超深稠油泡沫驱泡沫体系优选

为解决鲁克沁油田中区超深层稠油油藏非均质性严重、水驱开发效果差的问题,利用室内实验和矿场试验,开展了空气泡沫驱技术研究。对泡沫体系的发泡性、稳泡性、抗盐性和驱油效果等性能进行了系统的评价研究,对发泡工艺进行了验证试验。研究结果表明,XHY-4型起泡剂在高温高盐（80℃、160000 mg/L）条件下发泡率大于600%,半衰期大于600 s,岩心驱替实验提高采收率大于15%。氮气泡沫矿场试注表明,气液交替注入可以在地层中形成泡沫,对水流优势通道形成有效封堵,起到降水增油的效果。试注试验的成功,为鲁克沁油田超深层稠油油藏开展泡沫驱矿场试验提供了有力的技术支撑。     

一种阴离子-非离子表面活性剂型降黏剂的制备及性能评价

以非离子表面活性剂曲拉通TX-100和阴离子表面活性剂对苯乙烯磺酸钠为原料复配制备了一种新型降黏剂，测定了新型降黏剂的表面张力、临界胶束浓度、界面张力及润湿性，考察了表面活性剂分子结构、降黏剂含量、实验温度和矿化度对降黏剂性能的影响，并分析了降黏剂的降黏机理。实验结果表明，新型降黏剂具有良好的降黏效果和耐温耐盐性能。降黏剂将稠油从油包水型乳状液转化成水包油型乳状液，生成的水膜提高了稠油的流动性，降黏剂分子通过油水界面扩散进入油相后，苯环与胶质和沥青质分子结构中的芳多环形成π-π作用，改变了稠油分子内部结构中存在的氢键、范德华力等作用力，从而达到降黏的效果。     

深层稠油油藏降黏泡沫驱驱油特征及机理研究

降黏泡沫驱结合了降黏剂乳化降黏和泡沫选择性封堵的优势,可进一步提高开发后期深层稠油油藏的采收率。通过室内实验,根据降黏泡沫剂的降黏效果、起泡性能、泡沫稳定性,优选出合适的降黏泡沫剂浓度;通过单岩心驱替实验对比不同驱替方式下降黏泡沫驱驱油特征以及开采效果,通过并联岩心实验研究不同渗透率级差下降黏泡沫的分流能力,明确降黏泡沫驱提高采收率机理。结果表明：降黏泡沫驱过程中,降黏剂可以促进稠油乳化降黏,泡沫可以有效封堵大孔喉,同时抑制氮气窜流。二者结合有效提高波及系数和洗油效率,提高驱替压差,降低含水率。降黏泡沫驱可以在降黏泡沫剂驱的基础上进一步提高13%的采收率。非均质条件下,降黏泡沫驱可以有效降低高渗透岩心窜流,迫使流体转向进入低渗透岩心发挥乳化降黏作用,扩大波及范围的同时提高了洗油效率。降黏泡沫驱技术能显著提高深层低渗透稠油油藏的采收率,其优化了油流分布,增强乳化与减少稠油黏度,为深层稠油高效开发提供了有效策略。     

碱-表面活性剂乳化稠油降黏影响因素研究

在鲁克沁油藏地层温度80℃下,研究了不同浓度的表面活性剂溶液、碱-表面活性剂溶液以及剪切时间对鲁克沁稠油乳状液黏度的改善效果。碱能与稠油中的有机酸发生化学反应产生表面活性物质,表面活性剂能降低油水界面张力,破坏胶质沥青质分子间的氢键,二者具有协同作用。实验测量了在稠油中添加不同浓度表面活性剂、碱、碱-表面活性剂后形成的乳状液黏度,分析碱和表面活性剂对稠油乳化降黏的影响。实验结果表明,碱-表面活性剂二元复合体系比单一表面活性剂的乳化降黏效果更好,剪切时间越长稠油乳状液黏度越低,最终稠油乳状液黏度趋于稳定。经过40 min剪切后,加入浓度为1 000 mg/L的表面活性剂+浓度为300 mg/L的Na₂CO₃的稠油乳状液黏度降为44 mPa·s,降黏率达到了85%。碱-表面活性剂对鲁克沁稠油乳状液降黏有很好的改善作用,对指导鲁克沁稠油的现场开发具有一定的理论意义和实际应用价值。     

