缔合三元复合体系粘度变化规律评价

缔合聚合物是一种具有抗盐、抗碱、抗剪切和抗温等性质的新型聚合物。通过室内实验对比,分析碱、表面活性剂、聚合物浓度及矿化度对体系粘度的影响。结果表明缔合聚合物溶液体系在无碱或无表活剂条件下,单独增加碱或表活剂浓度,粘度变化较小,在碱和表活剂的协同作用下,体系粘度有显著上升。碱和表活剂浓度固定时,缔合三元体系粘度会随着聚合物浓度的升高而上升。     

三元复合驱用新型疏水缔合聚合物性能评价

为探索降低三元复合驱化学剂用量的有效途径,评价了几种新型疏水缔合聚合物的性能。无碱和表面活性剂条件下,疏水缔合聚合物的增粘效果与2500万分子量HPAM相近。三元条件下,由于碱和表面活性剂能够促进聚合物分子链上官能团的疏水缔合作用,使粘度大幅度升高,所以相同粘度条件下,三元体系中的聚合物用量小于无碱和表面活性剂时的聚合物溶液。剪切后,疏水缔合聚合物具有较好的粘度恢复性能,可以实现低粘注入、高粘驱替,有利于在油田开发中应用。该类型聚合物与表面活性剂配伍性较好,可在较宽的碱和表面活性剂浓度范围内达到超低界面张力。与2500万分子量HPAM三元体系相比,在驱油效果相近的情况下,该类型疏水缔合聚合物可降低聚合物用量20%以上。     

抗盐聚合物配制三元体系性能评价

为解决三元体系中提高聚合物浓度保粘度的问题,引入了新型抗盐聚合物配制三元体系。抗盐聚合物是具有刚性基团和疏水基团新型功能单体,具有更好的抗盐和增粘作用。本文通过对6种不同分子量抗盐聚合物三元体系的增粘性、界面张力、粘度和界面张力稳定性和驱油效果进行研究,并与2500万普通聚合物三元体系性能进行比较。结果表明,TS800、HLX1200、HLX1600和HLX1900四种抗盐聚合物三元体系增粘性好。三元体系粘度为40m Pa·s和60m Pa·s时,石油磺酸盐浓度为0.3%、碳酸钠浓度为1.2%的抗盐聚合物三元体系均可达到超低界面张力。抗盐聚合物三元体系的粘度稳定性好,界面张力均能够达到超低界面张力10~(-3)m N/m。在相同浓度下,LHX1900抗盐聚合物三元体系驱油效果比2500万普通聚合物三元体系驱油效果高3.79个百分点。相同粘度下,LHX1900抗盐聚合物三元体系驱油效果比2500万普通聚合物三元体系驱油效果高2.97个百分点。     

四种新型驱油聚合物ASP体系基础性能对比

为了更好地与油层实现配伍,提高石油采收率,本文模拟大庆油田水质和地层条件,评价了四种驱油用新型聚合物的基础性能(梳形聚合物K35,刚性聚合物9L,疏水缔合聚合物,聚表剂I型)。实验结果表明,四种新型聚合物ASP体系增粘性能均优于2500万HPAM,且粘度随着剪切速率的增加而降低,随温度的升高而下降,梳型K35和疏水缔合聚合物体系粘度保留率在90天达70%以上,疏水缔合聚合物与碱、表活剂配伍性较好,在聚合物用量减少1/3情况下,驱油效率仍然明显优于2500万HPAM。     

碱、聚合物对表面活性剂吸附影响分析

油藏对表面活性剂的吸附作用,是砂岩表面化学物质与表面活性剂间相互作用的结果。ASP复配体系溶液中,碱对表活剂的吸附影响较大,在表活剂溶液中加入碱后,砂岩对表活剂的吸附量下降,且吸附量下降幅度与碱浓度成正比。实验结果表明,碱可以使粘土矿物对阴离子表面活性剂吸附量降低70%~80%,而油藏砂岩对表活剂吸附量可降低10%~40%。聚合物对表活剂的吸附影响较小,数值模拟结果表明吸附量降低15%~30%。这是由于聚合物在表活剂溶液中水解后,部分分子团带有负电荷,这就抑制了砂岩对表活剂的吸附作用;另外,加入聚合物后,复配体系溶液变稠,使得溶液扩散速率降低,减小波及体积,进而削弱表活剂吸附效果。     

三元复合驱油体系静态吸附规律研究

为了三元复合驱油体系静态吸附规律研究,通过物理模拟实验,分别使用单一组分的聚合物和单一组分的碱,碱和聚合物、表活剂和聚合物二元复合体系以及三元复合体系进行对比实验。研究结果表明:随着聚合物相对分子质量增大,其吸附能力增强,对表活剂的吸附影响也随之加大,表面活性剂的吸附量呈现先迅速增加,达到峰值后缓慢下降并趋于稳定的规律。碱和聚合物二元复合体系主要表现为聚合物的吸附和与大量碱发生水解反应。而在三元复合体系中,表活剂对聚合物的吸附量影响较小,聚合物与大量碱发生水解作用仍然起主导作用。     

