弱碱三元复配体系筛选研究

将SS、SHSA-HN6两种表面活性剂和KYPAM、ZL-Ⅱ型两种聚合物以及弱碱Na2CO3进行复配,对复配体系进行黏弹性研究、界面张力的评价以及在纵向非均质人造岩心上进行物理模拟驱油实验,从各种复配体系中选出最佳的弱碱三元复配体系应用于现场试验。结果表明,每种复配体系的黏度都随剪切速率的增大而下降,不同类型的活性剂基本不影响KYPAM三元复合体系的黏度,而对ZL-Ⅱ型三元复合体系的黏度却有所影响。不同复配体系的弹性都随着剪切速率的增加而增加,几种复配体系的弹性基本相同。4种复配体系均在15min内达到超低界面张力,且稳态界面张力都保持在超低范围内,两种表面活性剂都有较好的降低界面张力的能力。在驱油效果评价上,SS所形成的三元体系驱油效果均好于SHSA-HN6所形成的三元体系,KYPAM和ZL-Ⅱ型两种聚合物的三元复合体系的驱油效果KYPAM的占优。     

二、三类油层合理开发次序的数值模拟

大庆油田北一区断东二、三类油层经过水驱阶段的开发,目前还存在大量剩余油.通过数值模拟计算,分析二、三类油层的合理开发次序及其由水驱转入化学驱阶段的合理时机.结果表明:二、三类油层同时开发的效果好于次序开发的效果;先开发三类油层好于先开发二类油层;对于某一类油层的驱油效果,先开发该类油层要好于二、三类油层同时开发的驱油效果;越早进行化学驱,油层最终采收率越高.     

ASP三元复合驱油层适应性研究

在大庆油田油层（温度、水质以及原油等）条件下,以合适于大庆油田的碱／表面活性剂／聚合物（ASP）三元复合体系为例,通过数值模拟和物理模拟相结合的方法,详细研究了油层非均质性（渗透率变异系数VK）和油层韵律对ASP驱油效果的影响。结果表明,ASP驱适于油层相对于均匀的油层,但只要油层非均质变异系数不大于0．85,都可通过提高ASP体系粘度来改善油水流度比、提高油层波及体积来保持其较高的驱油效果。当油层非均质性特别严重,例如油层非均质变异系数大于0．85时,要求ASP体系的粘度很高,才能实现流度控制,当然聚合物的用量会大幅度增加,导致注入困难,经济成本增高,甚至不能开展ASP驱。这种情况下,应先进行调剖,再实施ASP驱。此外,油层的韵律也是影响水驱和ASP驱油效果的重要因素。由于重力作用,正韵律油层水驱效果最差,但ASP驱的效果最好;反韵律油层则相反。其它韵律介于两之间。因此,油层非均质性和韵律特征是两个影响ASP驱技术经济效果甚至成败的重要因素,在开展矿场试验时应引起特别重视。     

弱碱三元复合驱硅质垢形成影响因素与机理研究

在弱碱三元复合驱驱油过程中,弱碱药剂碳酸钠会导致油层及采出系统中形成硅质垢,不仅会造成油层伤害,还会给生产带来极大不便.因此,开展弱碱三元复合驱硅质垢形成影响因素与机理研究,可对现场防垢除垢技术起到理论指导作用,进一步促进弱碱三元复合驱技术的推广应用.采用硅钼黄分光光度法,研究了pH值、温度和碳酸盐垢等3个主要因素对硅质垢形成的影响.结果表明,pH=8.2-10.2,随pH值增大,硅成垢趋势减弱;温度为25℃-65℃,随温度升高,硅成垢趋势减弱;碳酸盐垢可促进硅质垢生成,并且随碳酸盐垢含量的增加,硅成垢趋势增强.此外,依据硅酸聚合经典理论,详细分析了弱碱三元复合驱中硅质垢的形成机理,概括为：单分子硅酸→多聚硅酸→硅酸凝胶→硅质垢.     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合体系研究

