无碱二元复合体系与原油之间的界面性能

为了揭示无碱二元复合体系与原油之间的界面性能,利用磺基甜菜碱BS和聚合物KYPAM-2 配制了无碱二元复合体系,系统研究了该体系与克拉玛依油田七东1区原油之间的界面张力。结果表明,二元复合体系与选取的该区块6 口油井的原油之间的界面张力均能降至3.0×10^-2mN/m以下,具有很强的适应性;BS浓度在0.5～5.0 g/L 范围时,油水界面张力均能保持在4.1×10^-2 ～55×10^-3 mN/m范围内,具有很宽的低界面张力窗口;BS具有良好的抗盐、抗钙和抗油井产出水稀释性能;聚合物浓度对二元体系与原油之间的界面张力有一定的影响,但当浓度高于1.2 g/L 时,对油水界面张力的影响较小;通过绘制二元复合体系的界面活性图,为二元体系配方的设计提供了理论上的指导。图7 表2 参9     

无碱非离子表面活性剂-甲醇复合体系性能研究

研究了非离子表面活性剂-甲醇复合体系的界面活性、抗稀释性、稳定性和抗盐性。结果表明，甲醇对体系起到协同作用，复合体系不需任何碱剂，在表面活性剂和甲醇较宽使用浓度范围内，可与大庆原油形成超低界面张力；复合体系稀释到原浓度的30％后仍能与原油形成超低界面张力；在模拟地层条件下，复合体系放置28d内可保持超低界面张力；在矿化度为2000～10000mg／L范围内，均可形成超低界面张力，最佳矿化度为5000mg／L。     

高30油藏二元复合体系化学剂的静态吸附

在高30高温油藏条件下,测定了固液界面吸附量和二元复合体系等温吸附曲线。结果表明,缔合聚合物HNT201-3和表面活性剂CDS-1在二元复合体系中的吸附规律和特征,都符合朗格缪尔等温吸附曲线。得出了聚合物的吸附平衡浓度为1000mg/L,表面活性剂吸附平衡浓度为0.05%,对驱油体系中各化学剂浓度的确定起到了指导作用。     

无碱二元复合体系驱油试验研究

针对大规模三元复合驱工业化应用中出现的一些问题,特别是注入的碱能引起地层黏土分散和运移,导致地层渗透率下降,碱也与油层流体及岩石矿物反应,形成碱垢,对地层造成伤害并影响油井正常生产;碱还会大幅度降低聚合物的黏弹性,从而降低波及体积等,研究合成了NEP无碱二元体系,对体系进行了评价,并进行了驱油试验研究与数值模拟,证明优化后的体系既克服了三元复合驱的缺点,又达到了其效果。在无碱二元体系中,表面活性剂的选择是关键技术,按界面张力达到10-2 mN/m数量级标准,最终选定了配制的活性剂NEP。系列驱油试验结果表明,所选体系也可以提高采收率约20个百分点。     

二元复合体系相对渗透率曲线测定

二元复合体系相对渗透率曲线在测定上主要存在两方面困难,首先聚合物在孔隙中会发生吸附和滞留现象,使得溶液有效黏度降低;其次二元体系具有乳化作用,计量精度较差。采用稳态法测定了相同渗透率贝雷岩心中水、聚合物和二元复合体系的相对渗透率曲线及不同渗透率贝雷岩心中二元复合体系的相对渗透率曲线。结果表明:高渗透率岩心的水相渗透率上升幅度比低渗透岩心快,高渗透率岩心内的残余油饱和度明显比低渗透率岩心低,说明高渗透率岩心的驱油效果更好;二元复合驱相对渗透率曲线比水驱、聚合物驱相对渗透率曲线的两相跨度都大,右端点更偏右,岩心内部的残余油饱和度更低,说明二元复合驱比水驱和聚合物驱驱油效果更好、采出程度更高。研究结果可准确预测采油速度、最终采收率、含水率,判断油藏润湿性,提供油藏数值模拟参数。     

