低碱三元复合驱油实验研究

针对三元复合驱体系在表面活性剂浓度一定的情况下，碱和聚合物浓度变化对体系粘度、界面张力有一定的影响，根据驱油效率实验，优选出三元复合驱体系中碱的最佳浓度范围。结果表明，就该实验所采用的三元复合体系。在考虑超低界面张力的同时，必须考虑体系的粘度，其超低界面张力并不是提高原油采收率的必要条件。     

降低三元复合驱化学剂用量研究

在保证三元复合体系综合性质不变的前提下 ,采用复配技术来降低碱及主表面活性剂的用量。通过碱的复配 ,可使强碱的用量降低一倍。利用烷基芳基磺酸盐 (TD)与生物表面活性剂 (RH)的复配 ,可使主表面活性剂的用量减少 2 5 %～ 75 %。在降低聚合物用量研究中 ,主要研究了不同分子量聚合物与体系粘度的关系 ,同时筛选出了具有较强抗碱、抗盐能力的新型缔合聚合物NAPS ,在同样粘度下 ,可比普通聚合物 (大庆助剂厂产分子量为 14 0 0× 10 4聚丙烯酰胺 )用量降低 5 0 %以上。室内物理模拟实验及成本估算研究表明 ,所筛选的新配方可比目前实施的矿场注入配方中化学剂投资成本降低 2 6 %     

蓬勃开展的三元复合驱油现场试验

三元复合驱油体系由聚合物、表面活性剂和碱组成 ,该种体系既具有超低的界面张力 ,又有较高的粘度 ,既可扩大波及体积又能提高驱油效率 ,因此可大幅度提高采收率 ,是大庆油田实现可持续发展的又一新技术。杏北油田三元复合驱油技术通过先导性、扩大性矿场试验的实施 ,取得了明显的增油效果 ,采收率提高值达2 0 %以上 ,并形成了地面配制、注入、举升工艺、采出液处理等配套技术 ,该技术已达国际领先水平。为评价杏北油田主力油层三元复合驱工业化生产的经济效益 ,开展了目前世界上规模最大的三元复合驱油现场试验。试验区位于大庆长垣杏树岗…     

三元复合驱油体系粘弹性及界面活性对驱油效率的影响

实验研究了大庆油田所用ASP三元复合驱替液的驱油效率与碱浓度之间的关系。在45℃(大庆油藏温度)下,随碱浓度增大(0～1.5×104mg/L),NaOH/ORS 41/HPAM蒸馏水溶液在全部实验剪切速率范围内的粘度及在全部实验剪切振荡频率范围内的损耗模量、储能模量、松弛时间均不断下降,表明溶液粘弹性不断减小;溶液与原油间的动态界面张力(60min稳定值)基本上不受聚合物浓度的影响,而随碱浓度的增大而下降,在碱浓度≥8.0×103mg/L时达到超低值(10-3mN/m)。用注入水(矿化度3.7×103mg/L)配制的相同ORS 41和HPAM浓度、不同碱浓度(0、3.0×103、6.0×103、1.2×104mg/L)的ASP溶液在不同岩心上的驱油效率变化规律有很大不同,水驱后提高采收率的幅度,在人造非均质岩心上在碱浓度3.0×103和6.0×103mg/L时达到高峰值,在标准长度和加长至两倍长度的两组天然均质岩心上随碱浓度增大而逐步提高,在碱浓度增大至1.2×104mg/L时略有降低。高碱浓度ASP溶液尽管具有超低界面张力,但由于粘度低、粘弹性低,驱油效率也低;油水界面张力在10-1～10-2mN/m、粘弹性(和粘度)较高的ASP溶液在岩心上驱油效率最高;超低界面张力不是绝对必要的。图4表2参11。     

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。     

无碱三元乳化驱油体系

三元复合驱是进一步大幅度提高原油采收率的重要方法之一,目前已进入工业化推广阶段,但仍存在注采系统结垢及生产维护成本较高等问题。根据大庆油田三元复合驱的强碱、弱碱和无碱化战略部署,用氯化钠代替碳酸钠研发出无碱三元体系,但其乳化能力弱,采收率提高值比弱碱三元体系低2%～3%。为提高无碱三元体系的乳化性能,提升驱油效果,以无碱三元体系为基础,采用E表面活性剂与石油磺酸盐复配,研发出大庆油田无碱三元乳化驱油体系。体系不添加醇和助剂,且在表面活性剂质量分数较低(0.3%)时能够与大庆原油形成WinsorⅢ型中相微乳液。进一步研究表明,其增黏性、界面活性、黏度及界面张力稳定性、抗吸附性能与弱碱三元体系基本一致。驱油实验结果表明该体系具有注入能力强、色谱分离弱、乳化能力强的特点,可比水驱提高采收率41.12%,较弱碱三元体系增加提高采收率11.25%。根据室内研究结果,初步测算该体系吨油化学剂成本较弱碱三元体系下降42.90%。研发出的大庆油田无碱三元乳化驱油体系不仅实现了三元复合驱无碱化的目标,而且实现了从超低界面张力复合驱到低浓度中相微乳液驱的跨越,达到了大幅度提高采收率和降本增效的目的,具有广...     