深层超稠油多元热流体开采机理

鲁克沁油田东Ⅱ区属于深层超稠油油藏,多元热流体开采技术在该类油藏中无应用先例,也缺乏室内物理模拟试验的理论性支持。文中针对深层超稠油油藏条件下的相态和流体特性,对多元热流体的开采机理进行研究,完成了超高温高压PVT实验、一维驱替实验及二维三维吞吐实验,认识了超稠油溶解多元热流体体系内单一气体组分和混合气体组分的黏度变化规律、多元热流体温度及稠油含水率对降黏效果的影响情况、多元热流体与其他驱油介质驱油的规律,以及多元热流体最优注入参数确定及水平井吞吐开采特征。该成果适用于深层、超深层超稠油应用多元热流体开采技术的有效开发。     

稠油乳化降黏体系提高采收率

为了解决胜利油田陈家庄稠油黏度大、开采难的问题,考察了阴离子烯烃类磺酸盐乳化降黏剂SS、阴离子烷烃类磺酸盐乳化降黏剂SD、非离子乳化降黏剂SF以及SS+SF(质量比1∶1)和SD+SF(质量比1∶1)复配体系降低油水界面张力的能力和乳化稠油的能力,并采用SS、SF、SS+SF溶液进行了微观可视化驱油实验。研究结果表明,在质量分数0.4%,温度25℃下,SD、SS阴离子乳化降黏剂体系与模拟油的界面张力分别为1.87×10-2mN/m和1.21×10-2mN/m,与稠油模拟油(黏度187 m Pa·s)形成乳状液(质量比3∶7)的黏度分别为42 mPa·s和46 mPa·s;在微观驱油过程中,阴离子乳化降黏剂SD、SS的提高采收率分别为56.75%、61.93%。同样条件下,SS+SF体系具有优于单组分乳化降黏剂的界面活性和提高采收率能力,界面张力降至1×10-4mN/m以下,与稠油模拟油形成的乳状液黏度为30 mPa·s,相对于SF乳化降黏剂提高采收率14.93%。SS+SF乳化降黏剂有望用作普通稠油油田的驱油处理剂。     

稠油降黏/泡沫复合驱提高稠油采收率

针对普通稠油注水开发效果差、化学降黏驱不能有效提高驱替过程中的波及效率的问题,以N,N-二甲基 胺、3-氯-2-羟基-丙磺酸钠、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐为原料,研制了具有降黏和起泡功能的复合驱油体系。 研究了部分水解聚丙烯酰胺对稠油乳化降黏效果的影响,以及聚合物、油藏压力和稠油对驱油体系起泡能力与 稳定性的影响;对比了聚合物/降黏复合驱、聚合物/降黏/泡沫复合驱提高稠油采收率的效果。结果表明,在质量 分数为 0.3%、温度 30～80 ℃、油水体积比为 7∶3 的条件下,复合驱油体系可使稠油黏度从 1607 mPa·s 降至 35.0～60.3 mPa·s,降黏率达到96%以上;加入聚合物能提高复合驱油体系在更低浓度下的降黏能力。复合驱油 体系具有良好的起泡性能。随着油藏压力增加、稠油含量提高,泡沫稳定性明显增强。在70 ℃下,压力由1 MPa 升至13 MPa时,泡沫的半衰期由8 min提高至120 min。稠油稳定泡沫的作用明显。聚合物主要通过提高黏度、 降低泡沫液膜的排液速度、增强膜的强度来提高稳定性。在物理模拟驱油实验中,聚合物/降黏复合驱体系可在 水驱基础上提高稠油采收率10.05百分点。在注入聚合物/降黏复合驱油体系后再注入氮气,复合驱效果得到大 幅提高。注入气体后生成的泡沫有效提高了驱替过程中的波及效率,聚合物/降黏/泡沫复合驱提高采收率达到 22.0 百分点。降黏/泡沫复合驱技术能实现降黏与剖面调整一体化,对水驱稠油提高采收率具有良好的应用 前景。     

