聚合物驱原油破乳剂的研制

聚合物的存在对破乳具有一定的负面影响,但当聚合物质量浓度小于300 mg/L时,影响不大;在聚合物浓度大于300 mg/L后,聚合物浓度越高,原油的脱水率越低。根据现场试验井采出液特点,通过室内模拟实验开展了聚合物驱采出液破乳剂的筛选和配方优化,研制出聚合物驱采出液破乳剂8911,其破乳效果显著,优于现场在用破乳剂,可将原油脱水温度从35~60℃降低到30℃,破乳剂加药浓度从70~100 mg/L降低到30 mg/L。     

聚驱原油采出液脱水低温破乳剂的开发与实践

针对聚合物驱后油井采出液中含有的聚合物导致联合站脱水和污水处理困难的问题,分析了国内各油田聚驱采出液脱水破乳剂的现状,依据原油乳状液凝胶的结构裂降和结构恢复行为对其触变性影响的原理,采用多乙烯多胺、松香胺、有机醛、胺、苯酚等的反应物为起始剂的聚醚类破乳剂按一定比例复配后,再引入微量的烷基酰胺丙基甜菜碱、氯化亚铁、维生素C、氟碳表面活性剂FN-3,得到聚驱原油采出液脱水低温破乳剂,利用电中和机理,实现了聚驱原油采出液低温破乳脱水。现场药剂质量浓度在50~70mg/L、脱水温度40~43℃的条件下,原油脱水后含水率小于0.2%,污水含油质量浓度小于50mg/L。     

含聚原油脱水室内试验研究

聚合物驱油(简称聚驱)是目前提高原油采收率的一项重要手段,但聚驱采出液中含驱替用的聚合物,改变了乳状液的性质,脱水难度大于普通水驱。针对某脱水站来液含聚合物的实际情况,对不同聚合物浓度原油乳状液进行了电导率、油水界面张力及脱水效果试验,确定了电脱水器正常工作的极限进液含聚浓度为300 mg/L。对破乳剂进行了筛选,明确了采用破乳剂复配和絮凝剂组合的投加方式进行脱水,配方体系为破乳剂DP9201与XP-1421(复配比例1:1,加药量100 mg/L)和絮凝剂聚合氯化铝(加药量20mg/L),90 min条件下脱水率可达87%。     

抗盐聚合物驱采出水处理适应性分析

针对抗盐聚合物驱采出水对已建聚合物驱采出水处理站处理工艺的影响,以及常规聚合物驱采出水处理工艺及设备能否满足抗盐聚合物驱采出水处理要求等生产实际问题,进行了采出水现场掺混试验研究。将抗盐聚合物驱采出水掺入"一次自然沉降→二次混凝沉降→一次石英砂过滤→净化水"的现有聚合物驱采出水处理工艺中进行处理,当聚合物质量浓度在380 mg/L左右,掺混比例占总处理量的20%左右时,其最终处理后的水质能够达到聚驱采出污水高渗透率油层回注水水质控制指标的要求;当聚合物质量浓度在480 mg/L左右时,应当控制抗盐聚合物驱采出污水的掺混比例界限小于50%,同时调整相应处理设备的运行参数,可确保处理后的水质能够达到聚合物驱采出污水高渗透率油层回注水水质控制指标的要求,从而指导生产站的运行。     

高浓度聚合物驱采出液游离水脱除试验研究

高浓度聚合物驱采出液由于水相黏度大,随着采出液中聚合物含量的升高,油水分离效果变差,游离水脱除后的污水含油浓度和油中含水率均升高。研制的新型游离水脱除装置能够适应高浓度聚合物采出液的处理;针对高浓度聚合物驱采出液研制的破乳剂,在加药量20 mg/L的情况下,经游离水脱除器沉降30 min后的油中含水率在10%左右,污水含油浓度为1000~1500 mg/L,均优于脱水控制指标。     

SP二元复合驱采出液破乳研究

针对聚合物/表面活性剂(SP)二元复合驱采出液油水分离困难的问题,开展破乳脱水研究。评选了9种聚醚、阳离子和有机硅破乳剂的破乳效果,发现以丙烯酸改性酚醛树脂聚醚ECY-05和阳离子破乳剂ECH-02按4∶1复配的破乳剂HR效果最好。破乳温度50℃,沉降时间120 min,聚合物浓度在100～600 mg/L、表面活性剂浓度在200～1200mg/L范围内,当破乳剂HR用量为40 mg/L时,脱水率达到70%～95%。热-化学沉降后原油进一步采用电场处理,在电场强度1500 V/cm、温度50℃、电脱水时间20 min时,原油中含水小于1.0%。     

