空气泡沫/表面活性剂复合驱乳化性能研究

在明15块地层条件下,开展了表面活性剂、表面活性剂-起泡剂复合驱体系对明15块原油黏度及乳状液稳定性影响的研究。结果表明,表面活性剂、复合驱体系与原油形成乳状液的转型点分别为含水30%和40%;表面活性剂复合驱体系可降低原油黏度,改善油水两相的流度比;现有破乳剂可实现乳状液良好破乳,不存在后续水处理困难。矿场试验表明,目前含水条件可满足形成O/W乳状液,表面活性剂具有乳化降黏作用,减小油井产出流程回压,同时减少产出液处理程序。     

表面活性剂—气交替泡沫驱的优点

对于泡沫驱提高采收率项目的研究，表面活性剂－气交替（SAG）注入具有几方面的优点。这一优点对于注入能力低的低渗透地层特别重要，但同时也指出了注入能力和重力上窜的关系。     

稠油热力-表面活性剂复合驱对提高采收率的作用

通过室内实验和理论分析,研究了蒸汽-表面活性剂复合体系对岩石相渗特性的影响。加入表面活性剂可大幅度提高驱替相的毛细管数,从而提高驱油效率。在稠油热采添加表面活性剂复合驱过程中,内相体积分数的大小是影响生成的水包油型乳状液黏度和流变性的主要因素。在复合驱过程中,乳状液的作用主要体现在:生成的水包油型乳状液,通过乳化降黏、乳化携带剩余油滴来提高驱油效率;生成的乳化颗粒易在高渗带处滞留,从而改善了储层的非均质性,扩大了驱替相的波及体积。     

表面活性剂提高采收率技术的进展

阐述了表面活性剂提高采收率相关技术,包括表面活性剂驱、二元复合驱、三元复合驱,特别强调表面活性剂在复合驱中的应用;讨论了表面活性剂的种类、结构和性能;简述了表面活性剂在国内外的矿场试验结果。表面活性剂驱在技术上可行,降低驱油剂成本对该项技术的发展具有非常重要的意义。     

非均质油层空气泡沫驱提高采收率试验研究

中原油田胡12区块是一主力区块,由于油层非均质性强,导致注水开发后油井含水上升速度快,水淹严重,油藏采收率低.为进一步提高油藏采收率,达到降水稳油的目的,模拟其油层条件,建立了非均质油层模型,以廉价的空气为基础,进行了空气泡沫驱油提高采收率室内试验,主要进行了不同注入方式、不同气液比对采收率影响的试验.试验结果表明,发泡荆、空气交替注入,发泡剂、空气、水交替注入,泡沫、空气交替注入3种注入方式中,泡沫、空气交替注入方式效果最好;气液比在1:1～3:1范围变化时,最佳气液比为3;1.试验结果证明了空气泡沫驱能大幅度提高胡12区块油藏采收率,适用于高含水、非均质油藏,是一种有前途的三次采油方法.     

低矿化度水/表面活性剂复合驱提高采收率技术

为进一步提高低渗砂岩油藏水驱后的采收率,结合低矿化度水驱和表面活性剂驱的特点,提出了低矿化度水/表面活性剂复合驱提高采收率技术,并通过室内实验对不同矿化度水以及表面活性剂溶液的综合性能进行了评价。结果表明:低矿化度水(3 000 mg/L)条件下,质量分数为0.5%的TBS-3表面活性剂溶液仍能达到超低界面张力范围,具有良好的界面活性;表面活性剂溶液的矿化度越低,原油/溶液以及岩石/溶液之间的Zeta电位值越小,pH值越高;随着表面活性剂溶液矿化度的逐渐降低,表面活性剂TBS-3在岩心中的吸附损失率增大,岩心入口端面的接触角减小,亲水性增强。岩心模拟驱油实验结果表明,使用低矿化度水/表面活性剂交替注入时的最终采收率可以达到50.3%,明显高于高矿化度水/表面活性剂的40.6%。这说明低矿化度水驱与表面活性剂驱相结合,能够发挥出更好的驱油效果。     

碱—表面活性剂—聚合物驱油技术提高原油采收率

碱、表面活性剂和聚合物都是高效的驱油剂，复配的优势在于既发挥单一驱油剂的长处，又可使其产生协同效应，获得更好的驱油效果。现场试验证明：碱－表面活性剂－聚合物（ＡＳＰ）驱油技术能采出部分剩余油，并大幅度提高采油采收率。文章讨论ＡＳＰ驱油技术的工作原理，先导试验和现场应用情况及其经济效益分析。     

聚合物驱后复合热载体泡沫驱提高采收率实验研究

针对聚合物驱后地层非均质状况进一步恶化、剩余油分布更加复杂分散、至今仍没有较好的接替技术等问题,提出了复合热载体泡沫驱提高采收率技术.通过单管模型、双管模型驱油效率实验,分析了复合热载体泡沫驱提高采收率的主要机理,认为复合热载体泡沫驱具有化学驱、氮气驱、二氧化碳驱、蒸汽热力驱和泡沫驱等多重优点,在聚合物驱后仍能大幅度提高采收率,实验岩心采收率提高幅度可达13.59%,因此,该技术可以作为聚合物驱后提高采收率的一种有效接替技术.     

