聚合物驱油机理和应用

利用研制的聚合物驱模拟器对纵向非均质、油水粘度比、润湿性、流变性、重力、转注时间、扩散、不能进入的孔隙体积、聚合物的增粘、吸附、降低渗透率能力等进行了模拟研究,得到了一些新认识。对某些条件非常不利的反韵律油层,聚合物驱可能不提高甚至降低采收率;油湿比水湿对聚合物驱有利是有条件的;在一定范围内,非均质系数愈大对聚合物驱是否愈有利而取决于非均质类型;影响聚合物驱最重要的因素是油藏非均质程度与类型、油水粘度比、润湿性、聚合物性能;地层温度和地层水盐浓度不高,中等原油粘度和平均渗透率较大的适度非均质正韵律油湿油藏是聚合物驱的理想油藏;注采速度对反韵律油层的影响比正韵律油层要大。     

三元复合和聚合物驱油液粘度对驱油效果影响实验研究

在模拟大庆油田某化学驱试验区油藏条件下（45℃,原油粘度9mPa.s),用7个水油粘度比的三元复合和聚合物驱油液驱替非均质（平均渗透率Ka=0.83μm^2,变异系数0．59）和均质（Ka=1.2μm^2)人工砂岩岩心的水驱剩余油,测定采收率提高幅度,在三元复合驱实验中,主段塞0．3PV,相同粘度的聚合物保护段塞0．2PV,在聚合物驱实验中聚合物段塞0．57PV,后续注水均为5PV,当驱替液粘度与被驱替原油粘度之比由1,2阶梯式增加到7时,三元复合驱和聚合物驱的采收率提高值均不断增大,但对应于每一粘度比增加阶梯的采收率增幅却减小,在粘度比超某一范围后采收率增幅的减小变得十分显著,实验结果表明,在非均质岩心上,驱油液与原油的粘度比宜取2－4,这时三元复合驱提高采收率20．6％－24．0％,聚合物驱提高采收率13．3％－16．8％,在均质岩心上该粘度比宜取2－3,这时三元复合驱提高采收率17．0－19．1％,聚合物驱提高采收率11．8％－13．1％,根据驱油机理讨论了产生这一实验结果的原因。     

聚合物驱油后油藏新型驱油菌种驱油性能测定

对于已实施聚合物驱油技术的油藏,当采收率无法进一步提高时,油藏中会有部分聚合物溶液吸附和滞留在岩石孔隙中,这不但降低了油藏渗透率,而且限制了后续驱油剂的作用效果。实验室复配了ZH-3复合菌,该菌能降解原油和驱油用聚合物,降低聚合物分子质量,产生表活剂降低溶液表面张力。实验结果表明,岩心注入菌液后,45℃培养7 d,可使采收率较聚驱后继续提高6.2%,并且能使大量滞留在岩心中的聚合物排出;在非均质岩层中,菌种能更有效地驱替低渗透地层中的残余油,并清理出滞留聚合物。     

聚合物驱后用甜菜碱型表面活性剂提高驱油效率机理研究

利用新研制的甜菜碱两性表面活性剂及微观模型驱油实验,研究了两性表面活性剂驱油体系对水驱后盲端类残余油、柱状类残余油和油膜类残余油的作用机理,分析了这类残余油被驱替和运移过程及启动和运移机理,论述了该驱油体系对聚合物驱后残余油的作用和提高驱油效率的可能性,进一步完善了表面活性剂体系的微观驱油机理。研究结果表明,用表面活性剂提高采收率主要是通过超低界面张力作用和润湿反转作用。     

驱油聚合物溶液粘度稳定性研究

对驱油聚合物溶液粘度稳定性的影响因素进行了研究,结果表明,溶解氧对其影响是长期而缓慢的过程,但由于注聚周期长,造成粘度损失较严重;Mg^2＋、Ca^2＋的存在使聚合物溶液粘度稳定性变差;在低浓度范围（Fe^3＋浓度小于10mg／L）内Fe^3＋的影响较小,而Fe^2＋使聚合物溶液粘度急剧降低,溶液长期稳定性变差。针对聚合物溶液粘度稳定性的影响因素及其影响程度,研制了稳粘剂WN系列,采用胜利油田采油污水对其粘度稳粘效果进行了评价,经稳粘剂WN处理的污水所配制的聚合物溶液粘度保留率达68．8％,具有良好的粘度稳定效果。     