聚驱采出液超声波破乳脱水技术研究

随着聚驱区块高分子聚合物注入量的提高,采出液含聚浓度在未来几年内将达到500~600 mg/L,有的井甚至高达800~1000 mg/L,进而出现一系列问题,即采出液乳化程度不断增加,采出液流动性变差,三相分离器出油含水率和出水含油率都会增高,对破乳剂提出更高的要求;采用传统方式进行油水分离,处理难度加大,生产成本会显著增加。超声波破乳技术改变单纯的化学破乳方式,其采用物理方式对原油采出液进行脱水处理,为含聚采出液的脱水开辟了一条新的技术途径,不但降低了出油含水及出水含油指标,而且可以节省一定的运行费用。     

高分高黏聚合物驱矿场试验效果评价

高分高黏聚驱达到含水最低点所需的时间比普通聚合物驱长.高分高黏聚驱含水达到最低点的聚合物用量为200～500 mg/L·PV;普通聚合物驱含水达到最低点的聚合物用量为100～400 mg/L·PV.高分高黏聚驱整体的动用程度低于普通浓度聚驱,高分高黏聚驱的动用程度为70％,而普通浓度聚驱的动用程度为85％.高分高黏聚驱的低含水稳定期比普通聚驱长,直接开展高分高黏聚驱区块含水下降幅度大,增油明显.     

聚合物对二元复合体系乳化能力的影响

利用Turbiscan LAB Expert型稳定性分析仪和光学显微镜,研究了聚合物对二元复合驱油体系乳化原油形成乳状液的稳定性和乳化效果的影响。结果表明:二元复合驱油体系与原油形成的乳状液在失稳的过程中,乳状液体系下部主要表现为液滴的上浮,伴有聚集和聚并;体系中部主要表现为液滴的聚集和聚并;二元复合体系与原油形成的乳状液,随着聚合物相对分子质量和质量浓度的增加,乳状液稳定性逐渐增加,当聚合物质量浓度达到2 000 mg/L时,继续增加聚合物质量浓度,乳状液体系稳定性基本不变。研究成果对二元复合体系矿场试验和实际生产中采出液的处理有重要指导意义。     

聚合物驱前区块整体调剖技术的矿场应用

河南油田聚驱现场应用结果表明,以单井凋剖为主的调剖技术不能解决聚合物窜流问题.为了抑制聚合物的窜流,改善聚驱效果,2004年以后,河南油田所有进行聚驱的6个区块都应用了聚驱前区块整体凋剖技术,127口注聚井中调剖89口井,调剖率70.1%,调剖半径50～65 m,达到大剂量深度区块整体调剖技术的要求.调剖后注入压力上升、视吸水指数下降、吸水剖面得到改善;在注入聚合物浓度(1 500 mg/L)高于其他未进行区块整体调剖聚驱区块(1 000 mg/L)的条件下,区块产出液聚合物浓度大幅度降低,第3年区块产出液聚合物浓度从355 mg/L下降到150 mg/L,有效期可以维持3年以上,这是单井调剖无法达到的效果.聚驱前进行深度区块整体调剖可以解决注聚合物过程中聚合物窜流的问题.     

稠油油藏污水活性碱/聚二元复合驱室内试验研究

羊三木油田碱/ 聚驱先导试验存在现场污水配制碱/ 聚二元复合驱体系时出现结垢堵塞地面管线、聚合物严重降解等问题，为此开展了污水配制新型碱/ 聚合物二元复合驱体系研究。采用抗钙镁结垢能力强、降低界面张力幅度大的活性碱与污水聚合物匹配，分析在污水配制条件下，不同碱型与聚合物匹配的驱油能力，以及在原油黏度高达530 mPa·s 时能否继续开展二元复合驱的问题。研究结果表明 :原油黏度为530 mPa·s，污水配制活性碱/ 聚合物二元复合体系溶液黏度为45 mPa·s 时，油水界面张力达到10－3 数量级，活性碱/ 聚合物二元复合驱比纯水驱提高采收率17% 以上；在原油黏度确定及油水界面张力已降至超低值时，超过碱/ 聚二元体系溶液浓度技术临界点后，即使继续增加溶液黏度，采收率也不会大幅度增加。该研究为普通稠油油藏注水开发后期化学驱提高采收率提供了新型有效的技术手段。     

