稠油蒸汽驱封窜剂/洗油剂复合调驱技术

针对稠油蒸汽驱波及系数低、洗油效率低的问题,用石油树脂颗粒、阴离子型表面活性剂和水溶性高分子聚合物制备了耐高温封窜剂,将羧酸盐表面活性剂和磺酸盐表面活性剂按质量比1.5:1复配制得洗油剂。通过物理模拟实验研究了封窜剂和洗油剂复合调驱技术,考察了封窜剂的注入性和封堵性,以及复合调驱体系提高蒸汽驱采收率的能力。结果表明,封窜剂注入性和封堵性较好,在250℃高温下具有较好的耐冲刷性能。对于渗透率大于3.0μm²的地层,封窜剂具有较好的注入性能;对于渗透率约为5.0μm²的岩心,封堵率均能保持在90%以上,并且在250℃蒸汽冲刷20 PV后,封堵率降低值低于2%。洗油剂可使油水界面张力达到10^-3 mN/m数量级,在90～250℃的洗油效率大于40%。蒸汽驱中单独使用洗油剂仅能提高采收率14%,而采用封窜剂和洗油剂复合调驱体系可提高采收率26%。稠油蒸汽驱中采用封窜剂和洗油剂复合调驱技术可有效封堵汽窜通道,提高驱油效率,改善稠油油藏蒸汽驱的开发效果。图2表4参15     

蒸汽驱用耐高温发泡剂研究

泡沫辅助蒸汽驱可提高稠油的采收率,关键在于研发具有优良高温稳定性和高温发泡性能的专用表面活性剂。本文研制了一种耐高温发泡剂DQS体系,考察了作为蒸汽驱用耐高温发泡剂的性能及其在蒸汽/泡沫驱油双管模拟实验的应用效果。该体系由99.7%妥尔油脂肪酸钠盐和0.3%疏水缔合聚丙烯酰胺EPS30R组成,在250～300℃范围内的高温半衰期可达223 min,降解率仅为6.17%,适宜的使用浓度为12 g/L。在250℃和300℃高温下,向3.8 cm×60 cm的填砂管(气测渗透率4μm2)中以5 mL/min的流量注入3.5 g/L DQS溶液时,封堵压差可稳定在2.0 MPa以上;地层含油饱和度10%、岩心渗透率高于13μm2时,DQS体系(12 g/L)的封堵效果较好;该体系(5 g/L)在储层岩石表面上的吸附损失量较少,仅为26%。蒸汽/泡沫驱油双管模型实验表明,在非均质孔隙介质中,该体系可封堵高渗区域内的蒸汽窜流通道,使高渗区域内蒸汽因渗流阻力增加而转向进入低渗区域,从而明显提高低渗区域的驱油效率。     

CO2泡沫体系性能评价及驱油实验研究

随着CO2捕集技术的成熟,可利用CO2回注地层达到提高原油采收率的目的。应用分子模拟设计思想,筛选能与CO2形成稳定泡沫的表面活性剂,并对泡沫体系的静态物性和封堵能力进行评价,对比不同注入方式对驱油效率的影响。复配的阴非型表面活性剂体系S6-1作为起泡剂,其起泡体积为213 mL,半衰期为1 112 s,均优于其他表面活性剂。CO2泡沫体系具有耐温抗盐、吸附损耗小、封堵性能优的特点。合理气液比为1∶1、起泡剂溶液质量分数为0.5%时,CO2泡沫体系阻力因子较稳定。CO2泡沫体系与水交替注入提高原油采收率最大,最终采收率达到60%。CO2泡沫体系具有良好的封堵性能,后续水驱仍具有良好的残余阻力。     

泡沫辅助蒸汽驱矿场试验及效果

蒸汽驱易发生汽窜,且蒸汽波及效率低,开发效果不理想,为探索稠油油藏提高采收率的新途径,在胜利油区孤岛中二北Ng5稠油单元开展泡沫辅助蒸汽驱矿场试验。针对蒸汽驱高温特点,研发适用于蒸汽驱的耐高温泡沫剂DHF-1,该泡沫剂具有良好的耐温和封堵性能,300℃以下阻力因子始终大于20;室内驱替实验结果表明,泡沫辅助蒸汽驱可有效改善蒸汽波及状况,提高驱油效率。2010年10月开始泡沫辅助蒸汽驱矿场试验,注汽井注汽压力平均上升1.6 MPa,油井全部见效,示踪剂监测平面驱替更均衡,密闭取心井岩心分析平均驱油效率达62.4%,说明泡沫辅助蒸汽驱可提高蒸汽前缘的稳定性,抑制蒸汽突进,明显改善开发效果;截至2016年6月,试验区已累积产油23.6×10~4t,采出程度为52.1%,较蒸汽吞吐已提高采收率16.8%。     

稠油蒸汽驱封窜剂/驱油剂组合调驱技术

针对稠油蒸汽驱汽窜严重问题,研究了高温封窜剂+驱油剂组合调驱技术,以高温栲胶体系为蒸汽封窜剂,以磺酸盐表面活性剂SLB和阴-非离子表面活性剂CY复配体系为高温驱油剂,采用非均质双管物理模拟实验评价了封窜剂+驱油剂组合调驱提高蒸汽驱采收率效果.结果表明,高温栲胶封窜剂在250℃蒸汽驱冲刷15 PV后封堵率仍可达90％以上...     