苏北油田稠油CO2复合吞吐用新型降黏剂合成及性能评价

苏北油田兴北区块为典型“小、碎、深、薄、低”极复杂断块稠油底水油藏。原油胶质、沥青质含量高,黏度大,原油流动性差导致开发矛盾突出。为了实现该类复杂小断块稠油油藏的有效开发,提出了底水稠油油藏CO₂与降黏剂复合吞吐技术方法,降黏剂是该技术成功实施的核心。通过在降黏剂分子中引入苯环结构来降低胶质、沥青质间的π-π堆积作用,合成了新型高分子表面活性剂型降黏剂。矿场应用表明,该降黏剂具有较好的耐温抗盐性,对苏北油田不同种类的稠油均具有良好的降黏效果。同时,CO₂与该降黏剂混注时,在油藏温度压力条件下仍具有稳定的降黏率。本次合成的新型降黏剂在兴北油田取得了较好的增油降水效果,具有广阔的应用前景。     

稠油油藏自扩散降黏体系作用机理

针对稠油黏度大、常规降黏剂在多孔介质中与稠油作用不充分,导致稠油油藏采出程度低等问题,自主研发了高效复合自扩散降黏体系BXD,研究了该体系在不同温度、含水率等因素下对脱水稠油和W/O乳状液黏度的影响.通过沥青质红外光谱、相对分子质量、偶极矩测试以及微观形态观察等方法,研究降黏体系对稠油的主要作用机制.通过填砂管驱替实验...     

海上稠油乳化堵塞解除技术研究

针对海上稠油油井乳化堵塞问题,室内分析了胶质、沥青质含量对原油油包水乳状液的影响,通过静态实验,考察了防乳破乳体系对稠油的防乳、破乳性能和油溶性降黏体系的溶沥青质能力、降黏性能;通过动态驱油实验,考察了两种药剂的解堵降压效果和驱油效果。实验结果表明,原油中的胶质、沥青质是稠油形成油包水乳状液的天然乳化剂,且含量越多,乳液越稳定。浓度为0.5%防乳破乳体系的防乳率为83%,破乳率为89%,具有良好的防止和解除乳化堵塞的能力;浓度为5%的油溶性降黏体系的降黏率为90%,溶沥青质速率为3.20 mg/(m L·min),可快速溶解稠油中的沥青质,降低原油黏度。动态驱油实验表明,油溶性降黏体系与防乳破乳体系可降低注入压差0.8 MPa,约为原压差的30%,驱油效果表明,两种体系的加入可使其驱油效率提升5%。化学体系可有效解除稠油乳化堵塞的问题,同时还可进一步提高洗油效率,加快采收速度,提高采收率。     

鲁克沁深层稠油油藏空气泡沫驱技术实践

鲁克沁三叠系稠油油藏采用常温水驱开发,由于注入水黏性指进,开发效果逐年变差,为提高油田整体开发效益,开展了深层稠油油藏泡沫驱提高采收率矿场试验。根据油藏条件筛选出耐高温耐高盐起泡剂,结合其他矿场试验优化了发泡气体选择与注入参数,并在YD203井区采用段塞交替注入方式实施减氧空气泡沫驱矿场试验。YD203井区内19口井4年内见效率达到89%,整体含水下降39.5%,累计增油超过2.0万t,预计提高油田采收率6.8%。该研究对进一步提高鲁克沁深层稠油油田采收率、实现油田可持续发展具有重要指导意义。     

稠油活化剂降黏机理及驱油效果研究

稠油降黏冷采是海上油田开发的主要方式,为深入认识稠油活化剂的降黏机理及其在原油黏度为150～1 000 mPa·s的稠油油藏中的应用效果,通过室内物理模拟实验和耗散粒子动力学模拟技术,研究了稠油活化剂对稠油的降黏机理及驱油效果。结果表明,稠油活化剂可提高水相黏度、降低油水界面张力,能有效降低常规可流动稠油的黏度。分子尺度上的研究结果显示,稠油活化剂分子对沥青质聚集体有明显的阻聚-分散效果,其活性基团能增大沥青质芳香盘的层间距和链间距,减小沥青质聚集体堆积高度和堆积层数,削弱沥青质间的相互作用,破坏稠油重质组分聚集结构,分散稠油,从而增强原油流动能力。稠油活化剂的多种机理协同作用使其在室内岩心驱替实验和矿场应用中,均可起到良好的降水增油效果。该研究从分子层面明确了活化剂降低稠油黏度机理,为稠油活化剂现场应用提供理论指导。     

