自发乳化驱油方法Ⅱ:自发乳化驱油试验研究

研究了模拟油在岩心中的自发乳化驱油效果及提高采收率机理。不同渗透率岩心中,自发乳化驱油效果好于表面活性剂驱及聚合物驱。碱聚合物自发乳化驱替后采收率在水驱基础上还可提高23.7%,远远高于单独碱自发乳化驱、聚合物驱和表面活性剂驱,说明这一自发乳化驱油体系具有良好的驱替能力,能够大幅度提高采收率。模拟油在岩心中的自发乳化驱采收率和总采收率分别为24.5%和71.8%,与超低界面张力聚合物表面活性剂驱相近。高于三元复合驱、高浓聚合物驱。微观驱油试验证实光刻模型中发生了自发乳化现象。残余油自发乳化成小油滴,很容易穿过孔喉,以水包油型乳化状态开采出来。     

玉门石油沟油田M油藏生物聚合物驱油技术研究

石油沟油田Ｍ层是裂缝、低渗透、高含盐油藏，选用增粘、耐盐、抗剪切性能均较聚丙烯酰胺好的生物聚合物（黄胞胶）为驱油剂。数值模拟结果表明，采用浓度递减的多个段塞注入，驱油效率较高；多管岩心驱替试验表明，０．１２５％黄胞胶＋０．１５％甲醛从高Ｓｏｒ／Ｋｗ比岩心中驱油的效率最高。在单井注入的矿场先导试验中，每注入１吨黄胞胶增产原油２４８吨。在四井注入的矿场扩大试验中，根据１９９４年１０月底前的统计数字，驱油效果良好。     

粘土胶驱油试验研究

该文阐述了粘土胶驱油剂性能的室内实验研究，介绍了粘土胶驱油的宏观和微观物模驱油试验方法，步骤和结果；讨论了粘土胶驱油体系体系的成胶机理，驱油机理和对粘土胶驱油的影响因素，在两个试验区的矿场先导试验中，见到明显的增油降水效果，室内和矿场试验结果表明，粘土胶作为一种新型的驱油剂，适用于有大孔道的高渗地层，且具有货源广，成本低的特点，在三次采油中，该项技术有广阔的应用前景。     

石油磺酸盐-乙二胺复合驱油体系研究

针对无机碱表面活性剂驱替会引发结垢、对地层造成伤害等问题,采用有机碱代替无机碱与表面活性剂复配。以乙二胺(EDA)作碱剂,与石油磺酸盐(SLPS)复配,优选出表面活性剂-有机胺驱油体系的组成为:质量分数为0.20%SLPS+0.15%EDA。评价了表面活性剂-有机胺驱油体系抗盐性能、乳化性能、驱油性能;其中,盐对体系驱替能力的影响:当氯化钠浓度低于30 000 mg/L,氯化钙浓度低于400 mg/L时,体系能使油水最低界面张力降到10-3m N/m以下。体系的乳化特性随着水油体积比的减小,乳状液中值粒径逐渐变大。驱油实验表明,水驱后,该复合体系原油采收率可提高10.83%。     

聚合物分子量对聚合物驱油效率的影响

在人工均质岩芯和变异系数０．７２的二维纵向非均质岩芯上，用３种分子量（５５０万、１１００万、１８００万）的聚合物溶液在等浓度（１０００ｍｇ／ｌ）和等粘度（１１．０２ｓ－１、４５℃下３４．５ｍＰａｓ左右）两种条件下进行了驱油实验。随着聚合物分子量的增大，均质和非均质岩芯上的驱油效率在等浓度驱替条件下有大幅度升高，在等粘度驱替条件下也有一定程度的升高。在大庆油田，选用高分子量的聚合物有利于提高聚合物驱的经济效益。     

聚合物表面活性剂溶液微观驱油特征*

为从微观研究聚合物表面活性剂(简称聚表剂)的驱油机理和驱油效果,采用微观刻蚀仿真模型进行微观可视化驱油实验,并与岩心驱替实验驱油效果对比。结果表明,在微观驱油实验中,水驱后微观模型中产生6种类型残余油,而聚表剂驱后对盲端残余油的驱替效果不明显;聚表剂的驱油机理主要是通过其增黏作用、黏弹性作用和乳化作用来扩大波及体积,降低渗流阻力",拉""、拽"残余油,将大油滴乳化分散成小油滴,从而将残余油有效驱出;不同浓度的聚表剂在微观模型和岩心驱替实验中的驱油效果基本相符,聚表剂浓度越大,残余油启动能力越高,驱油效果越好。聚表剂质量浓度为2000 mg/L时的驱油效果最好,采收率增幅为19.69%。图27表1参15。     

分子沉积膜驱油效率实验及影响因素分析

研究了分子沉积膜驱油剂的驱油效率。通过岩心驱替实验,考察了岩心渗透率、段塞尺寸（宏观和微观条件下）、膜剂浓度和阳离子度、吸附时间、温度等因素对膜剂驱油效率的影响。实验结果表明,膜剂驱油能有效提高原油采收率,岩心渗透率和温度对膜剂驱油效率影响较小,段塞尺寸、吸附时间和膜剂阳离子度对驱油效率有一定的影响,较高的膜剂浓度有利于提高采收率。当膜剂质量浓度为1 500 mg/L、膜剂阳离子度大于24%、膜剂注入体积约为1 PV、吸附时间12 h以上时,可获得较高的原油采收率。     