红岗油田已进入高含水开发阶段,依靠常规方法提高采收率的难度越来越大,利用碱表面活性剂聚合物组成的三元复合体系可与原油产生超低界面张力,又具有较高粘度,既提高驱油效率又能提高波及体积,从而提高采收率。根据红岗油田萨尔图油层特征,采用正交试验设计方法筛选出了一种三元复合驱油体系,该体系与红岗油田萨尔图油层原油形成的界面张力可达到10-3mN/m,该体系为1.5%A+0.06%S+0.2%P+0.2%N;其主要指标为界面张力(3～7)×10-3mN/m,粘度μ>20mPa*s。另外,通过室内岩心流动实验证实室内天然岩芯驱油效率比水驱采收率提高10%左右。     

泡沫增效三元复合驱油体系渗流行为研究

将交替注入碱-表面活性剂-聚合物（简称ASP）和氮气时，针对泡沫的生成及稳定性影响因素开展了大量的实验研究，着重探讨了不同流速、不同压力条件下的渗流行为。实验结果表明，泡沫的形成与运移严重受流速和压力的影响，流速太大，存在严重气窜现象，流速太小，不利于泡沫在孔隙介质中的传播。压力越小，越利于形成稳定的泡沫。一旦形成泡沫，流动阻力明显增加，大大降低驱替流体的流度。氮气/ASP交替注入地时，在入口端生成的泡沫可以被高粘流体驱替向远处传播。     

Cr3+凝胶在改善弱碱三元复合驱吸液剖面中的应用

基于分析弱碱三元复合驱成垢样机理和现有调剖剂性质特征,提出Cr3+聚合物凝胶改善弱碱三元复合驱注入井吸液剖面技术路线,开展聚合物凝胶配方优选,并在大庆油田北三西块P56井进行调驱矿场试验.试验结果表明,聚合物凝胶具有除垢和封堵高渗透层的双重功能,高渗透层吸液量从调剖前的100%降低为54.9%.     

三元复合驱有杆泵举升参数优化研究

三元复合驱技术可以改善高含水油田的驱替效果,提高油层的采出程度。在三元复合驱的不同驱替阶段,采出液流变性能不同,会影响有杆泵的泵效。基于改进的有杆泵系统效率计算模型,通过迭代算法优化了不同驱替阶段的下泵深度、冲程、冲次和泵径,研究了扶正器个数、冲程、冲次和驱替阶段对系统效率的影响规律。计算结果表明,冲程、冲次对系统效率影响较大,系统效率随冲程和冲次的增加先增加后平缓,主段塞驱替阶段的系统效率最低。扶正器会降低系统效率但是不明显。     

复合碱三元体系与含CO_2二类油层适应性研究

针对大庆北一区断东二类油层强碱三元复合驱现场试验,分析了试验区中心井伴生气中CO2含量的变化趋势以及和三元液的化学作用规律,研究了氢氧化钠和碳酸钠复配三元体系的界面张力、黏度特性、驱油效率。其中HPAM质量浓度2 000mg/L、重烷基苯磺酸盐质量分数0.3%、氢氧化钠质量分数0.8%、碳酸钠质量分数0.4%组成的复合碱三元体系(简称F21)综合性能较优。复合碱(F21)三元体系2h的平衡界面张力低至6.5×10-3mN/m;复合碱(F21)三元体系的黏度比强碱体系增加28.5%,且三元体系黏度随复合碱强度减弱而升高;复合碱(F21)三元体系比水驱采收率提高24.4%,和强碱体系化学驱采收率接近;非均质模型化学驱采收率比均质模型降低2.4%。     

大庆油田三元复合驱合理井网井距研究

通过大庆油 同井距的中区西部、杏五区两个三元复合驱先导性矿场试验和北一区新西、杏二区两个扩大的三元复合驱矿场试验的动态反映特征,在大庆油田实际油层地质条件下,模拟了计算的直列式、斜列式、四点法、五点法、七点法、九点法和反九点法７种井网布井方式对三元复合驱油效果影响的结果,研究了大庆油田三元复合驱的最佳布井方式和开距。表明,五点法面积井网的驱油效果最主,七点法面积井网的最差;在大庆油田三元复合驱注入     

