注水井纳米聚硅多元复合降压增注技术研究

针对海上某稠油油藏注水井压力升高、欠注现象严重的问题,室内以纳米聚硅为主要处理剂,复配以表面活性剂等助剂,研制出一种性能优良的纳米聚硅多元复合降压增注体系,并对该体系的性能进行了评价,结果表明,该体系在地层温度下老化30 d后油水界面张力仍可以稳定在0. 065 m N/m左右,具有良好的界面活性。该体系可以使稠油黏度降低率达到90%以上。并且能够使储层岩石表面润湿性由亲水向亲油方向移动。注入纳米聚硅多元复合降压增注体系后,水相相对渗透率增加幅度达到一倍左右。岩心驱替实验结果表明,当体系注入量为3 PV时,二次水驱压力降低率可以达到48. 5%,起到了明显的降压效果。现场3口井应用结果表明,平均压力降低率为30. 2%,日平均注水量上升率为84. 4%,平均有效期为195 d,能够满足海上油田注水井长期降压增注的需要。     

注水井化学降压增注剂室内研究

冀中南部部分油田储层的喉道半径小,渗透率低,流体的渗流规律偏离达西定律,部分储量即使井网能控制住砂体,仍难以建立起有效驱动体系,造成注水井吸水能力差,注入压力高。注水井化学降压增注技术是从化学的角度,利用合适的表面活性剂、低伤害酸以及助剂合成的一种减阻增注剂FYR-ZZ来提高低渗透油田吸水能力。从室内研究结果看FYR-ZZ具有明显的降压增注作用,具有一定的降低界面张力、改变岩石润湿性、防膨、抑制微生物的作用。微观驱油实验结果表明,FYR-ZZ体系能够驱替孔道中的残余油,改变孔道的润湿性,使亲油的孔道表面向亲水转化。     

注水阻力分析及功能型减阻增注剂的性能评价

为了提高低渗透油藏注水井的降压增注效率,本文研究了岩石表面润湿性、界面张力等因素对低渗透油藏注水阻力的影响规律,并在此基础上研究了一种多功能型减阻增注剂CNG,评价了CNG溶液改变油水界面张力、改变岩石表面电性和润湿性和改变岩心降压增注效果的能力。研究结果表明:CNG既能降低油水界面张力至10~(-3)mN/m数量级、消除岩心毛管阻力;又能吸附在岩石表面消除岩石表面负电荷、改善岩石表面润湿性至弱水湿。CNG即适用于含有残余油的岩心降压增注,又适用于强水湿油藏的减阻增注,还适用于即有残余油又强水湿油藏的降压减阻增注。对于胜利油田某区块天然岩心,CNG用于不洗油的原始岩心时,渗透率提高48.49%,驱替压差降低31.25%;CNG用于没有残余油、呈现水润湿状态的岩心时,渗透率提高36.32%,驱替压差降低27.66%。图10表1参10     

致密储层纳米增注技术研究与应用

针对魏家楼致密储层油藏注水压力上升快的问题，引入了纳米增注技术，通过微细管和岩心驱替实验装置对纳米增注技术的增注原理和影响因素进行了分析。结果表明：纳米增注剂能够改变岩石润湿性，可使亲水储层改变为中性或亲油储层，减少亲水储层孔喉表面形成的水膜的厚度；纳米增注剂还可吸附在孔喉表层，使孔喉表层的水化膜剥离，增大孔喉有效半径，降低流体阻力，从而增加地层吸水能力。微细管驱替实验表明，质量分数为0.010%的纳米增注液，对直径为50～100μm的微细管降压效果较好，降压率最大可达30.1%;天然岩心驱替实验表明，纳米增注液注入量为1倍孔隙体积、吸附时间大于36 h时，降压效果较好，降压率达40.0%。魏家楼油田降压增注现场试验结果表明，纳米增注剂能使注水井注入压力降低2.4 MPa。该研究结果对致密储层油藏高压欠注井治理具有很好的应用价值。     

分子膜复合增注技术在双河油田的应用

针对双河油田中低渗透注水井增注困难的问题,进行了分子膜复合增注机理研究。室内试验表明,MQ-Ⅱ分子膜能在岩心表面吸附,可使强水湿岩石表面转变为弱水湿,岩心水相渗透率经分子膜复合驱替后比单纯酸化提高5％～10％。通过现场实施证实,分子膜复合体系可使双河油田低渗透储层酸化增注有效率大幅提高。     

丘陵油田纳米聚硅增注技术研究与实践

针对丘陵油田在注水开发过程中存在注水井注入压力长期居高不下、注水量低的问题,提出通过注入一种纳米聚硅溶液以缓解这一问题。纳米聚硅材料具有极强的憎水亲油能力及与岩石的吸附能力,其溶液注入地层后优先吸附在孔隙内表面,改变了岩石的润湿性,提高了水相渗透率,从而达到降压增注目的。通过室内驱替模拟试验及现场应用表明,纳米聚硅增注技术可以降低该油田注水井的注水压力,提高油藏的吸水能力。     