减氧空气吞吐技术在鲁克沁深层稠油油藏的应用

鲁克沁三叠系深层稠油油藏经过多年的注水开发,出现了含水率上升快、水驱效率低、采出程度低等问题。为了解决水驱矛盾,提高单井产量,提出了减氧空气吞吐的方案。通过室内物理模拟实验和数值模拟研究,分析了减氧空气吞吐的机理,优化了注入参数。基于理论研究结果,在鲁克沁三叠系深层稠油油藏开展了减氧空气吞吐矿场试验,结果表明：减氧空气吞吐降水增油的机理是稠油注减氧空气后存在拟泡点,形成泡沫油流分散降黏,同时封堵水流优势通道,扩大波及体积。注气量、注气速度和焖井时间对减氧空气吞吐效果影响较大,建议单井注气量40×10⁴ m³,注气速度4×10⁴ m³/d,焖井时间8~10 d。鲁克沁三叠系深层稠油油藏共实施减氧空气吞吐400余井次,有效率82%,单井平均初期日增油量4.5 t,综合含水率下降42%,有效期达168 d,有效期内单井增油量480.0 t。因此,减氧空气吞吐是深层稠油的一种有效降水增油技术,对同类型油藏注水开发后提高采收率具有重要的借鉴意义。     

具有稠油降黏作用的泡沫体系室内实验评价

针对鲁克沁玉东区块高温高盐稠油的特性且现场应用的XHY-4泡沫体系驱油效果不理想的问题,研究了 具有稠油降黏作用的DY-2泡沫体系的降黏效果、泡沫稳定性、抗油性能、封堵能力以及驱油效果,并与XHY-4泡 沫体系进行了对比。实验结果表明,有效含量为0.1%的DY-2溶液与稠油按体积比1∶1混合后可使稠油黏度降 低82.5%。DY-2泡沫体系的泡沫性能优于现用XHY-4泡沫体系。DY-2泡沫体系在能显著降低稠油黏度的情况 下还能兼顾优秀的泡沫性能。DY-2泡沫体系（有效含量为0.1%）的发泡体积为445mL,泡沫半衰期为2186s,析 液半衰期为96s,泡沫综合指数为72.96×10⁴mL·s。DY-2泡沫体系具有较好的抗油性与封堵性,当含油量从0% 增加到20%的过程中,泡沫体系稳定性无明显下降;当岩心渗透率为750×10^-3～1250×10^-3μm²时,DY-2泡沫体系 的阻力因子能稳定在60左右。在双管驱替实验中,DY-2在对高低渗管分流率、综合含水率以及综合采出程度方 面的改善效果均优于XHY-4,采出程度增幅为16.2%,比XHY-4高出4.6百分点。DY-2泡沫体系可更好地满足玉 东区块泡沫驱提高采收率的技术要求。     

沥青质-二甲苯体系中结构组成对沥青质自扩散系数的影响

以沥青质-二甲苯体系模拟稠油体系,采用分子模拟方法考察沥青质致黏机理。沥青质-二甲苯平衡体系中沥青质的自扩散主要受沥青质分子间相互作用的影响。沥青质分子间相互作用能越大,沥青质自扩散的越慢,对应的稠油黏度越大。而沥青质分子间相互作用主要包括芳香环之间的π-π作用和含有较强电负性杂原子基团间氢键两方面。这将为稠油降黏提供理论指导。     

深层低渗透敏感稠油油藏降黏引驱技术研究及应用 ——以胜利油区王家岗油田王152块为例

为了有效动用开发难度极大的深层低渗透敏感稠油油藏,以胜利油区王家岗油田王152块为例,在深入分析开发难点和渗流机理的基础上,创新性提出降黏引驱开发技术,利用单管填砂驱油模型实验、油藏工程方法和数值模拟方法,开展深层低渗透敏感稠油油藏的开发技术界限研究。研究结果表明：生产井降黏吞吐引效,注入井早期变浓度连续驱替、后期变浓度段塞降黏驱替的降黏引驱技术开发深层低渗透敏感稠油油藏,能提高采出程度14.3%。同时优化并确定了降黏引驱的驱替方式、引效周期、降黏体系浓度及注入量等开发技术关键参数。王152块王152-斜6井组先导试验结果证实,截至2020年9月,井组日产油量峰值为11.5 t/d,比试验前提高了5.4倍,驱替生产157 d,累积注入量为6 534 m3,所有采油井均已见效,井组累积产油量为856 t,开发效果明显改善,预测提高采收率为11.0%,实现了深层低渗透敏感稠油油藏从未动用到有效动用的转变。     