三相复合泡沫体系起泡性能和封堵效果评价

利用Waring Blender方法测定三相复合泡沫体系的发泡性能,优化了泡沫体系中起泡剂和稳泡剂用量,并对泡沫体系耐温性能及三相复合泡沫体系封堵性能进行评价。实验结果表明,阴离子型表面活性剂(PO-FASD)的起泡效果较好,选取PO-FASD用量(w)为0.4%～0.5%、稳泡剂SiO_2纳米颗粒用量为0.3%(w)时三相复合泡沫体系具有较好的封堵效果,随温度的增加,三相复合泡沫体系的析液半衰期和泡沫半衰期降低;在岩心渗透率KW=3 000×10~(-3)μm~2条件下,泡沫体系封堵率超过95%。     

泡沫辅助蒸汽驱提高采收率实验

泡沫辅助蒸汽驱的关键在于寻找热稳定性和高温发泡性能良好的发泡剂,通过研究得到了适用于稠油蒸汽驱的耐高温发泡剂体系并考察了该体系的性能及其应用效果.常温下,加入稳泡剂的耐高温发泡剂的半衰期可达273 min.阻力因子随温度的升高及岩心含油饱和度的增加而降低,含油饱和度超过15％时泡沫控制蒸汽流度的能力急剧降低,泡沫在高渗透层中控制蒸汽流度的能力良好,气液比为0.5 ～1.5时的阻力因子较高.用于蒸汽+泡沫驱的三管模型实验表明,该体系可封堵汽窜通道,使蒸汽从高渗区转向低渗区而提高其采收率.     

低界面张力下乳化程度对二元驱采收率的影响

为研究砾岩油藏乳化程度与二元复合驱采收率的关系,通过乳化(调节表面活性剂的加量)调控驱油体系乳化强度以及乳化体系在长岩心中的运移规律,研究了不同乳化强度的部分水解聚丙烯酰胺/环烷基石油磺酸盐表面活性剂(KPS)二元体系的驱油效果,明确了乳化程度对提高采收率的作用。结果表明,油水界面张力为5×10^-2mN/m的中等乳化二元体系的驱油效率比5×10^-3mN/m无乳化体系的高8%。当二元体系达到临界黏度后,油水界面张力为5×10^-2 mN/m数量级、乳化综合指数适宜的乳状液对驱油体系黏度具有补偿作用,能够长距离保持驱油体系黏度的稳定性,有利于进一步提高采收率。砾岩油藏二元复合驱多因素耦合提高采收率决策中,在渗透率极差较大时通过调节驱油体系黏度比和乳化综合指数可实现提高采收率;渗透率级差≤6时,通过界面张力和乳化综合指数调控实现大幅度提高采收率。当剩余油饱和度小于50%时,乳化综合指数控制在50%～70%;剩余油饱和度大于50%时,乳化综合指数控制在30%～50%。在新疆某区块实施"低界面张力和可控乳化"二元复合驱技术,采收率提...     

稠油油藏化学复合蒸汽驱技术室内研究

针对胜利普通稠油油藏,研究了地层水硬度、矿化度、原油对泡沫剂DHF-1泡沫性能的影响,考察了DHF-1与驱油剂烷基苯磺酸盐表面活性剂WT的配伍性,通过驱替实验比较了不同驱替方式的驱油效果。结果表明,随地层水硬度和矿化度的增加,DHF-1的起泡体积与半衰期逐渐降低。地层水硬度为120 mg/L(CaCl₂)时,DHF-1的起泡体积与半衰期分别为155 mL与65 s,泡沫体系界面开始浑浊;地层水矿化度为20 g/L时,DHF-1的起泡体积与半衰期分别为168 mL与43 s,泡沫体系有不溶物产生。随原油加量增加,DHF-1半衰期迅速降低;原油与DHF-1质量比小于0.3时,DHF-1起泡体积变化较小,之后迅速降低。WT对DHF-1的起泡性能无不利影响。随DHF-1加量增加,驱油体系油水界面张力降低,DHF-1与WT质量比为20时的界面张力为0.05013 mN/m。蒸汽-泡沫-驱油剂复合驱最终采收率为72.1%,比蒸汽驱提高14.6%,复合增效效果显著。     