Stability of the Oil-water Emulsion Formed During Amphiphilic Polymer Flooding

The amphiphilic polymer can greatly improve the stability of produced liquid and thus makes it difficult to treat. It is of great necessity to study the stability of amphiphilic polymer flooding O/W crude oil emulsion. O/W crude oil emulsion tends to be more stable with increasing amphiphilic polymer concentration and decreasing holding temperature. Amphiphilic polymer flooding O/W crude oil emulsion is much more stable, especially when polymer concentration is above critical aggregation concentration. Aggregation formed by hydrophobic groups of the amphiphilic polymer is beneficial to the stability of amphiphilic polymer flooding O/W crude oil emulsions.     

表征化学驱采出液稳定性不同指标的关联性

研究了聚合物、石油磺酸盐及二元复合驱作为驱油剂对孤岛油田采出的原油乳状液稳定性的影响,考察用不同指标表征乳状液稳定性的关联性。结果表明,在60℃、破乳剂TA1031质量浓度为100mg/L时,随各种驱油剂质量浓度的增大,原油乳状液破乳脱水率降低,120min时脱水率由高到低的原油乳状液体系的顺序为石油磺酸盐体系、聚合物体系、二元复合驱体系,对应的稳定性评分SV值逐渐增大,体系的静态稳定性逐渐增强;对应的破乳后水相Zeta电位绝对值、电导率由大到小的顺序为二元复合驱体系、聚合物体系、石油磺酸盐体系;水相中的油滴中值粒径由大到小的顺序为石油磺酸盐体系、聚合物体系、二元复合驱体系。水相的Zeta电位值越负、电导率越高、水中油滴中值粒径越小,原油乳状液的稳定性越强,脱水率也越低,表明表征化学驱采出液稳定性的各指标具有很好的关联性。     

微球调驱产出水中微球浓度检测方法研究

微球调驱是改善水驱效果的主要技术之一,通过检测采出液中微球浓度变化可以实时了解调驱工艺动态,指导工艺方案的调整以及对采出液进行处理。根据微球组成特点以及在调驱过程中可能发生的色谱分离,需要同时检测采出液中微球聚合物和微球表面活性剂。针对微球聚合物,对比了淀粉碘化镉法和定氮法检测的可行性和抗干扰性,发现淀粉碘化镉法的抗干扰(微球表面活性剂和乳化油的干扰)性相对较好,在浓度为0~150 mg/L微球表面活性剂和0~300 mg/L乳化油的影响下,检测的微球聚合物浓度(0~300 mg/L)的误差小于15%;针对微球表面活性剂,对比了硫酸氰钴铵法、高效液相法和修正紫外法检测的可行性和抗干扰性,发现修正紫外法的抗干扰(微球聚合物和乳化油的干扰)性相对较好,在浓度为0~300 mg/L微球聚合物和乳化油影响下,修正紫外法检测微球表面活性剂浓度(0~100 mg/L)的误差小于10%。     

二元驱采原油破乳技术的研究

通过对二元驱表面活性剂和聚合物进行考察,发现由于表面活性剂和聚合物的进入,使原油采出液的的乳化现象加重,导致原油的破乳过程复杂.文中分析了二元驱采对原油的性质、类型及稳定性的影响;对破乳剂进行了实验室筛选和复配;研究出适合二元驱采原油脱水的破乳剂及其配方,可以有效提高二元驱采的经济效益.     