驱油聚合物水溶液粘度影响因素探讨

结合孤东油田聚合驱的实际情况,探讨了温度、矿化度、pH值、搅拌速度、搅拌时间及配制参数等因 素对聚合物溶液粘度的影响程度。pH值控制在7~9、温度在10~18℃、搅拌速度在80 r／min以下时,配 制的聚合物溶液具有较高的粘度;Na+含量低于200 mg·L-1、Ca2+和Mg2+的含量低于100 mg·L-1、 Fe3+的含量小于20 mg·L-1时,有利于提高聚合物溶液粘度的保留率;溶解氧对HPAM溶液的粘度影响 较大。     

交联聚合物驱油机理研究

该文用微观和宏观两种渗流实验方法研究了交联聚合物的驱油机理，认为交联聚合物不但有调剖作用，同时还具有驱油作用。交联聚合物可明显改善油藏高含水期水驱油效果，控制含水上升速度。在注水时，以适当的主段塞和副段塞组合可获得较好的增油降水效果。在该实验条件下，推荐段塞组合为：主段塞０．２ＰＶ，不加清水隔离段塞，副段塞０．０５～０．１ＰＶ。实验采用此段塞组合可提高采收率２０％～２６％。含水率下降３０％以上。     

泡沫驱微观驱油机理及驱油效果

泡沫作为驱油介质具有调剖和驱油的双重机理,分别采用渗透率级差为1∶3的非均质微观模型和并联填砂管模型,研究泡沫的微观驱油和液流转向机理,评价其对驱油效率的影响。非均质微观模型驱替实验结果表明,泡沫驱存在混气水驱油、表面活性剂驱油和泡沫驱油3个显著渗流区。混气水驱油渗流区的形成是由于泡沫的不稳定消泡,气体与泡沫液析出,气体窜进所致。泡沫破灭所析出的泡沫液渗流滞后于气体并乳化原油,形成了表面活性剂驱油渗流区。混气水驱油和表面活性剂驱油能够降低残余油饱和度,使得后续注入的泡沫保持稳定,从而起到调驱作用形成泡沫驱油渗透区。非均质微观模型的高渗透条带在水驱、泡沫驱和后续水驱过程中,波及系数由52.4%先升至100%后降至74.3%,后续水驱波及面积减小且突破高渗透条带后,低渗透条带不再见效,说明泡沫驱时的封堵作用在后续水驱时存在有效期,有效期后封堵作用失效。并联填砂管驱替实验结果表明,分流率及驱油效率随着水驱、泡沫驱和后续水驱的变化规律与微观驱替机理分析结果相吻合,进一步验证了非均质微观模型驱替实验的结论。     

聚合物驱、调剖后聚合物驱三维模型驱油效果评价

模拟大庆某注聚油藏 ,制作了包含渗透率和厚度不同的 4个小层的三维非均质物理模型 ,尺寸 80× 80× 4.6 (cm) ,中央设注入井 ,四角设采出井 ,驱替中测定每层测量网点上的压力和电阻率 ,由电阻率求出该点含水率和含油率。驱替程序如下 :水驱至含水 93% ,注入 10 0 0mg/L聚合物溶液 0 .5 7PV(模型 1,聚合物驱 )或先注入 0 .0 3PV调剖剂 ,成胶后注入 0 .5 4PV聚合物溶液 (模型 2 ,调剖 +聚合物驱 ) ,最后均水驱至含水 98% ,实验温度45℃。与聚合物驱相比 ,调剖 +聚合物驱中注聚采收率提高 2 .16 % ,最终采收率提高 2 .18% ,含水率下降滞后(最低点由 1.0 7PV移至 1.33PV) ,注聚后采收率上升也滞后。模型第 3层注入井到 3号采出井方向上 (含高渗条带 ) ,调剖 +聚合物驱中前一段压力梯度增幅较大 ,后一段则较小 ,这是强凝度调剖剂封堵了高渗条带的结果。给出了驱替结束时两个模型各层油饱和度分布图。聚合物驱后的油饱和度 ,第 1和第 4层分别为 0 .42和 0 .48,第 3层 1,2 ,4号采出井方向上为 0 .5 4,3号采出井方向上为 0 .42。与聚合物驱相比 ,调剖 +聚合物驱后第 3层各方向上油饱和度分布趋于均匀 ,第 3层采出油量略减少 ,其余各层采出油量均增加     

大庆油田聚合物驱油工业化推广应用研究

对大庆油田聚合物驱油工业化推广应用的驱油效果进行分析研究以后，认为聚合物的驱油效果除了与已经研究过的聚合物的分子量、溶液浓度、用量、注入速度和注入方式等工艺技术条件有关外，还与地质条件和含油饱和度等因素有关。目前，大庆油田聚合物驱油已经取得采收率２．０１％的明显效果，预测最终采收率可提高１３．０％左右。     