超低界面张力胜利石油磺酸盐起泡剂的研制及性能评价

为了探索聚合物驱后油藏提高采收率的新技术,开展了超低界面张力胜利石油磺酸盐泡沫复合驱研究.通过大量实验筛选了胜利石油磺酸盐与不同种类表面活性剂复配后的泡沫性能和界面性能,得到了既具有良好的泡沫性能,又具有超低界面张力的复合体系,其配方为质量分数为O.15%的SLPS+质量分数为0.35%的6号起泡剂,其总质量分数为0.5%,界面张力达到了1.07x10<'-3>mN/m,发泡体积为320 mL,泡沫半衰期为120 min,耐温抗老化能力和抗盐能力均较强.油藏条件下的物理模拟驱替实验结果表明,超低界面张力胜利石油磺酸盐泡沫复合驱可在聚合物驱后提高采收率16%,证实该体系具有大幅度地提高聚合物驱后原油采收率的能力.     

表面活性剂驱的驱油机理与应用

通过对表面活性剂分子在油水界面的作用特征、水驱后残余油的受力情况以及表面活性剂对残余油受力状况影响的分析,对表面活性剂的驱油机理进行了评述。根据对国内驱油用表面活性剂研究现状的分析,结合目前开展的研究工作,认为开发研制廉价、高效表面活性剂是开展表面活性剂驱油及其相关驱油技术的关键,并对表面活性剂及其相关驱油技术的应用前景进行了展望。     

大庆油田"三元""二元""一元"驱油研究

“大庆油田驱油用烷基苯磺酸盐的合成”项目的研究工作,从分子水平上基本掌握和控制了三次采油用的烷基苯磺酸盐的结构,并取得了拥有自主知识产权的系列产品,产品性能与国外ORS-4l产品相当。通过选择合适的表面活性剂二元前置段塞,获得了低界面张力的二元体系,减少了三元复合驱的油水乳化。通过三元配方中加入防垢剂减少甚至防止油层结垢。表面活性剂聚合物二元复合体系可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减少乳化液处理量,彻底清除由于碱的存在引起的地层及井筒结垢现象,在化学剂成本相同的情况下,可以达到与三元体系相同的驱油效果。大庆油田一元驱——高浓度聚合物提高采收率研究及矿场实验取得了满意的效果,在提高采收率幅度上与三元复合驱的结果完全接近。尤其重要的是,在驱油效果相当的情况下,高浓聚合物驱经济合理性优于三元复合驱。试验室研究和矿场生产试验表明：高浓度聚合物驱和三元复合驱适合于高渗透的低温油藏;其中高浓度聚驱更适合于非均质严重的油藏;三元复合驱适合于非均质不太严重的油藏;二元复合驱更适合于高、中渗透的中温和低温油藏;活性剂驱更适合于低渗透油藏和比较均匀的中渗透油藏。大庆油田研制的三元、二元、一元驱现场试验证实采收率提高值均达到20％以上。     

水驱和聚合物驱后可动凝胶驱油效果的研究

以聚丙烯酰胺和自制的柠檬酸铝制备可动凝胶,在锦16块的地层条件下,确定了其最佳配方：聚丙烯酰胺浓度为1000mg/L,柠檬酸铝浓度为30mg／L,稳定剂浓度为40mg／L,利用室内驱替实验装置,研究了水驱和聚合物驱后可动凝胶的驱油效果。结果表明,水驱和聚合物驱后可动凝胶驱能进一步提高采收率,平均总采收率提高了23．57％。通过机理分析指出,可动凝胶优先进入低阻力的大孔道,改善了注入水的波及效率;可动凝胶的主要作用是驱替,而调剖只是前期或暂时的效果。     

聚合物驱和三元复合驱经济效益分析

对聚合物驱、三元复合驱的开发成本和单位操作成本与水驱的经济效益进行了对比。聚合物驱与水驱的单井投资相比,其投资增幅约为60%。但是,由于聚合物驱在计算期内平均单井日产量是水驱的4.1倍,因而其吨油开发成本低于水驱,单位操作成本也低于水驱。同时,分析了油价对选用开采方式的影响。结果表明,油价越高,三元复合驱的经济效益越好。     

一类油层聚驱后高浓度驱和二元驱的室内评价

室内实验表明,提高聚合物溶液浓度能提高其黏弹性,弹性越大则驱油效率越高.加入表面活性剂可以使聚合物溶液的黏弹性得到改善,更有助于提高体系的波及体积;同时表活剂能与原油形成较低的界面张力,能有效地启动残余油的运移,也能借助高浓度聚合物缓慢向前推进,形成"油墙",提高驱油效率.室内岩心驱油试验结果表明:在恒速注入条件下,聚驱后采用高浓度聚合物驱和高浓度聚合物/表活剂的二元体系,采收率均能提高10%左右.     