空气泡沫／表面活性剂复合驱在明15块的应用

针对中原油田明15块油井含水上升快、产量自然递减加速的问题,提出了空气泡沫／表面活性剂复合驱技术,在空气泡沫驱油的基础上．交替注入空气泡沫与表面活性剂,进一步提高原油采收率。通过室内物模实验,考察不同驱替倍数、段塞比、交替次数对提高采收率的影响,确定空气泡沫,表面活性剂复合驱的注入参数。实验表明,当驱替倍数为0．30PV、空气泡沫与表面活性剂段塞比为1：1、交替次数为0—5、小段塞交替注入时,空气泡沫与表面活性剂能够发挥较强的协同作用．采收率提高幅度最高可达22．59百分点。矿场试验表明,空气泡沫／表面活性剂复合驱能够大幅度提高明15块油藏原油采收率,并具有在同类油藏进一步推广应用的价值。     

空气-泡沫驱提高采收率技术的安全性分析

空气-泡沫驱提高采收率技术的安全性问题一直是学术界关注的焦点,它关系到这项技术的应用。从气体爆炸极限和氧气的消耗两个角度对该问题进行分析。在气体爆炸理论的基础上,推导出天然气与空气混合爆炸工程估算的方法,并对一种实际天然气进行估算,得出该天然气的爆炸上限为3.210%,下限为10.320%;随着天然气甲烷含量的增加,估算出来的爆炸界限与甲烷单组分的爆炸极限值相接近。通过低温氧化反应及其动力学机理分析得出,由干低温氧化及用,空气中的氧气与原油中的烃类物质发生反应而被消耗,生成二氧化碳和一氧化碳等“烟道气”,从而增加了安全可靠性。现场测试的结果也证明只要注意控制注入压力和注入量,监测油管内气体含量,该技术就具有安全性。     

聚合物/两性表面活性剂二元体系提高水驱后残余油采收率研究

针对三元复合驱中的碱大幅度降低聚合物溶液的黏弹性，降低波及效率和驱油效率，含碱驱油体系引起地层黏土分散和运移、形成碱垢、导致地层渗透率下降等问题，利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺／两性表面活性剂二元复合体系，通过人造岩心驱油实验，研究了聚表二元复合体系提高水驱后残余油采收率的可能性。研究表明，聚表二元复合体系在驱替水驱后残余油中，可以同时发挥活性剂的超低界面张力特性和聚合物溶液的粘弹特性，使得该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系，并且二元体系的聚合物浓度越高，采收率越高。     

聚合物驱后泡沫驱提高采收率技术试验研究

通过聚合物及泡沫在石英砂模型中形成的封堵能力比较、聚合物与泡沫体系驱油能力比较及聚合物驱后泡沫驱油试验,证明泡沫驱在多孔介质中具有良好的封堵调剖能力。并且在油藏中能够选择性封堵高渗层,对于聚合物驱后未能波及的低渗层具有良好的驱油能力．是聚合物驱后一种行之有效的方法。     

碱／表面活性剂二元复合驱提高普通稠油采收率室内实验研究

针对辽河油区普通稠油锦45块于Ⅱ油层油藏条件,在室内进行了碱／表面活性剂二元复合驱提高原油采收率实验研究。实验筛选出2种碱剂Na2CO3和NaOH,从6种表面活性剂中优选出分别适合于强碱NaOH和弱碱Na2CO3的2种表面活性剂为QYJ-7和J90;考察了碱与表面活性剂之间的最佳协同效应用量范围,碱／表面活性剂组成的最佳复合驱油体系分别为0．2％J90＋1．1％Na2CO3和0．3％QYJ-7＋0．5％NaOH;筛选出的复合体系使水与原油间的界面张力都达到10^-3mN／m数量级以下,室内驱油试验表明,注入段塞体积0．3PV时,驱油效率皆提高20％以上,地层温度下放置30d,体系与原油间的界面张力在10^-2-10^-3mN／m范围,变化不大,表现出较好的长期热稳定性。     

聚合物驱后利用OCS表面活性剂/聚合物二元体系提高采收率的研究

为进一步提高河南双河油田聚合物驱后原油采收率,进行了聚合物驱后利用OCS表面活性剂／聚合物二元体系驱油性能的研究。结果表明,OCS表面活性剂／聚合物二元体系是一种高效驱油剂,聚合物驱后利用OCS表面活性剂／聚合物二元体系可以进一步提高原油采收率。利用交联聚合物与OCS表面活性剂／聚合物二元体系相结合进行驱油的实验结果表明,聚合物驱后先用交联聚合物进行调剖,再注入OCS表面活性剂／聚合物二元高效驱油剂,提高采收率的效果更好。     

