表面活性剂对水驱普通稠油油藏的乳化驱油机理

为了研究乳化降黏驱油剂对不同渗透率的水驱普通稠油油藏的驱油效率和孔隙尺度增效机理,选取了烷基酚聚氧乙烯醚(J1)、α-烯基磺酸盐类表面活性剂(J2)、十二烷基羟磺基甜菜碱(J3)、J3与烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐复配表面活性剂(J4)作为驱油剂,开展了4种驱油剂一维驱油和微观驱油模拟实验,明确了乳化降黏驱油剂在孔隙尺度的致效机理。结果表明,降低界面张力对提高驱油效率的作用大于提高乳化降黏率。在油藏条件下,乳化降黏驱油剂需要依靠乳化降黏和降低界面张力的协同增效作用,才能大幅提高驱油效率。乳化降黏驱油剂的乳化能力越强、油水界面张力越低,驱油效率增幅越大。当化学剂乳化降黏率达到95%时,油水界面张力从10^-1mN/m每降低1个数量级,化学剂在高渗透和低渗透岩心中的驱油效率依次提高约10.0%和7.8%。乳化降黏驱油剂注入初期通过降低界面张力,使得高渗透岩心和低渗透岩心中的驱替压力分别为水驱注入压力的1/2和1/3,从而提高注入能力。注入后期大块的原油被乳化形成大量不同尺寸的油滴,增强原油流动性,提高驱油效率。乳化形成的界面相对稳定的稠油油滴,能暂堵岩石的喉道和大块稠油与岩石...     

稠油驱油体系乳化能力和界面张力对驱油效果的影响

 提出了定量表示表面活性剂体系乳化稠油难易程度的参数"乳化最小转速"。在55℃下测定了7种不同驱油剂与桩106-15-X18普通稠油组成的体系的油-水动态界面张力和乳化最小转速,并对其中5种驱油剂-稠油体系进行了室内驱油实验。结果表明,驱油剂-稠油体系乳化最小转速与其油-水动态界面张力没有对应性,而且,驱油剂-稠油体系的油-水动态界面张力与其采收率也没有一定的规律性,但乳化最小转速与采收率有较好的对应关系,乳化最小转速的体系采收率高,即乳化能力高的体系驱油效果好,乳化能力低的体系驱油效果差。     

胜利油田普通稠油乳化驱油体系研制及性能评价

针对胜利普通稠油油藏水驱采收率低且热采成本高的问题,乳化降黏驱是提高其采收率、降低生产成本的有效途径。利用微动力乳化实验装置,综合考虑两种表面活性剂TB与AC在不同配比下的乳化能力和降低界面张力能力,构建了两种不同性能的乳化驱油体系：TB(0.3%)和TB+AC(0.3%,质量比3∶2)。通过多重光散射法分析了两种体系和胜利稠油形成乳状液的微观稳定性,然后通过填砂管驱油实验评价了两种乳化体系的驱油性能,并利用玻璃刻蚀模型研究其微观驱油机理。研究结果表明,TB+AC体系具有强乳化能力,与原油形成乳状液的稳定性良好。TB+AC体系可使油水界面张力达到超低数量级(10^-3mN/m),TB+AC 体系在水驱基础上可提高采收率11.20%。TB+AC体系通过超低界面张力和强乳化性能“拉”残余油,使其发生形变,降低流动阻力和残余油含量;也可进入油膜深处进一步发生乳化作用使油膜扩张破裂来提高采收率。     