大庆萨中二类油层对三元驱油体系的吸附特性

通过大庆萨中二类油层三元复合驱矿场试验,分析一、二类油层岩心的矿物组成和孔隙结构特征,绘制一、二类油层砂的吸附等温线,考察化学剂在天然岩心上动态滞留量,比较一、二类油层的吸附差异;通过单一矿物对三元组分的吸附实验,分析二类油层高吸附的原因.结果表明:二类油层的黏土矿物质量分数显著高于一类油层的,且绿泥石质量分数较高;二类油层的渗透率约为一类油层的1/3,喉道半径较小.三元驱油体系中3种化学剂在黏土矿物上的吸附量明显大于骨架矿物的,三元组分的吸附损失主要由黏土矿物引起,其中绿泥石对化学剂的吸附作用较强.3种化学剂在油砂上的吸附等温线为Langmuir型,NaOH和表面活性剂的饱和吸附量较高,HPAM的饱和吸附量较低;表面活性剂的饱和吸附量受岩心性质影响较大.3种化学剂在二类油层岩心的动态滞留量均高于一类油层岩心的,NaOH和表面活性剂的动态滞留量低于静态吸附量,HPAM的动态滞留量大于静态吸附量.该研究结果为复合驱油体系配方优化及矿场试验方案设计提供依据.     

大庆油田三元复合驱注入程序及段塞优化设计

在大庆油田室内配方和先导性矿场试验研究基础上,利用软件（GCOMP）三元复合驱（ASP）油藏数值模拟软件,优化设计了北一区断西矿场试验的最佳注入程度及段塞大小。结果表明：提高ASP体系粘度,增注低浓度表面活性剂ASP副段塞,采用聚合物前置段塞和聚合物梯度式后续段塞的优化,采收率（OOIP）比未优化时时的20％OOIP提高到30％OOIP,说明,大庆油田应高度重视ASP驱的注入方式和段塞优化设计,进一步提高ASP的技术经济效果。     

Gemini型表面活性剂三元复合体系性能和驱油效果

以胱氨酸钠和油酰氯为原料,通过一步反应合成了一种新型阴离子Gemini表面活性剂二油酰胺基胱氨酸钠(Sodium dioleoylamino cystine,SDOLC),利用Texas-500C型界面张力仪和MCR301流变仪研究了Gemini型表面活性剂/HPAM/碱三元复合体系降低油水界面张力性能和黏弹性能,在均质和非均质岩心中评价了体系的驱油效果。结果表明,HPAM的加入不影响Gemini表面活性剂和碱复合溶液与原油界面张力最低值,但可以有效增加体系的黏度。综合考虑界面张力和黏弹性能,选择黏度44mPa·s且与大庆原油界面张力最低值2.4×10-2 mN/m的含质量分数为0.18%HPAM、0.1%SDOLC、0.15%NaOH和0.06%HEDP·Na4体系作为Gemini型表面活性剂三元复合驱油体系。注入0.6PV该体系在均质岩心中水驱基础上可提高采收率26.11%,在非均质岩心中水驱基础上可提高采收率22.25%。     

中低渗油藏三元复合驱井网优化

以中低渗砂岩油藏S区块为例,为设计化学驱井网和提高其特高含水期油藏采收率,设计反五点和反十三点组合井网、小五点井网和斜列井网,运用三次采油数值模拟软件开展效果预测。结果表明,斜列井网具有较强的适应性,见效时间早、持续时间长,能提高采收率12．96％;组合井网次之;小五点适应性较差。认为试验区适宜井网为斜列井网。     

应用分步射孔改善油层动用不均匀现象研究

针对油藏非均质性严重, 聚驱后低渗透层动用程度仍较低, 厚油层内部剩余油仍大量存在, 纵向动用 不均匀的问题, 提出了一种应用分步射孔改善聚驱油效果的方法, 即在水驱结束后, 对厚油层选择性射孔并水驱挖 潜后再转注聚。应用室内物理三管并联驱油实验和理论公式, 分析分步射孔聚合物驱油机理, 并结合数值模拟, 以 北北块二区为目标, 研究了分步射孔后聚驱对开发效果的影响。结果表明, 采用大前置段塞、 高相对分子质量、 梯次 降浓段塞组合, 聚驱效果最好; 分步射孔后注聚相较于不经过分步射孔直接注聚, 低渗透层动用程度更大, 驱油效果 更好, 最终采收率提高了1. 2 8%。