超深层稠油HDCS开发技术研究与应用

胜利油田埕东断裂带超深层特稠油油藏采用常规注蒸汽开发时,存在注汽压力高、井筒热损失大、井底干度低的问题,有效储量动用程度较低。室内实验和数模研究表明:伴蒸汽注入油溶性降黏剂可降低超深层稠油注汽压力;二氧化碳和油溶性降黏剂驱可大幅度提高超深层稠油驱替效率;水平井可提高油层吸汽能力、降低注汽压力,开采效果优于直井。因此,由水平井、油溶性降黏剂、二氧化碳和蒸汽组合形成的HDCS强化采油技术,是开发埕东断裂段超深层稠油的有效方式。     

表面活性剂对水驱普通稠油油藏的乳化驱油机理

为了研究乳化降黏驱油剂对不同渗透率的水驱普通稠油油藏的驱油效率和孔隙尺度增效机理,选取了烷基酚聚氧乙烯醚(J1)、α-烯基磺酸盐类表面活性剂(J2)、十二烷基羟磺基甜菜碱(J3)、J3与烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐复配表面活性剂(J4)作为驱油剂,开展了4种驱油剂一维驱油和微观驱油模拟实验,明确了乳化降黏驱油剂在孔隙尺度的致效机理。结果表明,降低界面张力对提高驱油效率的作用大于提高乳化降黏率。在油藏条件下,乳化降黏驱油剂需要依靠乳化降黏和降低界面张力的协同增效作用,才能大幅提高驱油效率。乳化降黏驱油剂的乳化能力越强、油水界面张力越低,驱油效率增幅越大。当化学剂乳化降黏率达到95%时,油水界面张力从10^-1mN/m每降低1个数量级,化学剂在高渗透和低渗透岩心中的驱油效率依次提高约10.0%和7.8%。乳化降黏驱油剂注入初期通过降低界面张力,使得高渗透岩心和低渗透岩心中的驱替压力分别为水驱注入压力的1/2和1/3,从而提高注入能力。注入后期大块的原油被乳化形成大量不同尺寸的油滴,增强原油流动性,提高驱油效率。乳化形成的界面相对稳定的稠油油滴,能暂堵岩石的喉道和大块稠油与岩石...     

适合中深层稠油油藏的两亲性稠油乳化降黏剂的制备及性能评价

为了有效降低稠油黏度，进一步提高稠油油藏热采开发后的采收率，以甲基丙烯酰胺MAA、二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC和有机硅表面活性单体T-Si为原料，制备了一种适合稠油油藏化学降黏开采用的MDT-1型两亲性稠油乳化降黏剂，并对其结构进行了表征，评价其综合性能。结果表明：当MDT-1型乳化降黏剂质量浓度为5 g/L时，对目标稠油样品的降黏率可以达到99.22%；对目标稠油的静态洗油率可以达到68.9%；注入1 PV质量浓度为5 g/L的MDT-1型乳化降黏剂后，油藏采收率可比水驱阶段提高37.08百分点；MDT-1型乳化降黏剂与稠油所形成的油水乳状液稳定性较差（120 min脱水率大于80%），乳化降黏后不会增加破乳脱水的工作难度。MDT-1型乳化降黏剂具有良好的界面活性、润湿性、降黏性、驱油性，且洗油效果较好，能够进一步提高稠油油藏热采采收率。研究成果对中深层稠油油藏的高效开发具有一定的指导意义。     

稠油冷采降黏剂分散机理与驱替实验评价

高效分散降黏剂是稠油冷采的关键,不仅具有静态洗油能力,而且能够扩散进入稠油胶质与沥青质之间,具有打散稠油结构的作用.在微观降黏机理研究的基础上,开展了L-A型稠油冷采吞吐降黏剂静态洗油、微观驱油、单砂层驱油和双层合采与分采驱油实验.L-A型降黏剂在稠油冷采中具有很好的使用效果,其主要机理为降黏剂分子间能形成很强的氢键,...