微凝胶与聚合物组合驱复合效应研究及矿场应用

一维与三维岩心驱油实验结果表明,微凝胶段塞与聚合物段塞交替注入的组合驱技术具有良好的复合效应。微凝胶+聚合物的二段塞组合驱方式,可以封堵高渗透层,分流作用好,扩大波及体积的能力强。聚合物+微凝胶的二段塞组合驱方式,可以防止聚合物驱后续水驱的快速指进,延长聚合物段塞的有效期。聚合物段塞的作用是降低流度比和提高驱替能力。组合驱技术"调""驱"结合,效果优于单一的聚合物驱和微凝胶驱。将0.19 PV微凝胶+0.32 PV聚合物组合驱应用于双河油田437Ⅱ1-2油组,到2007年底,组合驱吨聚合物增油105t/t,提高采收率7.44%,采收率增幅比聚合物驱高3.14个百分点时,费用比聚合物驱低11.4%。     

中高渗胶结油藏聚合物驱后非均相复合驱技术

双河油田始新统核桃园组Ⅳ1-3层系具有高温和中高渗的特点,聚合物驱后进入特高含水阶段,需要进一步提高采收率技术。非均相复合驱油体系兼具扩大波及体积和提高洗油效率的作用,可以有效调整剖面,控水增油。基于黏弹性和界面活性,研究了非均相复合驱油体系的长期热稳定性,利用单根岩心研究其注入性和运移方式,利用双管并联岩心驱替实验评价其驱油效果。研究结果表明,非均相复合驱油体系为黏弹性复合体系,弹性占主导地位。其黏度较聚合物驱油体系高58%~197%,弹性模量较聚合物驱油体系高67%~227%。界面张力处于10^-3 mN/m数量级,具有良好的洗油作用。非均相复合驱油体系具有良好的长期热稳定性,老化180 d后,黏度和弹性模量保留率超过100%,界面张力仍处于10^-3 mN/m数量级。非均相复合驱油体系注入性好,能够在高强度聚合物驱后进一步提高采收率16.93%。非均相复合驱油体系的运移方式为运移、堆积、封堵、变形通过,通过启动低渗区被毛细管力束缚的剩余油,使油相饱和度显著降低。将非均相复合驱的应用范围从低温、高孔高渗疏松油藏拓展到了高温、中高渗胶结油藏。     

聚驱后注聚合物再利用剂的室内试验研究

数模研究结果表明，三采区块聚驱后，地层中仍残留有大量聚合物。通过室内试验，考察了不同类型聚合物再利用剂的悬浮性，优化选择了YG340-1作为再利用剂，同时考察了聚合物再利用剂YG340-1的封堵性能、注入时机及用量。试验结果表明，YG340-1聚合物再利用剂可与岩芯中残留聚合物絮凝，具有较好的调剖封堵效果，且聚驱后注入YG340-1越早越好，现场施工中，YG340-1含量以3％～5％为宜。     

操作者重新考虑化学驱

介绍了采用新型木质素基表面活性剂取代高成本的商业表面活性剂在化学驱中的室内和现场试验,现场试验的成功使操作者们对化学驱有了新的认识。     

下二门油田聚合物驱后多段塞组合驱技术

下二门H2Ⅳ层系经过0.5 PV聚合物驱,剩余油分布更加零散,为了优选成本低且能大幅度提高原油采收率的化学驱方式,通过对区块剩余油赋存形态和原油组分分析,依据不同化学驱方式对不同形态剩余油的动用效果,确定该区块的多段塞组合的驱替方式。研究结果表明:配方为1500 mg/L聚合物+2000 mg/L表面活性剂二元复合驱体系具有较好的长期热稳定性,老化360 d后界面张力仍能保持10^-2mN/m数量级,黏度保留率85%以上。聚合物浓度和渗透率相同时,二元体系注入压力低于聚合物的。聚合物浓度为1500 mg/L时,表面活性剂浓度为500数5000 mg/L时,二元复合体系中表面活性剂吸附量低于单一表面活性剂的吸附量。表面活性剂浓度大于1000 mg/L时,二元体系的洗油效率高于40%。双层非均质岩心驱油实验表明,在聚合物驱后实行多段塞组合驱可提高采收率21.51%,比单一聚合物驱和二元复合驱分别提高12.69个百分点和5.33个百分点。最终确定该区块剩余油的动用方式为以聚合物驱为主、复合驱为辅的低成本的多段塞组合"0.05 PV调剖+0.35 PV聚合物驱+0.15 P...