa·s)形成乳状液(质量比3∶7)的黏度分别为42 mPa·s和46 mPa·s;在微观驱油过程中,阴离子乳化降黏剂SD、SS的提高采收率分别为56.75%、61.93%。同样条件下,SS+SF体系具有优于单组分乳化降黏剂的界面活性和提高采收率能力,界面张力降至1×10-4mN/m以下,与稠油模拟油形成的乳状液黏度为30 mPa·s,相对于SF乳化降黏剂提高采收率14.93%。SS+SF乳化降黏剂有望用作普通稠油油田的驱油处理剂。     

大庆西部斜坡稠油地层流动性影响因素实验研究

针对大庆西部斜坡稠油在开采过程中与地层水和注入水乳化生成高黏的油包水型乳状液降低地层流动性的问题,通过流变性实验和岩心流动实验,研究了乳化、温度及地层渗透率对稠油黏度和地层流动性的影响规律,明确了原油在地层中流动困难的原因及改善流动性的技术方向。结果表明：含水乳化和温度是影响其黏度的主要因素,温度由30℃上升至120℃,脱水稠油黏度降低了95.5%;当含水率低于70%时,原油与水形成油包水型乳状液,含水率越大黏度越大,含水率为70%的稠油的黏度是脱水黏度的30倍左右;地层渗透率、温度及含水乳化对原油地层流动性具有显著的影响,地层渗透率越低、温度越低、含水乳化越严重,原油流动性越差,不同温度和含水率下的采油指数相差可达10倍以上。因此,促使含水稠油乳状液转相是油田降黏增产的有效途径。研究成果对同类油藏开发具有重要的指导意义。      

新型耐温抗盐稠油乳化降黏剂的性能研究

陈家庄油田陈25块属高温高盐普通稠油油藏,针对陈25块的油藏条件,研究了一种新型化学降黏剂AS的乳化降黏性能,以及温度、矿化度对稠油乳化降黏效果的影响。该新型降黏剂AS与陈25普通稠油形成稳定的O/W型乳状液,在70℃下,0.2%AS在油水体积比7:3~3:7范围内,稠油乳化降黏率在98%以上。温度、矿化度、二价阳离子对降黏剂AS的稠油乳化降黏效果影响不大。AS具有良好的降黏性、耐温性、抗盐性,能够满足胜利油田高温高盐普通稠油冷采开发的需要,具有广泛的推广应用前景。     

乙二胺-HPAM与NaOH-HPAM体系提高稠油采收率的对比

研究了NaOH-HPAM、乙二胺-HPAM两种体系与稠油间的界面张力,以及体系的乳化性能、黏度、驱油效率和微观驱替机理。结果表明,在质量分数0.65%的NaCl溶液中,乙二胺降低油-水界面张力的能力强于NaOH,乙二胺-HPAM体系的黏度远高于NaOH-HPAM体系。乙二胺与稠油容易形成较稳定的水包油乳状液,而NaOH与稠油形成的乳状液中的油滴会迅速聚并。这主要是由于乙二胺与石油酸形成不同类型表面活性剂和不增加矿化度的结果。由于聚合物的增黏作用,两种体系都能获得较大的波及系数。同时,在油湿情况下,乙二胺-HPAM溶液能够渗入稠油形成不连续水滴,不连续水滴中包含大量被乳化的小油滴,出现二重乳化现象,且在后续驱替中产生明显的乳化携带作用。NaOH-HPAM溶液也能渗入稠油形成不连续水滴,但由于乳化携带作用差,洗油效率较低。综合对比,乙二胺-HPAM和NaOH-HPAM相比在提高采收率中有较大优势,且有机碱有较大的应用前景。     

乳化原油选择性堵水室内研究

针对胜坨油田的油藏温度较高、原油粘度较低的实际情况,研究出了适合胜坨油田原油的主效乳化 剂SCA和稳定剂SCB,得出了温度、矿化度对堵剂效果的影响,确定了堵剂配方为:96％的原油、3％的活性剂SCA、 1％的稳定剂SCB。并进行了物理模拟实验,实验证明该堵剂具有良好的选择性和封堵性能,堵水率达98％以上, 堵油率少于5％,在胜坨油田有广泛的应用前景。     