胜利油田陈南稠油的乳化降黏研究

为实现胜利油田陈南联合站稠油的乳化降黏,选取了7 种亲水亲油平衡值在8～18 的表面活性剂,通过测量单一和复配乳化剂对乳状液的脱水率和降黏率,筛选出降黏效果和静态稳定性良好的乳化剂,考察了油水质量比、乳化剂浓度、乳化温度、乳化强度对乳化降黏效果的影响。结果表明,在乳化温度50℃、乳化强度2000 r/min×10 min的条件下,筛选出的25.8% Span80+74.2%十二烷基苯磺酸钠和10.1% Span80+89.9%十二烷基苯磺酸钠两种复配乳化剂与稠油形成的乳状液静置5 h 后的脱水率分别为21.8%和23.0%,剪切速率为100 s^-1时的降黏率分别为99.92%和99.89%;随油水质量比降低,乳状液脱水率增加、黏度降低、稳定性变差;随乳化剂浓度增加,乳状液黏度先降低后增加;随乳化温度降低和乳化强度的增大,乳状液黏度增加;在油水质量比5∶5、乳化剂质量分数1%、乳化温度50℃、乳化强度1000 r/min×5 min 的乳化条件下,可使陈南稠油黏度（50℃）由1964mPa·s 降至35 mPa·s。图6 表3 参11     

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。     

低渗稠油油藏热化学复合驱油体系实验

叙利亚O油田Sh-B油藏为典型的低渗稠油油藏,具有埋藏深、渗透率低、原油黏度大等特点,蒸汽吞吐注汽难,注汽质量差。针对这些问题,开展了低渗稠油热化学复合体系室内研究,筛选、复配了适合该油藏稠油的油溶性降黏剂、高温驱油剂,并评价了伴注CO2、高温驱油剂和油溶性降黏剂在低渗稠油开发中的效果及其可行性。结果表明,添加降黏剂能使降黏率达到78%以上,高温驱油剂显著降低界面张力,注入CO2能够明显改善O油田稠油开采效果,150℃条件下热化学复合体系最终驱替效率达到91.65%。热化学复合体系能够显著改善低渗稠油油藏开发效果,提高油藏采收率,为国内外低渗稠油油藏开发提供借鉴。     

二元复合体系乳化性能及其对普通稠油的驱替效果

为确定非超低油水界面张力(10~(-1)mN/m数量级)、乳液稳定性及乳化降黏能力良好的1#二元复合体系驱替普通稠油的效果,分别从界面张力、乳化难易程度、乳液稳定性、乳化降黏能力和驱油效果5个方面进行评价,同时与超低界面张力型2#和3#二元复合体系(10~(-3)mN/m数量级)进行对比。结果表明,1#二元复合体系虽较难乳化稠油,但其形成的乳液稳定性更强,说明乳液稳定性与超低界面张力无相关性。渗流实验结果表明:1#二元复合体系能够显著降低稠油流动阻力,而2#和3#二元复合体系无此效果;分析1#,2#和3#二元复合体系乳化性能的差异,认为乳液稳定性是二元复合体系乳化改善稠油流动性的关键。驱油实验结果表明,1#二元复合体系可提高采收率15.6%,明显高于超低界面张力型2#和3#二元复合体系的采收率增幅(均在10.0%左右),说明乳液稳定性和乳化降黏能力在二元复合体系驱替普通稠油中具有重要作用。     

车21区块稠油降黏脱水实验效果评价

蒸汽吞吐或蒸汽驱结合化学降黏剂进行稠油乳化降黏脱水,能有效地降低稠油处理成本,促进稠油生产.稠油冷采驱油剂对车21区块DC302井原油的降黏率达95％以上,脱水率达90％以上;随着表面活性剂浓度的增加,降黏率也增加,当浓度达到0.2％时,降黏率达到97.8％;随着稳定剂浓度的增加,原油脱水率降低,当浓度为0.04％时,脱水率为98％.现场试验表明,利用稠油冷采驱油剂对DC302井实施井筒降黏脱水,能有效降低稠油黏度,增加其流动性,达到增产的目的.     