无碱二元复合体系驱油特性研究

针对高温高盐油藏化学驱的需要,研究了一种无碱二元复合驱油体系。该驱油体系由0.175%缔合聚合物和0.2%高界面活性表面活性剂组成。抗温抗盐性能评价试验表明,在矿化度30000mg/L和温度75℃以下,该体系可以同时获得40mPa.s以上的粘度和超低界面张力。非均质岩心模拟驱油试验证实,水驱达到含水70%时,该二元体系可以继续提高34%的采收率。在化学驱阶段,二元复合驱和聚驱可以获得大致相当的采收率,并且在后续水驱阶段还可以额外贡献约6%的采收率。同时发现采用缔合聚合物的聚驱和二元复合驱有两个明显的含水漏斗。     

地质构造常规物理模拟实验方法研究

文章提出了剖面伸展/挤压、平面伸展/挤压,平面剪切,组合伸展挤压剪切四种基本的地质构造物理模拟实验模型,讨论了地质构造物理模拟实验模型的相似性问题。指出了一般地质构造变形均可用这四种基本模型进行模拟。所设计的地质构造物理模拟实验装置实现了对模型的自动加载和实验过程控制,对实验载荷、位移变化、实验温度等实验参数的实时采集记录,对变形过程的图像记录与回放,规范了地质构造物理模拟实验方法。所做的松散介质剖面伸展/挤压物理模拟等四种实验,验证了地质构造物理模拟实验装置的可靠性和实用性。     

二元复合体系微观驱油机理可视化实验

针对胜利油区油藏条件,运用新型表面活性剂—聚合物二元复合体系,对其开展了微观模型(岩心薄片)驱油和常规柱状岩心可视化驱油实验.以水驱效果为基础,对比了表面活性剂、聚合物、二元复合体系的驱油效果,重点研究了微观孔隙中表面活性剂、聚合物以及二元复合体系的洗油和携油性能及其在驱油过程中的微观渗流特征,深入分析了二元复合体系的微观驱油机理.结果表明:与聚合物和表面活性剂相比,二元复合体系的驱油效果更好.在岩心薄片可视化驱油实验中,由于3种不同的驱替溶剂波及效率不同,最终导致驱替结束后岩心薄片中剩余油的面积有所不同,采用二元复合体系驱替后,剩余油的面积最小,表明其驱油效率最高,比聚合物和表面活性剂的驱油效率分别提高了2.59％和11.80％;对于常规柱状岩心,二元复合体系比聚合物和表面活性剂的驱油效率分别提高了1.43％和20.70％.     

碱聚二元体系黏度稳定性研究

活性碱NPS2是白色或无色粒状商品,1%溶液pH值为10.考察了由NpS-2和HPAM HTP(分子量2.85×107,水解度22.0%)组成的碱聚二元体系63℃、7.34 s-1下的黏度性能.8.0 g/L NPS-2 1.5 g/L HTP蒸馏水溶液,在63℃、曝气或无氧条件下老化印天,黏度损失分别为91%和25%.在很宽的加量范围考察外加各种阳离子对该二元溶液曝气3小时的黏度的影响,50 mg/L的Ca22 、Mg2 、Ca2 Mg2 (11)和10 mg/L的Fe2 使黏度分别下降66.9%、73.4%、76.3%和87.4%;Ca2 、Mg2 可与NPS-2反应生成沉淀;Fe2 在较低浓度时使黏度升高,较高浓度时使黏度下降.该二元溶液剪切后的黏度,随3000 1/S剪切时间延长(0.5～9.0 min)而下降,静置(4 h)后黏度恢复幅度则大体相同,剪切5 min后黏度随剪切速率增加(1000～5000 1/s)而下降,≥4000 1/s时黏度不再能恢复.含1.5g/L HTP)的二元溶液的黏度随NPS-2浓度的增加(0～15 g/L)而持续下降,不同NPS-2浓度(6.0～12.5 g/L)的二元溶液的黏度随温度升高(30～80℃)大体上呈直线下降.图8参5.     