复配表面活性剂体系构筑三元复合驱体系性能评价

碱(A)/表面活性剂(S)/聚合物(P)三元复合驱(ASP)技术是油田开发中后期的有效手段之一,而随着三次采油技术的发展,对复合驱体系环保的需求也越来越高,除技术指标外,还需要药剂对环境污染小或者无污染.针对D油田原油、注入水的性质以及油藏温度复配绿色表面活性剂体系,再与聚合物、碱复配构筑三元复合驱体系,考察该复合体系的相关性能.结果表明,多种复配比例均可使三元体系界面张力达到10-3 mN/m级别,而碱的加入能够提升界面活性,使界面张力达到10-4 mN/m级别.该三元体系经过5次吸附后,界面张力仍可达到10-3 mN/m级别,说明该体系抗吸附性能较好.另外,通过实验也认定该三元体系的乳化能力和热稳定性能较好.驱油实验结果表明,3种不同配比的三元复合驱体系采收率提高幅度分别为16.64％、18.11％和19.27％,提高采收率效果较好.     

渗透率对三元复合体系色谱分离及驱油效果影响的实验研究

论述了国内外化学驱油剂色谱分离的研究现状,提出了三元复合体系色谱分离的研究方法。在天然油砂充填的填砂管模型中进行了三元复合体系的流动实验,研究了渗透率对三元复合体系色谱分离的影响。三元复合体系在同砂充填的多孔介质中流支经学剂间发生色谱分离现象,渗透率越低,色谱分离程度越明显。     

大庆油田三元复合驱技术进展

三元复合驱在大庆油田经过多年的室内研究、先导型矿场试验、工业性矿场试验,现已进入工业化推广阶段.随着油田开发对象由一类油层向二、三类油层的转变,这给三元复合驱技术在二、三类油层中的推广应用带来严峻挑战.通过对复合驱用表面活性剂研制、三元复合驱机理及体系配方评价优化的总结分析,提出了复合驱用表面活性剂、复合驱机理、配方优化的研究方向;结合三元复合驱矿场试验的研究现状,总结了三元复合驱的开采规律,进一步分析了色谱分离、乳化等机理.在此基础上,提出了通过开发高效能的表面活性剂、优化注入方式,以降低化学剂用量的途径,并指出了复合驱技术必须弱碱化、无碱化的发展方向.     

三元复合驱的走向

三元复合驱具有表面活性剂和聚合物驱共同的优点,既能提高驱油效率,又能提高波及体积,还能较大幅度地降低表面活性剂的用量。大庆油田在矿场试验基础上总结出了一系列的配方,试验结果表明,三元复合驱可比水驱提高采收率20%以上,并且经济可行。     

石油羧酸盐三元复合体系的流度与驱油效率的关系

本文研究了石油羧酸盐－Ｎａ２ＣＯ３－部分水解聚丙烯酰胺三元复合驱油体系的流度和驱油效率。实验结果表明，三元复合体系中部分水解了内烯酰胺浓度的增加而降低；在一定范围内，随着流度的降低，驱油效率提高，流度降至一定值后驱油效率不再发生变化。     

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。     

大庆油田三元复合驱驱油机理研究

从水驱后的残余油图象与三元复合体系驱替后的图象对比及残余油驱替过程入手,深入剖析了残余油在水驱和三元复合驱过程中的受力变化情况,阐明了各种残余油被三元复合体系驱替的内在原因：三元复合体系使油水之间界面张力降低和介质润湿性改变而引起的毛细管力和粘附力大大降低,甚至使毛细管力由阻力变为驱油动力,是三元复合驱驱替柱状残余油和簇状残余油的主要机理;三元复合体系降低粘附力和内聚力的作用是驱替膜状残余油的内在     