稠油自乳化水驱开发规律

受原油性质的影响,稠油自乳化水驱开发与常规水驱开发不同,传统的稀油水驱理论不适用于稠油水驱开发。以中国某稠油自乳化水驱油藏流体参数为基础,通过室内实验和数值模拟,研究自乳化水驱开发规律,揭示自乳化水驱机理和主要影响因素。采用新的数值模拟方法揭示自乳化水驱的稳定驱替阶段为类“活塞式”驱油模式,开发全过程可分为4个阶段,即纯油阶段、过渡阶段、平台阶段和水油比快速上升阶段。渗透率级差和原油黏度是影响自乳化水驱含水率的主要因素,其次是渗透率和注水速度。     

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.     

胜利油田超稠油蒸汽驱汽窜控制技术

针对超稠油油藏蒸汽驱过程中汽窜严重的问题,开展室内蒸汽驱汽窜控制技术研究,将氮气泡沫与热固性堵剂相结合封堵汽窜,热固性堵剂封堵大孔道,氮气泡沫调整蒸汽的吸汽剖面。优化后的泡沫剂体系300℃阻力因子达到30以上,且对低含油饱和度区域具有选择性封堵作用,适用于超稠油油藏条件下高渗透带的封堵;热固性堵剂在静态120℃可4 h形成固结,150℃可2h有效固结,在蒸汽动态驱替过程中可形成有效封堵。利用双岩心管开展堵调工艺评价研究,结果表明,采用热固性堵剂和氮气泡沫相结合的封堵汽窜方式比单纯应用氮气泡沫提高采收率5.7%,驱替效率整体达到60.8%。2011年在单56超稠油藏进行现场实施,措施后综合含水下降10.2%,生产井井口温度下降15℃,井组日产油量增加28 t以上,单轮次措施有效期198 d,措施增油2 562 t,效果明显。     

胜利油田注水现状及对储集层的影响

胜利油区注入水以油田采出水为主，注入水水质是影响注水开发效果的关键因素之一。由于水处理工艺落后、设备老化，水处理效果差，注入水水质合格率低。不合格污水的长期注入导致高渗透油田吸水能力层间差异大、有效注水程度低；低渗透油田注水压力升高，吸水能力下降，注水井井底蹩压严重。胜利油田注入水水质对储集层的影响主要表现在注入水中悬浮固体、乳化油滴、细菌及硫化物等对储集层孔喉的堵塞。通过对注水过程中储集层伤害机理的分析，制定适合具体油藏区块的注入水水质标准、大力加强污水处理工艺设备流程的改进和高效廉价的水处理剂的研发应用工作、提高污水处理工艺水平、改善注水水质，是改善胜利油田注水效果的重要举措。图2表4参17     

辽河油田齐40块稠油蒸汽驱油汽比预测方法研究

油汽比是评价蒸汽驱过程的重要参数,油汽比越大,说明蒸汽驱的效果越好。研究蒸汽驱油汽比的预测模型及其影响因素对蒸汽驱开采具有重要意义。文中根据能量平衡的原理,将注入油层中的热量转换为蒸汽腔体积,而蒸汽腔的体积又和驱替的油量相关联,由此提出了适合辽河油田齐40块的蒸汽驱驱油速度计算模型,模型同时考虑了初始原油黏度、枯竭作用,以及油层连通系数的影响,并以此来预测蒸汽驱开采的瞬时油汽比,并分析了蒸汽驱油汽比的影响因素,包括注汽温度、注汽干度和蒸汽驱生产年限。最后,利用推导的公式对齐40块的典型井组进行计算发现,该公式对齐40块的适应性较强,符合程度较高。对类似稠油油田的蒸汽驱开采具有重要的借鉴意义。     

扶余油田东17块稠油降黏措施浅析

为提高扶余油田稠油区块注水开发效果,针对稠油区块开发中存在的主要问题,结合区块储层特征,开辟了东17区块先导试验区,对试验区开发效果进行了系统的跟踪评价.结合试验区动态反映及地质特征采取调剖与降黏剂相结合的技术路线,改变油层的非均质和地下油品的流动性,提高宏观波及系数和微观驱油效率,增加可采储量.该先导试验取得了较好开发效果,该项技术的成功实施,为扶余油田类似区块的注水开发提供了技术支持.     