大庆油田聚合物驱技术应用的做法与经验

在总结分析聚合物驱效果的基础上,对大庆油田聚合物驱拓宽试验范围、加强油藏管理、坚持效益原则、优化工程方案等几个方面的主要成熟经验和做法进行了系统的介绍。这些经 和做法对提高大庆油田聚合物驱的技术效果和经济效益起到了有力的指导作用,并钭对今后进一步做好聚合物驱的开发工作具有较大的借鉴意义。     

ESTABLISHMENT AND APPLICATION OF THE CLASSIFYING AND EVALUATING METHOD FOR POLYMER FLOODING

大庆油田聚合物驱经过十几年的工业化生产,开发配套技术日益成熟,以聚合物驱为主的三次采油产量已占全油田的1/3左右.但是,近几年出现了聚合物干粉用量增幅大、开发效果和效益逐渐变差的问题.为此,以“改善开发效果、降低三采成本、提高聚合物驱效率”为目的,依据对大庆油田56个注聚区块解剖分析的结果,建立了聚合物驱区块之间的“分类评价方法”,开展了聚合物相对分子质量、注入质量浓度与油层的适应性研究.基于新的认识,2011年,实施了优化调整工作,推广应用区块多增油4.3×104 t,全油田节省聚合物干粉13.8％,创经济效益5.62×108元.实践证明,聚合物驱分类评价方法可以指导聚合物驱及时有效地跟踪调整.     

聚合物驱抽汲参数优化设计方法及应用

室内实验表明，聚合物溶液的流变性符合幂律模式，考虑到采出液的非牛顿特性，提出了聚合物驱抽油井汲参数优化设计方法，该方法利用模糊数学综合决策理论对各个参数进行综合评价，全面地反映了各种因素对抽汲参数优化设计的影响程度，从而给出抽汲参数的最佳设计方案。现场应用表明，该方法理论正确，具有推广应用前景。     

聚合物表面活性剂在强碱复合驱体系中的应用

为探索聚合物表面活性剂(简称“聚表剂”)在强碱复合驱油体系中应用的可行性,系统考察了“聚表剂”与表面活性剂的配伍性、黏浓特点、乳化性能及驱油效果,并与“超高分”水解聚丙烯酰胺(简称“超高分”HPAM)三元体系进行了对比.实验结果表明:“聚表剂”三元体系的黏度及其与原油之间的界面张力,随“聚表剂”质量浓度的增加而增加;当“聚表剂”的质量浓度增至1 g/L时,“聚表剂”三元体系的黏度明显高于“超高分”HPAM三元体系,而“聚表剂”三元体系与原油之间的界面张力已无法达到10-3m N/m;相同黏度及界面张力量级条件下,“聚表剂”三元体系的乳化性能和驱油效果明显强于“超高分”HPAM三元体系.     

精细地质研究在聚合物驱开发中的应用

针对聚合物驱开发过程中陆续暴露出的注入井注入压力差异大、注入难度大,采出井见效差异大等问题,开展了精细地质研究,并结合研究成果指导聚合物驱的开发调整,提高了聚合物驱开发效果。     

聚合物驱单元窜聚研究及治理

储层大孔道是影响聚驱效果的主要因素之一,为了提高特高含水期聚驱效果,以孤东油田七区中为研究对象,在窜聚特征分析的基础上,应用油藏地质、油藏工程和数值模拟等分析方法,研究了大孔道的形成因素及对聚驱效果的影响,并对大孔道进行了定量描述和窜聚速度的计算,提出了孔道的分级方法,以此为依据对窜聚井进行了分类治理.矿场治理结果表明,该方法具有较好的适应性,提高了聚合物利用率,扩大了聚合物驱的波及体积,提高了区块开发效果,这对同类型聚合物驱油田的治理,有一定的借鉴作用.     

聚驱后剩余油再认识及挖潜技术应用

在充分研究油层沉积特点的基础上,应用储层描述技术对典型区块进行层内建筑结构解剖,描述聚驱后剩余油分布特征,对聚驱后剩余油进行再认识,并将聚驱后剩余油再认识成果应用于措施挖潜中.通过实施成熟技术,探索新技术,实现挖潜对象由层间深入到层内,由层内深入到结构单元,最大限度地挖掘聚驱后剩余储量.试验表明,对聚驱后剩余油挖潜工作应采用配套调整技术,配套技术的核心是通过井组间、层系间、厚油层内部匹配调整,扩大注入水波及体积,改变液流方向,提高油层动用程度.     

聚合物微观驱油机理的实验方法研究

本以三次采油为背影，建立了研究聚合物微观驱油的实验装置和实验方法，对水、聚丙烯酰胺溶液和黄原胶溶液的微观流动特性进行了研究。结果表明，本提出的研究方法是可靠有效的。