两亲聚合物驱油剂对渤海油田采出液处理的影响

针对两亲聚合物驱油剂,研究了两亲聚合物对渤海油田原油乳状液和生产污水稳定性影响的规律性,探讨了两亲聚合物的结构和界面性能对采出液处理效果的影响。实验结果表明：①两亲聚合物对原油乳状液和污水体系的稳定性有明显影响;②随着聚合物浓度的升高,原油乳状液中的分散相水珠的直径明显变小,破乳难度增大,污水体系中的分散相油珠聚并的难度明显增加,且易形成水包油型乳状液;③两亲聚合物具有一定的界面活性,对采出液具有一定的乳化作用。     

聚合物驱后地下聚合物再利用技术室内试验研究

通过平板模型物模试验研究了聚合物驱后地下聚合物的再利用技术。从而得到聚合物驱后对地下聚合物溶液固定技术和絮凝技术效果的认识。研究表明,聚合物固定荆溶液对高质量浓度、高相对分子质量的HPAM的固定效果好．可用于对聚合物驱后未恢复水驱油藏的聚合物的固定;聚合物絮凝剂与低质量浓度HPAM发生絮凝,产生的絮凝体具有良好的封堵水驱后形成的大孔道的作用。物理模拟试验研究说明。聚合物驱后的聚合物固定剂技术。可以大大提高聚合物驱后水驱的波及系数。进而提高聚合物驱后的原油采收率;在此基础上再注入深部调剖剂。还能进一步提高原油采收率。聚合物驱后若地层中聚合物溶液部分被注入水稀释。采用聚合物再利用技术可以极大地提高聚合物驱后的原油采收率。     

聚合物驱后恢复水驱提高采收率方法平板模型试验研究

通过室内物理模拟试验比较2种聚合物驱后的提高采收率方法,并考虑不同渗透率级差模型对聚合物再利用技术的影响,得到聚合物驱后对地下聚合物溶液再利用技术和效果的认识。研究表明:在聚合物驱-水驱-深部调剖-活性水驱的试验中,聚合物驱后恢复水驱,因水的流度远高于聚合物溶液的流度,会产生严重的指进现象,降低了水的波及系数;同时大量水体又会严重稀释深部调剖剂,使其强度减弱,调剖效果变差。在聚合物驱-水驱-絮凝和固定-深部调剖-活性水驱的试验中,可通过絮凝剂对水驱稀释的聚合物溶液絮凝再利用,形成絮凝体对高渗透层产生封堵,再注入固定剂溶液进入聚合物浓度较高的次高渗透层,通过交联形成交联体起到深部调剖和驱油作用。在3种渗透率级差的平板模型试验中,对絮凝和固定技术进行了对比试验,证实该技术具有一定的有效期,产生的絮凝体和交联体强度较高,为后续深部调剖和活性水驱奠定了良好的基础,同时该技术具有成本低廉、采出程度高、对中低渗透层的伤害程度小及对地下存在聚合物再利用程度高等优点。     

化学复合驱技术研究与应用现状及发展趋势

近年来化学复合驱技术应用基础研究及现场试验得到了长足发展。国内采用低浓度复合驱体系,通过碱、表面活性剂的协同作用,降低油水界面张力达到超低数量级,同时采用抗盐聚合物使污水配制驱替液黏度达到要求,三元复合驱或二元复合驱具有提高驱油效率和扩大波及体积双重作用。大庆油田三元复合驱先导性试验和工业化试验提高采收率幅度达到18.6%～26.5%,复合驱进入工业化推广应用阶段,在复合驱试验过程中逐步形成了系列配套技术。复合驱存在的主要问题为强碱引起的检泵周期较短和采出液处理难度大、成本高。国外复合驱技术早期主要采用表面活性剂胶束-聚合物驱,由于成本高未能推广应用,近年来随着油价上涨,开始研究低浓度复合驱体系。国外采用化学驱的油藏大部分为高温高盐油藏,瓶颈技术为耐温抗盐驱油剂的研制。     

OCS表面活性剂工业品的界面活性及驱油效率

针对现有三元复合驱油体系化学剂费用投入大,经济效益差的缺点,利用廉价的大庆减压渣油为原料合成了驱油用表面活性剂OCS.测试结果表明,OCS表面活性剂工业品具有优异的降低原油-地层水界面张力的能力,能在较宽的碱浓度和表面活性剂浓度范围内使不同大庆采油厂原油的油-水界面张力降至10^-3mN/m.在无碱条件下,对于大港油田枣园1256断块原油,当OCS活性剂质量分数达到0.2%时,油-水界面张力即可降至10^-3mN/m.大庆原油的平面模型驱油试验表明,OCS表面活性剂、碱和聚合物三元复合体系（ASP）的驱油效率比水驱提高20%以上.