疏水缔合聚合物在油水界面上的吸附行为

分别了研究了疏水缔合聚合物AP-P4不同相对分子质量时的油水界面张力、界面膜扩张模量、油水分配系数等界面性质,并利用双偏振光干涉技术研究了低相对分子质量AP-P4在不同原油组分油水界面的吸附行为,同时与HPAM进行了对比。实验发现:和HPAM不同,AP-P4能够降低油水界面张力,具有较强的乳化能力,同时能吸附在油水界面活性物质(沥青质和胶质)的表面,增强油水界面的扩张模量,从而增强聚驱采出液的稳定性。     

一种乳液型油田解堵洗油剂的研制及其性能评价

为解决渤海油田堵塞问题,通过测量界面张力、洗油效率以及润湿反转等性能优选出性能较好的表面活性剂,通过测量萃取剂的洗油效率优选出性能好的萃取剂。将优选的表面活性剂与萃取剂复配成乳液型洗油剂,测试其配伍性、稳定性以及洗油效率,并分析其洗油机理。研究结果表明,单一表面活性剂对油砂洗油效率最高的是OP-10,为29.4%;较好的萃取剂为石油醚和二甲苯,对油砂的洗油效率可达80%,将表面活性剂与萃取剂进行复配之后,洗油效率可显著提升至95%,所研制的配方为2%二甲苯+8%石油醚+2%OP-10的乳液型洗油剂具有良好的配伍性和稳定性,具有较好的推广应用价值。图3表5参15     

南堡35-2油田内源微生物提高采收率实验

南堡35-2油田位于渤海中部,储层具有厚度大、平均渗透率高、非均质性强和原油黏度高等特点,水油流度比较大,水驱开发波及程度和采收率较低。以微生物学和油藏工程为理论指导,以仪器检测和物理模拟为技术手段,以南堡35-2油田为研究对象,开展微生物菌种筛选和提高采收率实验研究。结果表明,成功建立起适宜南堡35-2油藏和菌群的激活体系,通过实验评价发现该微生物驱油体系产生的气体以氮气与二氧化碳为主,降低油水界面张力50%左右,物理模拟岩心驱替实验表明微生物提高采收率可在常规水驱基础上再提高8.4%。     

中渗砂岩储层脉动注水解堵实验研究

常规稳定分层注水通过地层原有孔隙、裂缝向地层回注大量的水，一定程度上解决了注水段间的均质差异问题，但容易出现因注入水水质不合格，导致堵塞地层，造成注入压力逐渐升高，为解决此问题，提出了脉动注水解堵增注技术，并开展了脉动解堵实验研究。从水力脉动对无机垢和有机垢的解堵方面开展相关实验研究分析，实验现象表明，水力脉动可产生低频、高幅压力和震动波使地层形成裂缝网和破碎堵塞物，可有效抑制无机垢的沉降，剥离有机垢，解除堵塞，增大渗流通道，减小流动阻力，进而增大渗透率，为油流提供有效通道，提高采收率，最终达到改善水驱开发效果的目的。     

渤海油田疏水缔合类堵塞物伤害机理及解堵技术

针对渤海S油田注聚井进行多次解堵仍达不到油藏配注需求的生产难题,开展了堵塞特点及伤害机理的研究。利用扫描电镜、红外光谱及原子力显微镜等实验仪器对该油田注入过程中形成的疏水缔合类堵塞物与常用聚丙烯酰胺类堵塞物进行了对比研究,发现疏水缔合类堵塞物比常规堵塞物结构更加复杂、包裹油污能力更强,并针对其伤害特点研发出新型SOA解堵剂。通过室内实验发现,新型SOA解堵剂对疏水缔合聚合物类堵塞物降解率达到90%以上,而当SOA与酸组合使用后降解率达到99%以上,由此形成了一套SOA解堵剂与酸交替注入的新工艺。研究成果在S油田完成4井次现场应用,有效率100%,为海上油田注聚井高效解堵提供有效的方法,具有很好的推广应用前景。     

四类渤海S油田化学驱驱油体系渗流机理及提高采收率特性

为筛选出最适合渤海S油田的驱油体系，采用不同实验方法对渤海该油田目前使用的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）、疏水缔合聚合物（AP-P4）、交联聚合物（HPAM+Cr³⁺）、新型聚表剂（JBJ-1）驱油体系进行对比研究，的分析4类驱油体系的分子结构形态、分子线团尺寸、流变性、注入运移能力和驱油效率等方面进行对比研究。结果表明：在水溶液中JBJ-1具有明显的网络结构，且降解前、后JBJ-1均具有相对较大的水动力学半径，表明其良好的抗剪切性能，同时JBJ-1还表现出最大的表观黏度和弹性模量以及优异的微观和宏观驱油性能，在水驱基础上可进一步提高采收率19.88个百分点。新型聚表剂具有比普通化学驱体系更好的增黏能力和抗剪切性，在有助于改善地层中的可建立更好的渗流阻力和驱油能力，可进一步推动化学驱石油储量动用，满足目前渤海S油田的生产需求。但在矿场试验中，应考虑其浓度的优化，以保证其注入性的问题。     