超低界面张力表活剂体系降低注水压力研究

针对江苏低渗透油田开发面临水井注水难、注水压力高的问题,开展了注表活剂降压增注研究。研制了超低界面张力表活剂体系(0.5%RD-06+1.0%助剂A),能与江苏原油形成10-3mN/m数量级超低界面张力,并具有抗稀释抗盐能力强、稳定性好的特点。岩心降压模拟实验表明,表活剂复配体系可使注入压力平均下降38.3%;岩心含油饱和度越高,驱替压力下降幅度越大,该配方适应注水井近井地带含油饱和度大于40%的注水井降压增注。     

氟碳表面活性剂的合成及其降压增注体系研究

目的 针对致密储层注水压力高的问题,开展适宜于低矿化水驱的低界面张力的防膨降压增注体系研究。方法 以聚乙二醇和低碳数含氟烷酸为原料合成了氟碳表面活性剂(FEC),并对其结构进行了表征。研究了氟碳表面活性剂与Gemini表面活性剂和有机铵盐防膨剂的复配性能,探讨了复配表面活性剂中FEC含量对防膨性能、界面性能及润湿性能的影响,确定了表面活性剂増注体系,评价了降压增注性能。结果 实验结果表明,氟碳表面活性剂(FEC)和Gemini表面活性剂(GC)的复配可有效提高防膨效果。FEC/GC复配体系中加入0.8%(w)铵盐防膨剂可以使界面张力降到10^-3 mN/m;在m(FEC∶GC)为(1∶1)～(3∶2)时,岩心接触角增加到54°～59°之间,可有效降低水在矿物表面的黏附功。优化出的复配増注体系具有很好的耐冲刷性能,经过10次蒸馏水冲洗后防膨率达75.24%。结论 岩心实验表明,注入复配体系1 PV后,压力下降34.7%;3口井的现场试验表明,该体系具有较好的降压增注效果,达到了降低致密油藏注水压力的目的,对低渗储层的降压增注具有指导性意义。     

海上油田聚合物驱降压增注技术

针对海上油田聚合物驱注入压力太高而影响开发效果的问题,提出了海上油田聚合物驱降压增注技术,优选了NPC-10表面活性剂作为海上油田聚合物驱的降压增注剂。在多孔介质中的降压增注试验研究表明,降压增注剂可有效降低注聚压力,地层渗透率得以恢复,且降压增注的效果与地层初始渗透率有一定的关系。产出聚合物质量浓度分析表明,降压增注剂可有效抑制注聚过程中疏水缔合聚合物分子在岩心孔隙中的堵塞。表面活性剂降压增注的原理是主要依靠对聚合物的解缔合作用、对聚合物在岩石表面的解吸作用和对稠油的洗油作用3个方面达到降压增注的目的。     

双子表面活性剂复配体系性能评价及在陇东油田的应用

针对陇东油田注水井出现欠注问题,以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵与双磷酸酯型双子表面活性剂XG等为原料,制得阳离子-双子表面活性剂复配体系XG-D。通过油水界面张力和润湿性能测试及室内岩心驱替等方法研究了XG-D的各项性能,并在陇东油田进行了现场应用。结果表明,XG-D与模拟地层水的配伍性较好,0.25%的XG-D可使油水界面张力降至0.01 m N/m,具备良好的降低油水界面张力的性能。XG-D的抗盐性较好。XG-D可吸附于亲油云母表面,使固体亲水表面转变为弱亲水表面,润湿性良好。岩心驱替实验结果表明XG-D具有较好的降压增注特性,可使注水压力降幅达49.88%,驱油效率提高6.4%。现场应用结果表明,可在陇东油田高压注水井用XG-D实现降压增注。图4参29     

2清洁压裂液返排液驱油体系性能评价及矿场应用

为实现清洁压裂液返排液体系的重复利用,针对一类新型纳米复合清洁压裂液体系展开室内研究,评价了返排液作为驱油体系的界面活性、润湿性、乳化性能以及吸附性能.在此基础上,对驱油体系提高低渗透油藏岩心水驱后的采收率进行了研究.结果表明:在驱油体系质量分数为0.08％,温度为60℃的条件下,与脱气原油之间的界面张力即可达到10-3mN/m数量级,可以使稠油黏度降低率达到95％以上,并具有良好的乳化性能;驱油体系能够使亲水岩石表面转变为中性润湿;驱油体系中的表面活性剂在岩心中的最终滞留量为2.8 mg/g,而纳米颗粒的滞留量为8.8mg/g.岩心模拟驱油实验结果说明,驱油体系可以使饱和脱气原油低渗岩心水驱后的采收率平均提高17.26％,取得了良好的驱油效果.矿场试验结果表明,增油效果显著.     