二元复合驱注入参数优化实验研究

新型无碱二元复合驱油体系现已成为三次采油技术研究的新方向。针对辽河油田锦16块综合含水率高、开发难度大、水驱经济效益差等问题,利用现代物理模拟和理论分析等方法,在前期聚合物和表面活性剂筛选及其二元复合体系和三元复合体系性能评价的基础上,对优选出的二元复合驱油体系增油效果进行物理模拟研究,并对二元驱油体系注入参数进行优化。推荐二元复合体系配方组成为聚合物(cP=1400～1600mg/L)+表面活性剂(cS=0.20%～0.30%)。     

含盐度对三元复合体系溶液性质影响研究

1·实验部分(1)药品与仪器。药品:表面活性剂ORS-41(50%活性含量);部分水解聚丙烯酰胺HPAM,相对分子质量为2·5〔107;NaOH、NaCl均为分析纯;实验用油为大庆油田采油四厂原油,粘度为9·8mPa·s;三元复合体系配制水为大庆采油四厂采出污水。仪器:旋转滴界面张力仪,布氏粘度计,恒温水浴,具塞量筒,恒温箱,电子天平。(2)实验方法。把三元复合体系和模拟油各25mL置于50mL具塞量筒中,振荡均匀后放入45℃恒温箱中,直到各相体积不再变化,记录各相的体积值。在45℃条件下,用界面张力仪测定三元复合体系与模拟油之间的界面张力,用布氏粘度计测定…     

无碱二元复合驱油体系室内实验研究

根据实验筛选了适合无碱二元复合驱油体系的最佳表面活性剂和聚合物,并在70℃下对该体系的性能进行了评价。结果表明,聚合物浓度为1 200mg/L、表面活性剂浓度为1 500mg/L形成的二元复合驱油体系,油水界面张力可达到0.002 17mN/m,粘度可达到16.8mPa.s;该体系具有一定的耐温性和耐盐性,适合在70℃、矿化度5 000~15 000mg/L的油藏使用;物模驱油实验结果表明,水驱后注无碱二元复合驱油体系可提高采收率32.17%。     

海上油田聚表二元复合体系组成快速检测技术

传统淀粉-碘化镉质量浓度检测方法无法检测聚表二元复合驱油体系中表面活性剂的质量浓度,仅能检测聚合物质量浓度,在时效性、准确性方面也待进一步提高。本技术创新采用COD-定氮联作法,首先通过化学氧化方法将样品中还原性物质(聚合物、表面活性剂等)全部氧化,获得溶液的总COD值,再采用定氮法测定聚表二元复合体系中聚合物质量浓度。通过对二元复合体系采出液中各组分含量与COD值建立函数相关性,运用数学手段将各个因素及环境影响量化,扣除相应背景值,便可计算得出二元复合体系的组分质量浓度。该技术目前已在海上平台成功推广应用,首次实现了聚表二元复合驱油体系组分质量浓度在平台上直接检测,可有效地对注入端流体质量和采出端流体组分质量浓度进行把控,对指导海上油田二元复合驱动态跟踪调整和采出液处理具有重要意义。     

牺牲剂对大庆油田三元复合体系驱油效果影响的物理模拟研究

在两维纵向非均质正韵律物理模型上开展了牺牲剂对大庆油田三元复合驱油效果影响的物理模拟研究;探讨了牺牲剂六偏磷酸钠,聚磷酸钠和木质素磺酸盐在不同注入方式下对三元复合驱油效果的影响。     

二元无碱驱油体系研究

三元复合驱技术中大量使用碱剂 ,碱的使用可引起多价离子沉淀、岩石矿物溶蚀等现象。解决上述问题的根本途径是不使用碱剂 ,但不加碱的复合体系必须产生超低界面张力 ,实验结果表明 :二元无碱复合驱油体系的粘度明显高于同等条件下的三元复合体系 ,界面张力达到超低 ,且驱油效率较高。     

锦州油田无碱二元复合驱实验研究

针对锦州油田的条件及开采现状,进行了α-烯烃磺酸盐类表面活性剂HDS及SNF聚合物组成的二元复合体系(SP)提高采收率的室内研究。考查了HDS表面活性剂的界面张力特性以及吸附特征;进行了二元复合体系的界面张力、表观黏度及岩心驱替等实验。结果表明:HDS表面活性剂油水平衡界面张力可以降低到超低数量级(10-3mN/m),吸附损失小(0.2%浓度HDS≤2.0 mg/g);二元复合体系油水平衡界面张力也能达到超低;黏度保持率高(≥90%),配伍性好,相对水驱提高采收率20%以上。故HDS表面活性剂是性能优良的表面活性剂,HDS与SNF聚合物组成的无碱二元复合体系能大大提高锦州油田的采收率,无碱二元复合驱是适合锦州油田开发的新技术。     