耐盐耐高温超稠油降黏剂的研制与性能评价*

针对超稠油黏度高、流动性差和地层水矿化度高等现状,以表面活性剂、碱、有机磷酸为原料制得乳化降黏剂,对降黏剂配方进行了优选,研究了矿化度和温度对降黏剂降黏性能的影响,并分析了降黏机理。结果表明,超稠油乳化降黏剂最优配方为:质量比为1∶1的磺酸盐类阴离子表面活性剂YBH与醇醚羧酸盐类的阴、非离子表面活性剂YFBH复配的主剂、碱助剂、耐盐助剂NYZJ-1的质量比为1.1∶0.45∶1.15。在主剂、助剂总加剂量为0.81%(占原油乳状液的质量分数)、乳化温度80℃、油水质量比为7∶3、矿化度为95 g/L的条件下,可使超稠油黏度由316.5 Pa·s(50℃)降至其乳状液的0.0831 Pa·s,降黏率达99.97%,50℃下静置4 h的出水率为5.93%。温度对乳化降黏剂降黏性能的影响较小,经200℃处理2 h后超稠油乳状液的降黏率不变。复配乳化剂各组分间发挥了协同增效作用,增强了体系的降黏性能,提高了乳状液的稳定性。乳化降黏剂降黏效果良好,耐温抗盐,适用于高温高盐油藏。图10表3参15。     

乳化原油选择性堵水室内研究

通过对乳化稠油堵水技术的分析，针对胜坨油田的油藏温度较高、原油粘度较低的实际情况，研究出适合胜坨油田原油的高效乳化剂SCA和稳定剂SCB，得出了温度、矿化度对堵剂效果的影响，确定了堵剂配方为：96％原油、3％活性剂SCA、1％稳定剂SCB，并进行了物理模拟实验。实验证明，该堵剂具有良好的选择性和封堵性能，堵水率达98％以上，堵油率小于5％，在胜坨油田有广泛的应用前景。     

有机硅高温固砂技术研究及在稠油开采中的应用

克拉玛依六~九区稠油区块属砂岩油藏,地层结构疏松,注高温、高压蒸汽的热采方式加剧了油层的破坏,致使生产井出砂日趋严重,严重影响了该区稠油油藏的正常生产。六~九区自1991年以来,先后实施了绕丝管防砂等机械防砂及羟基铝防砂等化学固砂措施,由于防砂范围有限、效果差、固砂周期短、成本较高等原因,这些措施均未得到推广应用。有机硅改性固砂剂克服了以上缺点,具有较好的高温固砂性能,室内试验结果表明:在300℃下,优选的有机硅高温固砂剂固结体抗压强度在4MPa以上,同时该固砂剂对地层伤害小,水相渗透率达0.60μm2以上。高温固砂剂在六~九区稠油油藏现场试验了10井次,有效率90%,增产原油1180.7t,处理后原油含砂率均为微量,取得了理想的效果,具有较高的推广价值。     

油基钻井液用粉状乳化剂性能评价

采用2,6-二氨基吡啶、有机胺、有机酸合成了油基钻井液用固体粉状乳化剂,该乳化剂熔点为120℃,HLB值为1.7,为玻璃态固体,易于粉碎。通过红外光谱对该乳化剂分子结构进行表征,从—CONH2吸收峰看出,合成过程中发生了酰胺化反应。对乳化剂在不同油水比钻井液中的乳化能力和柴油基、白油基钻井液配制效果进行了性能评价。结果表明,乳化剂的加量为3%时,其在不同油水比钻井液中具有良好的乳液稳定性,当油水比为7∶3时,乳液破乳电压大于600 V,乳化率为100%;抗温达180℃,钻井液破乳电压为625 V,提高黏度和切力效果好,动塑比在0.30 Pa/m Pa·s以上;热稳定性好,在150℃下连续老化48 h,流变性基本无变化,破乳电压大于700 V,表明该固体粉状乳化剂具有良好的乳化和抗高温性能。     