大庆油田三元复合驱中岩石润湿性的变化

通过室内模拟实验,研究了在三元复合驱中大庆油田岩石润湿性的变化规律,分析了润湿性的变化机理。结果表明,三元复合驱后,岩石润湿性发生变化,总的趋势是岩石润湿性向亲水方向转化,其转化幅度与三元复合体系中化学剂浓度有关。三元复合驱中岩石润 性的变化主要是因为化学剂与地层中二价阳离子、岩石矿物相互作用,改变岩石的表面性 及碱对吸附在岩石表面的刚性油膜的溶解,使各相之间的界面张力发生变化。     

大庆油田三元复合驱驱油效果影响因素实验研究

通过岩心物理模拟实验及微观驱油实验,分析了界面张力、三元体系粘度、乳化油滴产生及岩石润湿性对三元复合驱驱油效果的影响规律和影响机理。研究结果表明,油水间平衡、动态界面张力大幅度降低可有效提高三元复合驱驱油效率,进行三元复合驱时,油水界面张力须降到10^-3mN/m数量级;增加体系粘度能够扩大三元复合驱的波及体积,水油粘度比大于2是三元复合驱提高采收率幅度达到20%的必要条件;乳化的油滴产生是三元复合驱提高驱油效率的主要形式,油水界面张力越低、驱替体系粘度越大,乳化油滴的产生能力越强,驱油效果越好;三元复合驱能够驱替亲油岩石表面的油膜,促进岩心润湿性由亲油向亲水转化。     

利用表面活性剂降压增注提高采收率技术

在绝对渗透率难以改变的客观条件下,通过改变油、水及岩石间的界面张力,从而改善油、水渗流性,提高水相渗透率,降低低渗透油层注入压力,并在一些低渗透油田开展了低浓度活性剂降压增注试验研究,取得了一定的效果。室内实验结果表明,在岩心中注入表活剂体系,可以不同程度地降低注入压力,最好情况可以达到40%~60%。     

缩膨技术在现河采油厂的应用

针对注水开发过程中黏土矿物含量高,储层黏土矿物发生水敏易膨胀、运移从而造成油层伤害的特点,开展了缩膨技术的研究。通过大量室内试验,评价了缩膨剂的缩膨、防膨性能以及岩心颗粒稳定性和腐蚀性等理化指标,并有针对性地选择了两口水井进行现场施工。效果表明缩膨技术起到了降压增注的作用,施工的两口注水井日注均增加15 m3以上,对应油井也取得了不同程度的增油效果。     

注水井疏水降压增注液体系的研究与应用

为解决长庆油田Y19区块注水井普遍存在的长期高压欠注和措施有效期短的问题,通过开展岩石矿物成分、储层敏感性、地层流体与注入水的配伍性等分析实验,找出了引起注水井高压欠注的主要因素,分别是储层敏感性、注入水引起的润湿反转及化学结垢堵塞。对此,室内研发出一套由低伤害酸液、硫酸盐垢解除剂、纳米疏水材料段塞组成的疏水降压增注液体系。该体系能够有效解除化学结垢堵塞,改善岩石表面润湿性,降低水驱毛管阻力,从根本上解决了引起注水井高压欠注的主要矛盾。已完成的2口现场试验井均达到配注要求,且注入压力下降均超过2 MPa,累计增注8 077m~3,较常规措施有效期延长4个月以上,取得了较好的应用效果,同时也为低渗透油田降压增注作业提供了一种有效的技术手段。     

低渗透油田超低界面张力表面活性剂降压增注研究

针对临盘低渗透区块水井注入压力高的问题,开展了室内低渗透岩心低界面张力表面活性剂降压驱替实验,实验筛选的烷醇酰胺(6501)与羧基甜菜碱(CBET)复配体系能与该区块含蜡原油界面张力达到10-3 mN/m数量级。实验通过注入一定量的原油来模拟储层中的残余油以及注入水中油滴对孔道的堵塞作用,水驱压力平衡后再转注表面活性剂溶液,考察活性剂的降压能力。结果表明:复配体系为0.01%6501+0.01%CBET时降压效果最好,压降率为19.56%。     

江苏油田纳米溶液驱油实验研究

通过对纳米溶液降表界面张力、洗油、防膨及改变润湿性等机理的初探性实验验证,在此基础上进行驱油室内实验,对实验数据进行分析,从江苏油田不同区块进行纳米驱油及水驱效率对比中得出纳米驱油溶液具有提高驱油效率的能力。同时对驱油数据分析得出影响纳米驱油效率的因素主要是浓度及驱替体积,以此为依据筛选出了总体最优的纳米溶液,从而有效提高纳米驱油效率