新型砂岩自转向酸体系的研究与应用

渤海主力油田储层层间渗透率级差大、非均质性强,酸化过程中酸液大量进入高渗层,引起渗透率级差进一步加剧,不能有效改善中低渗层,酸化解堵效果不理想。针对该问题,以新型两性离子表面活性剂ZX-1为稠化剂,优化形成了砂岩自转向酸体系,对该体系开展了流变性、配伍性、破胶性能、转向酸化效果评价实验。结果表明模拟鲜酸黏度6mPa·s,利于注入储层;模拟自转向酸变黏体系黏度60 mPa·s,耐剪切性强;模拟残酸黏度2 mPa·s,利于返排。自转向酸与缓蚀剂、铁离子稳定剂、防膨剂及助排剂配伍性良好,无沉淀、残渣产生;体系破胶容易,异丙醇、破乳剂、乙二醇丁醚及酸液消耗均能使自转向酸完全破胶,破胶后溶液黏度均低于10 mPa·s;体系具有自我清洁的作用,即使现场酸液未能完全破胶,经过一段时间能自动破胶,不会对储层造成永久性伤害。该自转向酸体系具有良好转向分流能力,随着初始渗透率级差从比2.00增大到10.70,酸化后低渗岩心渗透率改善倍数明显增大,高低渗岩心渗透率级差比减小,当渗透率级差达到10.7时,体系仍能实现有效分流酸化。ZX-1自转向酸现场应用效果明显,具有良好应用前景。      

钻完井作业后返排与否造成的不同储层伤害对比

渤海油田主要采用注水开发模式,由于受特殊环境及紧迫时效的要求,部分注水井钻完井作业后不返排直接注水,往往造成注入压力高、严重欠注等问题。针对此问题,研究过程中立足于前期是否返排情况,从钻完井液的伤害类型及机理入手,深入剖析2种条件下产生伤害的差异性,开展钻完井液伤害实验对比,分析不同情况形成的伤害程度,同时进一步探求钻完井液伤害对后期注水产生的影响。研究结果表明,钻完井液伤害可分为滞留、吸附2种,滞留伤害可通过返排得到一定程度解除属于可逆过程,而吸附伤害为不可逆过程;对比实验表明,返排过程有利于大幅度降低钻完井液对储层渗透率的伤害;钻完井液形成的伤害并不是简单吸附滞留造成的储层渗透率降低,还与岩石表面性质发生改变有关,从而影响后期注水作业。      

渤海油田注聚合物井堵塞物组分分析及相互作用机理*

渤海油田长期注入聚合物(注聚)导致注聚井堵塞,已严重影响了原油开采。为明确渤海油田X注聚井堵塞物组分及各组分的相互作用机理,利用同步热分析仪、扫描电子显微镜、马尔文粒度分析仪、电感耦合等离子质谱分析仪、流变仪等,对堵塞物组分及含量、微观形貌、油田水配伍性、无机垢或原油与聚合物的相互作用进行了研究。结果表明,该堵塞物主要为聚合物与无机垢、原油、黏土颗粒相互包裹形成的,聚合物是堵塞物的主要成分。渤海油田水质配伍性差,地层水、注入水混合易生成无机垢。无机垢晶会包裹聚合物链生长变大,导致聚合物胶束水力学直径增加。聚合物垢被原油包裹后形成难以被地层水溶胀的柔性物质,严重堵塞地层。图6表1参16     

渤海SZ 36-1油田注聚井聚合物吸附规律

聚合物在地层孔隙中的吸附滞留会导致岩心渗透率下降甚至出现堵塞,本文针对渤海SZ 36-1油田聚合物驱井用的疏水缔合聚合物AP-P4,利用紫外分光光度计,在建立了聚合物溶液吸光度标准曲线基础上,探究了聚合物浓度、砂砾粒径、剂砂比以及温度对其静态吸附的影响规律;通过测试岩心损害率得到聚合物动态滞留规律。研究结果表明,疏水缔合聚合物AP-P4的静态吸附量随注入聚合物浓度的增加,砂砾粒径的减小及剂砂比的增大而增大,随温度的升高,吸附量逐渐减少;岩心损害率随岩心渗透率的减小而增大,随聚合物浓度的增大而增大,渗透率为161×10~(-3)μm~2的岩心经2000 mg/L的AP-P4溶液驱后损害率高达99.58%,说明疏水缔合聚合物AP-P4在岩心内发生了严重的吸附滞留,造成岩心渗透率明显下降。图7表4参15