大庆油田三元复合驱油体系相行为研究

通过表面活性剂浓度、含盐量、碱、醇等对相态影响研究发现,低浓度三元复体系在合适的pH值和含盐量下,与模拟油或原油都可以形成三相,而且与模拟油形成的表面活性剂富集中间相的表面活性剂浓度非常高。这样的三元体系与原油可以形成超低界面张力和中间乳化相,但这种中间混合层不透明,为乳白色,可以稳定很长时间,通过分析发现中间混合层粒径大部分在100nm以内。粒度分析和冷冻蚀刻透射电镜技术表明,中间混合层为胶束、微乳液、乳状液等表面活性剂聚集体共存的结构,其中微乳液结构占主要地位,这些认识对我们了解三元复合驱的驱油机理具有非常重要的理论和现实意义。     

三元复合体系的粘弹效应对驱油效率的影响

针对大庆油田三元复合驱矿场因高浓度碱剂而赞成的井筒结垢,卡泵等问题,系统地研究了复合体系的流变行为, 碱剂对三元复合体系粘弹性的影响,并在宏观非均质模型,天然岩心以及微观物理模型上进行了对比实验,实验结果表明,作为影响驱油效率的因素,粘弹效应比超低界面张力更有意义;适当降低复合体系的碱剂用量（界面张力应降至10^-2mN/m数量级）,并未明显影响驱油效率,文章首次提出了低碱复合驱的概念,否定了超低界面张力在复合驱中的必要性,炮一元复合驱中的碱垢问题探讨了新思路,探讨了毛管准数理论在复合驱中应用的局限性。     

有机碱三元复合驱油体系与胜利原油的协同作用

采用旋转滴法测定了胜利石油磺酸盐与不同区块原油的油水界面张力,考察了有机碱乙醇胺及聚合物对体系界面张力的影响,测定了复合驱体系的粘度。实验结果表明,乙醇胺和胜利石油磺酸盐之间存在降低油水界面张力的协同效应,在适宜的乙醇胺浓度条件下,界面上的石油酸、反应生成的石油酸皂和石油磺酸盐混合吸附,界面张力达到最低。聚合物对界面张力总体影响不大。有机碱三元复合驱体系的粘度变化不大。     

三元复合驱的驱油特征研究

大量室内研究和矿场试验结果表明，在高效的表活剂条件下，三元复合驱是一种非常有效的三次采油方法，具有良好的应用前景。文中应用数值模拟技术并结合室内研究，给出了三元复合体系不同界面张力和粘度比条件下，在非均质油层中的驱油特征。分析结果表明，三元复合驱与聚合物驱相比，对油层非均质性有更大的适用范围；对于非均质油层的三元复合驱，采用增加体系的粘度和降低体系的界面张力的方式都能获得较好的提高采收率效果，但高粘度是获得好的提高采收率的关键；采取分层注入的方式，或者在三元复合驱后对高渗透层进行封堵，能更有效地采出中、低渗透层的剩余油，进一步提高采收率。本项研究对认识三元复合驱的驱油机理和编制调整矿场试验方案提供了重要依据。     

三元体系中化学剂浓度对驱油效果的影响

通过室内物理模拟实验，研究了三元体系中聚合物，表面活性剂浓度对驱油效果的影响，并进行了降低化学剂用量的实验研究，结果表明，三元体系与原油粘度比控制在2：1－5：1范围内，驱油效率才能达到20％以上，在适当的聚合物用量条件下，可以降低三元体系中的表面活性剂和碱的用量；三元体系配方中表面活性剂与聚合物用量有一定的依赖关系，在较高聚合物用量条件下，可以在一定范围内降低表面活性剂用量，反之，降低表面活性剂用量受到一定限制，应结合注入方式和经济效益做进一步优化研究。     

三元复合体系驱油性能的动态变化及其对 采收率的影响

三元复合体系渗流过程中,聚合物的剪切降解和表面活性剂的吸附、滞留等导致体系驱油性能动态变化,影响其到达油藏深部的实际驱油能力。为了探讨驱油过程中复合体系性能的变化及其对复合驱采收率的影响,考察了渗流速度和运移距离对三元复合体系黏度的影响及体系油水界面张力在运移方向上的动态分布特征,研究了复合体系性能变化对采收率的影响。结果表明,渗流速度和运移距离对三元复合体系黏度和油水界面张力的影响较大。随渗流速度的增大复合体系黏度显著降低,渗流速度大于10 m/d时体系黏度变化较小;复合体系的剪切降解主要发生在注入端或近井地带,到达模型或油藏深部后运移距离的增大不会造成体系黏度的显著降低;复合体系界面张力随运移距离的增大显著升高,注入量较小时仅能在注入端或近井地带形成超低界面张力,注入量达到3.0 PV时可在填砂模型深部形成超低界面张力;渗流过程中复合体系界面张力对体系驱油能力的影响较黏度的影响更为显著,使复合体系达到油藏深部后仍保持超低界面张力是复合驱提高采收率的关键之一。