表面活性剂-聚合物二元复合体系评价指标探讨

表面活性剂SP-1及石油磺酸盐KPS与聚合物分别复配为二元复合体系.通过实验对比评价了这2种二元复合体系的物理模拟驱油、降低油水界面张力、乳化原油、改变岩石润湿性及抗吸附等的能力.虽然KPS二元复合体系与原油界面张力为6.2x10-2mN/m,但在4组驱油实验中,有3组采收率提高值都高于界面张力为9.1x10-3mN/...     

ASP 三元复合体系中储层矿物碱耗实验

针对大庆油田萨中区块的储层矿物组成,开展了高岭石、伊利石、绿泥石、长石、石英五种矿物在ASP 三元复合体系中和在单一氢氧化钠溶液中的静态碱耗实验研究,分别给出了五种矿物在ASP 三元复合体系中和在单一氢氧化钠溶液中碱耗规律,并进行了对比分析。研究表明,聚合物和表面活性剂对储层矿物碱耗有抑制作用,在ASP 三元复合体系中与在单一氢氧化钠溶液中相比,储层矿物碱耗量明显降低;在单一氢氧化钠溶液中黏土矿物和骨架矿物的碱耗方式均以化学反应碱耗为主,而在ASP 三元复合体系中黏土矿物碱耗方式以物理吸附碱耗为主,骨架矿物碱耗方式以化学反应碱耗为主。     

无碱二元体系的黏弹性和界面张力对水驱残余油的作用

三元复合驱含碱驱油体系会大幅度降低聚合物溶液的黏弹性,引起地层粘土分散和运移、形成碱垢及导致地层渗透率下降。为此提出利用不加碱可形成超低界面张力的聚合物/甜菜碱表面活性剂二元复合体系驱油。通过流变性实验及微观模型驱油实验,分析了表面活性剂对聚合物表面活性剂二元复合体系黏弹性的影响和聚合物表面活性剂二元复合体系的黏弹性及界面张力对采收率的影响。对聚合物表面活性剂二元复合体系提高水驱后残余油采收率机理的研究表明:在驱替水驱后残余油过程中,聚合物表面活性剂二元复合体系利用了聚合物溶液的黏弹特性和表面活性剂的超低张力界面特性,水驱后残余油以油丝和乳状液形式被携带和运移,随着二元驱油体系的黏弹性的增加和界面张力的降低,水驱后二元驱后的采收率增加,降低界面张力的驱油效果(指达到超低)比提高体系的黏弹性的效果更明显。     

表面活性剂BS复合驱油体系物理模拟实验研究

以大庆油田使用的以重烷基苯磺酸盐Sy为表面活性剂组分的强碱ASP三元体系作对比,考察了由能使油水界面张力达到超低的两性甜菜碱表面活性剂BS配制的无碱SP二元体系和加磷酸钠牺牲剂的该SP二元体系的驱油效率.实验岩心为Ka≈-1μm2的环氧树脂胶结石英砂均质、非均质(变异系数0.72)岩心.驱油实验模拟大庆油田条件(温度45℃),实验体系舍表面活性剂3.0g/L,分等黏度(20,40,80mPa·s)和等聚合物浓度(0.5,1.5,2.5g/L)两个系列,化学剂主段塞0.35PV,后续聚合物保护段塞0.20PV.体系黏度由20mPa·s增至40mPa·s或聚合物浓度由0.5g/L增至1.5g/L时,均质岩心上的采收率增幅很大,黏度或聚合物浓度继续增大时增幅很小.均质岩心上的驱油效果,在等黏度条件下加牺牲剂的SP二元体系最好,SP二元体系和强碱ASP三元体系相近并较差,在等聚合物浓度条件下SP二元体系和加牺牲剂的SP二元体系最好且相近,强碱ASP三元体系较差.在非均质岩心上的驱油效果,当体系黏度为40mg/L时,加牺牲剂SP二元体系最好,SP二元体系次之,强碱ASP三元体系最差,当聚合物浓度为2.5g/L时,加牺牲剂SP二元体系与SP二元体系相当,强碱ASP三元体系较差.