三元复合体系静态吸附规律研究

本文以大庆油田为研究对象,通过物理模拟实验,对三元复合体系静吸附规律进行了全面的研究,同时对聚合物以及碱对表活剂吸附规律进行了研究,并分析了碱的损耗对三元体系的影响。研究表明,三元体系的吸附量,聚合物的吸附量最小,碱居中,表活剂吸附量最大。表面活性剂的吸附量随着聚合物浓度的增加呈现先迅速降低而后平缓的规律。碱可以有效的降低表面活性剂和聚合物的吸附量,并且碱浓度越高其平衡吸附浓度越低。碱在三元体系中消耗量较大,应当及时补充。     

大庆油田弱碱三元采出水对模拟三元体系吸附性影响

针对三元复合体系吸附性变化规律研究,本文以大庆采油五厂弱碱三元采出水为研究对象,从矿化度和见剂浓度两方面依次进行分析讨论。实验结果表明,对于钙、镁离子含量高的水样,油砂对聚合物、表活剂吸附量较高;若降低矿化度或碱用量,则体系抗吸附能力增强。随着采出水见剂浓度增加,聚合物吸附量减小,当矿化度和见剂浓度均较高时,其配制的三元体系中聚合物、碱、表活剂的吸附量都较大,且污水中见剂情况越严重,其配制的三元体系抗吸附能力越弱。     

缔合聚合物三元复合体系性能研究

针对聚驱后开展三元复合驱现场试验,对疏水缔合聚合物-碱-表面活性剂三元复合体系油水适应性进行了研究。实验结果表明,疏水缔合聚合物配制的三元体系具有较好的粘度优势,能够降低聚合物用量;体系具有良好的抗剪切、抗硬水、抗吸附性能,缔合聚合物三元体系界面活性范围较宽,稳定性、乳化性能较好,缔合聚合物在三次采油中具有良好的应用前景。     

化学剂对三元复合驱体系性能影响的研究

三元复合体系粘度、与原油间的界面张力以及乳化能力对驱油效果有直接的影响,并且已经成为评价三元复合驱体系性能的重要指标。本文主要研究了复合体系中各种化学剂对体系性能的影响规律,并对影响机理进行了初步的探讨。研究结果表明,NaOH与原油易生成W/O型乳状液,碱和表面活性剂浓度对平衡界面张力有很大的影响,且二者均存在最佳浓度范围。碱的加入可以使聚合物溶液的粘度大幅下降,表面活性剂却可以使溶液粘度小幅上升。矿化度的增加可以引起聚合物溶液粘度下降,2500万HPAM的三元复合体系受矿化度影响较小,而疏水缔合I型三元复合体系的粘度随着NaCl浓度的增加而增加。     

三类油层弱碱三元复合驱驱油体系流变性研究

通过室内实验分析手段,分别研究了三元复合体系的剪切稀释性和黏弹性。研究结果表明三元复合体系属于幂律流体,并回归出了三元复合体系流变数学模型。在黏弹性研究中,当聚合物浓度变化时,当耗能模量大于储能模量时,体系呈现黏性为主。随着聚合物浓度增加,震动频率的增加,三元复合体系逐渐从黏性向弹性转变。当表面活性剂含量相同,聚合物浓度不同,碱含量不同时,随着碱含量的增加,三元体系逐渐表现出只有黏性。但是,当聚合物浓度增加到一定程度后,随着碱含量或表活剂增加,三元复合体系从黏弹性逐渐表现出偏黏性。     

碱/表面活性剂与聚合物交替注入技术现场应用可行性研究

为充分地发挥三元复合体系中聚合物扩大波及体积的作用,同时使具有高效洗油能力的碱/表活剂二元体系更多的进入到中、低渗透层,改善三元复合驱注入过程中注入压力高、注采能力下降幅度大、分层吸入量差异大、化学剂成本高等问题,为探索提高采收率、降低开发成本的有效途经,提出了碱/表活剂与聚合物交替注入的方式,并于2008年开展主力油层碱/表面活性剂与聚合物交替注入现场试验,研究交替注入可行性及应用效果。     

聚合物驱后注高浓度聚合物提高采收率实验研究

针对聚合物驱后含油饱和度低、剩余油更加分散的问题,开展注高浓度聚合物水溶液提高采收率研究。实验结果表明:聚合物质量浓度由1000mg/L增加到2000mg/L,粘度增加96m Pa·s;而聚合物质量浓度由3000mg/L增加到4000mg/L时,粘度增加170m Pa·s,浓度增加与溶液粘度的增加幅度是不成正比的,即粘浓比是逐渐递增的。聚合物浓度越高,溶液粘度越大、粘浓比越大。实验条件下,聚驱后采用高浓度聚合物驱可进一步提高采收率6-9%,相同用药剂量条件下,高浓度小段塞提高采收率幅度好于低浓度大段塞。     

利用物理模拟实验效果表征三元复合驱驱油机理研究

在贝雷岩心上开展不同化学驱体系的驱油实验,确定了不同驱油体系的驱油效果。结果表明：强碱三元体系效果好于弱碱三元体系,三元体系效果好于二元体系,二元体系效果好于高浓度聚合物驱,高浓聚合物驱好于普通聚合物驱。对影响三元复合驱效果的因素进了分析,三元体系碱和表活剂浓度越高,段塞越大,体系黏度越高,提高采收率幅度越大。     