东辛油田永3断块低级序断层特征及其对注水开发的影响

东辛油田永3断块构造复杂,低级序断层发育,沙河街组沙二段油藏开发后期剩余油局部富集,注水开发效率低。文中基于蚂蚁追踪技术的三维地震解释和局部构造应力场分析,阐明了永3断块断层规模、封闭性及组合样式,揭示了低级序断层对注水开发的影响。研究认为:平面上永3断块低级序断层主要表现为"y"型、反"y"型、地堑型和地垒型,在剖面上主要表现为帚状、平行状和放射状等多种断裂组合形式;该区低级序断层主要为四级断层和五级断层,其中四级断层控制剩余油分布,而五级断层影响注采井网部署。低级序断层封闭性好,具有渗流遮挡作用;不同的断层组合样式形成不同的剩余油区,局部地区注采关系不匹配。低级序断层发育是导致永3断块区注采矛盾严重、开发效率低的重要因素。     

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     

胜利油区蒸汽驱工艺技术现状及攻关方向

胜利油区稠油油藏主要采用蒸汽吞吐开发,蒸汽吞吐产量占热采产量的95.5%,但由于蒸汽吞吐采收率低,亟需研究蒸汽驱提高采收率技术。1992—2005年,胜利油区单56块、单2块、乐安草20块、乐安草南、孤东九区西等多个区块进行过蒸汽驱现场试验,由于油藏条件复杂和前期配套技术不完善,导致蒸汽驱技术在胜利油区没有形成规模。截至2008年底,胜利油区蒸汽驱先导试验中已形成了注汽、汽窜调剖、动态监测等配套工艺,基本满足了常规稠油油藏蒸汽驱现场需要。为了在胜利油区推广蒸汽驱技术,满足各种稠油油藏对蒸汽驱配套工艺的要求,在现有技术基础上,提出了分层监测、水平井监测、超稠油油藏汽窜调剖中存在的不足,并作为下步攻关方向。     

胜利油田典型区块稠油化学降黏前后理化特征

胜利油田稠油化学降黏冷采技术应用规模逐年递增,但降黏剂对稠油理化特征的影响规律尚不明确。收集典型区块稠油样品开展了稠油降黏前后四组分分析、相对分子质量测试、界面流变性能评价和微观形貌表征。研究结果表明：沥青质含量是影响稠油黏度的主要因素;降黏剂分子通过扩散、渗透和吸附作用削弱胶质、沥青质聚集体间的相互作用,使相对分子质量降低;降黏剂分子作用下的油水相双重吸附过程引起界面膜强度下降,增加油滴的可变形性;降黏剂处理后稠油样品中的团簇状聚集体结构被破坏,胶质、沥青质分散相向饱和分、芳香分液相转变,原油流动性明显提升。     

稠油油田油水相对渗透率和水驱油效率研究

南堡35-2油田是海上稠油油田,具有原油粘度高、油层岩石渗透率高、胶结疏松和非均质性严重等特点,水驱开发过程中指进现象严重,难以获得较高的水驱采收率.为了更好地了解稠油油藏水驱开发特点,为提高采收率技术决策提供依据,针对油藏地质特点和流体性质特征.利用理论分析和仪器检测评价方法,研究了稠油油藏油水相对渗透率和水驱油效率,分析了稠油油藏水驱开发动态特征.结果表明,随着原油粘度增加,岩心束缚水饱和度降低,残余油饱和度升高,油相相对渗透率降低,水相相对渗透率升高,水驱采收率降低.在相同原油粘度条件下,通过提高驱替速度来增大生产压差,可以减少指进现象发生,增加水驱无水采收率和最终采收率.