稠油油藏聚驱后二元复合驱提高采收率研究

针对古城油田泌123断块稠油油藏条件,考察了SP二元复合体系的最佳配方、乳化性和热稳定性,并用最佳配方的SP二元复合体系进行了聚合物驱后复合驱替实验。实验结果表明,得到的最佳SP二元复合体系（2000 mg/L ZL-I＋3000 mg/L OCSB）的黏度为59.5 mPa.s、界面张力7.87×10-3 mN/m,与聚合物溶液相比,黏度上升2 mPa.s、界面张力下降3～4个数量级,毛管数大幅度提高,具备更大幅度提高采收率的能力。SP二元复合体系与原油形成的乳化液黏度大于二元体系的黏度,乳化作用良好,可以进一步改善流度比。60℃下老化120天后SP二元复合体系中HPAM的水解度缓慢上升后维持在30%～40%,黏度始终保持平稳上升,变化规律与单一聚合物溶液相似;界面张力值在老化期间上升半个数量级以内,盐析程度较单一表面活性剂溶液大幅改善。岩心驱油实验表明,聚合物驱后进行二元复合驱可提高采收率10%OOIP以上,说明古城油田泌123断块稠油油藏采用二元复合驱作为聚合物驱后提高采收率的接替技术是可行的。图4表3参5     

三相泡沫调驱体系提高蒸汽驱采收率

为解决蒸汽驱过程中发生的蒸汽超覆和汽窜问题,以磺酸盐表面活性剂 ZAS、聚醚磺酸盐表面活性剂ZCP-1 和改性纳米硅颗粒 NS 复配研制了配方为 0.5% ZAS/ZCP-1(复配比 3∶1)+1.0% NS 的三相泡沫调驱体系,并通过实验评价该体系的泡沫性能、耐温性能、封堵性能和驱油性能。研究结果表明,该三相泡沫体系的泡沫性能优异,常温下泡沫体积为680 m L、析液半衰期为26.67 min、泡沫半衰期为12 h,300 ℃热老化处理后性能稳定;该三相泡沫体系在300 ℃高温条件下可以稳定存在且具有较好的封堵性能,能选择性封堵高渗透层,对不同渗透率(1000×10^-3～4000×10^-3μm~2)填砂管的阻力因子均大于30,阻力因子随着岩心渗透率的增加而增大。在渗透率级差为1∶2的非均质条件下可有效改善吸汽剖面,大幅提高低渗模型采收率,综合采收率可提高17.93%,具有良好的提高蒸汽驱采收率潜力。     

稠油降黏/泡沫复合驱提高稠油采收率

针对普通稠油注水开发效果差、化学降黏驱不能有效提高驱替过程中的波及效率的问题,以N,N-二甲基 胺、3-氯-2-羟基-丙磺酸钠、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐为原料,研制了具有降黏和起泡功能的复合驱油体系。 研究了部分水解聚丙烯酰胺对稠油乳化降黏效果的影响,以及聚合物、油藏压力和稠油对驱油体系起泡能力与 稳定性的影响;对比了聚合物/降黏复合驱、聚合物/降黏/泡沫复合驱提高稠油采收率的效果。结果表明,在质量 分数为 0.3%、温度 30～80 ℃、油水体积比为 7∶3 的条件下,复合驱油体系可使稠油黏度从 1607 mPa·s 降至 35.0～60.3 mPa·s,降黏率达到96%以上;加入聚合物能提高复合驱油体系在更低浓度下的降黏能力。复合驱油 体系具有良好的起泡性能。随着油藏压力增加、稠油含量提高,泡沫稳定性明显增强。在70 ℃下,压力由1 MPa 升至13 MPa时,泡沫的半衰期由8 min提高至120 min。稠油稳定泡沫的作用明显。聚合物主要通过提高黏度、 降低泡沫液膜的排液速度、增强膜的强度来提高稳定性。在物理模拟驱油实验中,聚合物/降黏复合驱体系可在 水驱基础上提高稠油采收率10.05百分点。在注入聚合物/降黏复合驱油体系后再注入氮气,复合驱效果得到大 幅提高。注入气体后生成的泡沫有效提高了驱替过程中的波及效率,聚合物/降黏/泡沫复合驱提高采收率达到 22.0 百分点。降黏/泡沫复合驱技术能实现降黏与剖面调整一体化,对水驱稠油提高采收率具有良好的应用 前景。     

复合驱提高采收率实验研究

将聚合物、表面活性剂和凝胶进行复配,制得复合驱体系。进行了复合驱驱油实验,同时还对复合驱提高采收率机理以及复合驱体系注入速度进行了研究。结果表明,聚合物驱后再进行复合驱能进一步提高采收率;高渗复合驱体系具有较高的驱油效率,提高采收率为12．51％-15．66％;低渗复合驱体系也具有较高的驱油效率,提高采收率为7．08％-13．06％,提高采收率值均大于聚合物驱的提高采收率值。确定了复合驱体系最佳注入速度,为0．5mL／min。复合驱体系中凝胶的存在,可提高后续水驱的波及系数,从而提高原油采收率。