微悬浮乳液堵调剂性能研究

生产实践证实,常规化学堵调剂对层间渗透率级差大于3的地层不能达到理想的调剖和堵水效果.以油溶性树脂为主剂,并添加乳化剂、稳定剂及其他助剂,经乳化机剪切和乳化后,制备成粒径为1～5 μm且性能稳定的水包油微悬浮乳液堵调剂.通过实验确定了该堵调剂的最佳配方：50％～60％（表示质量浓度,以下同）树脂＋0.35％～0.40％十八烷基三甲基氯化铵或0.35％～0.40％十二烷基苯磺酸钠＋0.1％羟甲基纤维素＋0.10％～0.15％氯化钙＋1％～5％石蜡＋水;同时还确定了针对该堵调剂的破乳配方,即当乳化剂为十八烷基三甲基氯化铵时,破乳剂宜选用质量浓度为2％～3％的氢氧化钠水溶液,当乳化剂为十二烷基苯磺酸钠时,破乳剂宜选用质量浓度为3％～5％的氯化钙水溶液.通过对微悬浮乳液堵调剂的油溶率、酸溶率和粒径等各项指标进行性能测试,结果反映出该堵调剂具有良好的选择性及注入性.岩心驱替实验结果表明,该堵调剂的突破压力梯度达26 MPa/m,堵水率大于97％,耐水冲刷性能优于常规凝胶,并且适用于渗透率级差为7的岩心.     

原油乳状液稳定性研究 Ⅱ.原油成分对原油乳状液稳定性的影响

原血成分的表面活性物质及其细微固体颗粒,在油水界面上相互作用是原油乳状液其有稳定性的主要原因。本文采用简单的方法将原油中众多的物质分成两大类,并根椐它们单独时或混合后对癸烷/水乳状液稳定性作用的特征,将其分别称为原油乳化剂和原油破乳剂。试验表明,原油乳状液稳定性的高低主要取决于所含的这两大类物质的多少和相对比例,其相对重要性可由界面张力定性地反映出来;并且由原油/水界面张力的大小可以定性地评估原油乳状液的稳定性。     

高酸原油电脱盐存在的问题及对策

对高酸原油电脱盐过程中存在的问题以及解决方案进行了阐述和总结。高酸油加工电脱盐存在的问题主要包括油水乳化严重、脱盐脱水不达标和脱盐电流大等。文章从电脱盐工艺条件、新设备和脱盐药剂等3个方面介绍了解决这些问题的方法。依据高酸原油密度大、酸值高、金属含量高的特点,应强化电脱盐工艺操作条件,适当提高温度、洗涤水注量及混合强度,并严格控制洗涤水pH值;设计原油直接进入电场区域以及脉冲供电电源、超声波辅助脱盐系统等可在一定程度上提高高酸油的脱盐效果;一些助剂如脱金属剂、润湿剂、沥青质分散剂,尤其是脱金属剂的应用能够明显改善油水乳化程度以及提高脱盐脱水率,使原油含水小于0.3%,盐的质量浓度小于2 mg/L。但仍需从高酸油形成乳化液的组成、形态及界面性质方面进行深入研究。     

耐温抗盐吸水膨胀型堵水剂SAP的研究

以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、膨润土为主要原料,合成了新型耐温抗盐吸水膨胀型堵水剂SAP.性能评价结果表明,SAP抗盐达10％以上,耐温达125℃;SAP具有较好的油水选择性能;SAP能改善地层的非均质性,调整吸水剖面;在油气田开发中,SAP可作为选择性调剖堵水剂,具有较好的使用价值.     

LH-1水包油型解卡剂的研制

使用解卡剂解除钻井压差卡钻是一种有效的方法。由于环境敏感地区对环保的要求严格，油基解卡剂因污染严重而显示出了不足之处，为此研制了水包油型解卡剂LH-1。该剂在设计时主要考虑了其高效渗透消除压差、实现油润湿性、保证良好的润滑性、乳化稳定性和悬浮性等几个方面。在大量的试验基础上，确定水包油型解卡剂的配方，其中含有KS-1、柴油（或自油）、有机土、乳化剂A、渗透剂A，乳化剂B和渗透剂B。对其进行绵合性能评价表明，LH-1水包油型解卡剂在温度低于100℃条件下能保持良好的乳化稳定性，解卡效果良好；具有良好的沉降稳定性，在1．4g／cm^3。高密度条件下，仍然保持良好的解卡效果；大大减少了柴油的用量，既降低了材料成本，又减少了对环境的污染。