化学剂对复合体系表观粘度影响研究

本文针对化学剂对三元复合驱体系的表观粘度的影响进行研究,通过实验验证了在三元复合体系中碱为相对分子质量非常低的无机盐,表面活性剂为平均当量只有200～550的低相对分子质量的化学剂。它们本身对溶液粘度没有贡献。但是,它们对含有聚合物的三元复合体系的粘度有影响。无论加入的聚合物是部份水解聚丙烯酰胺HPAM还是疏水缔合聚合物AP-P4。     

三元复合驱组分协同效应分析

本文通过实验方法,研究了碱、表面活性剂、聚合物三者浓度变化对界面张力、三元体系粘度、吸附量的影响规律和影响机理。研究表明,碱浓度的增加可以有效降低聚合物和表面活性剂的吸附量;随着碱浓度的不断增大,界面张力呈现出先增大后减小的趋势;随着碱浓度的增大,聚合物粘度呈现出先减小后增大的趋势,表面活性剂浓度的增大会使聚合物粘度不断增大,但两者对于溶液粘度的影响十分微小,基本可以忽略。     

三元采出污水配制三元体系粘度性能改进方法研究

三元复合驱采出污水水质成分复杂,处理难度大,处理后的污水质量较难达到油田注入水标准,导致配制三元体系粘度大幅降低,使三元采出污水无法充分利用。为此,本文针对三元采出污水处理站外输污水,采取过滤、曝氧、过滤曝氧、紫外杀菌或者加碱等多种方法处理,探索改善三元采出污水水质、保证配制体系粘度性能的途径。实验结果表明,当三元体系配方中碱、表面活性剂和聚合物浓度分别为1.2%、0.3%和2000mg/L时,用上述各种方法处理前后对比,三元体系粘度分别提高5.3mPa·s、3.7mPa·s、13.1mPa·s、3.5mPa·s、12.9mPa·s。加碱处理方法可使三元体系粘度稳定性最好,其次是过滤曝氧方法,90天时,三元体系粘度分别为28.7mPa·s和23.8mPa·s。综合分析采用加碱处理工艺,可使三元采出污水有望得到利用。     

三元复合驱聚合物/表活剂滞留损耗研究

目前油田处于高含水期,三元复合驱技术日渐成熟。三元复合驱在挖潜剩余油过程中,地层砂岩对聚合物和表活剂存在滞留损耗作用;随着复配体系溶液向生产井运移,溶液中聚合物、表活剂的含量逐渐降低,这将影响孔隙中残余油的洗油效率。通过室内试验和数值模拟研究砂岩对聚合物和表活剂滞留损耗规律,并分析不同渗透率情况下砂岩对聚/表二元体系滞留损耗大小,实验结果表明:聚/表二元体系溶液中药剂浓度与运移距离成指数递减关系;砂岩对聚合物、表活剂的滞留损耗量均与渗透率成反比关系;由于聚合物分子链远大于表活剂,对于小孔隙表活剂更容易被吸附,因而砂岩对表活剂的滞留损耗强于聚合物,且渗透率越低越明显。     

化学驱油体系中各组分在油砂表面上静吸附特征研究

针对辽河油田某区块原油筛选优化出的化学驱油体系配方,开展了组成体系中的阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂、聚合物及碱剂,在辽河油田特定区块油砂上的静吸附特征和吸附损失量的研究。通过实验得出了驱油剂在不同体系组成中的静吸附规律不同,吸附量大小不同。多组分的复合驱油体系中单剂的静吸附量小;碱剂在含有聚合物的体系中静吸附量较大;由聚合物、碱、非离子型表活剂和阴离子型表活剂组成的四组分ASP三元驱油体系中各单剂的静态吸附损失量最小,阴离子型表活剂的存在,减少非离子表活剂在岩石表面上的吸附损失量。不同化学驱油体系中单剂的静吸附损失的研究结果,对矿场实施化学驱油试验体系配方的确定、组成及段塞的设计和油藏数值模拟等提供科学依据和基础实验数据,具有一定的现实意义和指导意义。     

二元复合驱提高普通稠油采收率室内试验研究

二元复合驱现已成为三次采油技术研究的新方向,由于普通稠油粘度高,二元复合驱研究较少。本文辽河油田普通稠油油藏H1块为研究对象,在室内开展了二元复合驱提高采收率研究。首先,通过对聚合物理化指标检测,筛选出了适合该区块聚合物P_(2500);然后通过对四种表活剂界面性能进行评价,筛选出了两种表活剂W1、L2。为了确定地下最佳工作粘度,开展了不同油水粘度比的增油效果物模评价,确定了最佳粘度比为1.5。最后结合聚合物粘-浓曲线,确定二元复合体系配方为:0.18%P_(2500)+0.20%L2。室内驱油实验表明:驱油效率比水驱提高27.36%,具有良好的增油效果。