粘土胶驱油试验研究

该文阐述了粘土胶驱油剂性能的室内实验研究；介绍了粘土胶驱油的宏观和微观物模驱油试验方法、步骤和结果；讨论了粘土胶驱油体系的成胶机理、驱油机理和对粘土胶驱油的影响因素。在两个试验区的矿场先导试验中，见到明显的增油降水效果。室内和矿场试验结果表明，粘土胶作为一种新型的驱油剂，适用于有大孔道的高渗地层，且具有货源广、成本低的特点。在三次采油中，该项技术有广阔的应用前景。     

二连油田吉32断块稠油化学驱油效率比较

为确定二连油田吉３２断块的开发方式，采用该块具有代表性的油层岩芯及该块２０３井地面原油在单管模型中进行了不同条件下的驱油模拟比较实验，主要结果如下：（１）６０℃、１２０℃、２００℃温度下的水驱，最终采收率分别为４７．０７％、５９．１６％和６９．１５％；（２）２００℃水蒸汽驱，最终采收率为７１．６３％；（３）由最终采收率和累积驱出油量与驱替化学剂量之比确定，较好的化学剂为阴离子表面活性剂ＴＲ９４１，其最经济浓度为１２００ｐｐｍ；（４）１２０℃、２００℃温度下１２００ＴＲ９４１驱的最终采收率分别为６８．３４％和７６．４１％     

新型聚合物驱油数学模型

建立了能模拟多种分子量聚合物溶液混合驱油和聚合物黏弹性作用驱油机理的数学模型,该模型从弹性效应和黏性效应两个方面描述了聚合物驱油机理。弹性驱油作用的数学描述是:弹性能降低残余油饱和度,使油相相对渗透率提高;黏性驱油作用的数学描述是:聚合物能增加水相黏度,改善油水流度比及扩大驱替液的宏观波及体积。在多种分子量聚合物溶液混合驱油机理数学模型中,每一种分子量聚合物在油藏中流动满足各自独立的物质传输规律,在驱油机理上表现为多种分子量聚合物溶液浓度之和的总浓度总体驱油过程,驱油机理数学模型中的参数表示为各种分子量聚合物相应参数浓度加权平均的形式。所建立的模型能够模拟聚合物驱油提高微观驱油效率和流度控制驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附等物化现象。实际应用结果表明,该模型具有较强的实用性,可用于聚合物驱油的机理研究、矿场方案优选和开发效果预测。     

Effect of Nanoclay on Heavy Oil Recovery During Polymer Flooding

Polymer flooding for improving sweep efficiency has been studied extensively in laboratory and tested in fields for conventional oils. A novel nanofluid based on polyacrylamide clay has been developed and its properties have been experimentally tested as a suitable candidate in polymer flooding for oil field projects. This authors review the polymer flood fundamentals as they are applied to heavy oil recovery. In this study, they focus on roles of clay nanoparticles on polymer viscosity and improve recovery in heavy oil recovery. The theory is supported with coreflood and physical model results for several oils ranging in viscosity from 200 to 4200 mPa.sec. For some of these coreflood tests the nanopolymer flood was able to increase the oil recovery in comparison to a baseline polymer flood. These laboratory results will be helpful for the planning of nanoclay polymer flooding for heavy oil reservoirs. Also flooding test showed a 5% increase in oil recovery for nanoclay polymer solution in comparison with polymer solution after one pore volume fluid injection.     

The Evaluation of a Technological Trend in Polymer Flooding for Heavy Oil Recovery

This work evaluated an emerging technological trend in polymer flooding for heavy oil recovery in the near future (i.e., the injection of polymer solution with higher viscosity [concentration] and larger slug size). The rheological properties and flow behavior in porous media of two typical enhanced oil recovery (EOR) polymers (a partially hydrolyzed polyacrylamide and a xanthan gum) and a novel hydrophobic polymer were first investigated to identify their potential functionality in displacing heavy oil. Tertiary oil recovery was then conducted by polymer flooding using a heavy oil of 1000 mPa·s. The results indicate that polymer flooding with higher viscosity and larger slug size can significantly improve oil recovery and produced water/oil ratio, which proves the technical and economic feasibility of this trend in oil fields. Xanthan gum exhibits an outstanding flow behavior and EOR performance in sandpack displacement tests compared to other polymers, making it a promising candidate for this trend.     

非相态稀体系三元复合驱油机理数学模型

在引进的UTCHEM数值模拟软件基础上，建立了非相态稀体系三元复合驱油机理数学模型，并利用所建立的数学模型对UTCHEM数值模拟软件进行了改进，对改进后的模型进行的模拟功能测试结果表明，模拟计算给出的水驱，聚合物驱和三元复合驱综合含水率变化曲线符号实际开采规律；三元复合驱比聚合物驱较大幅度地降低了油层剩余油饱和度，说明所建立的非相态稀体系驱油机理数学模型能够正确地模拟三元复合驱过程。     

孤岛油田稠油热化学驱性能研究

利用多种化学剂评价手段筛选出性能优良的热化学剂及高温泡沫剂,并利用多功能泡沫驱油流程研究了不同温度下稠油的热水驱、化学剂及泡沫驱油性能,并对试验结果进行性能对比.结果表明,温度对稠油粘度及采收率影响至关重要,随着温度升高,原油粘度降低,采收率提高.油水界面张力低的热化学驱油体系由于降低了主流线上的残余油饱和度,强化了截...     

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,...     

稠油碱驱中液滴流提高采收率机理

利用微观可视化实验和岩心驱替实验,研究了碱驱提高稠油采收率的驱油机理。微观实验结果表明,在稠油碱驱过程中,碱液能够渗入原油中,形成外面包含一层油膜的“水柱”和“小水滴”,出现液滴流现象。依靠液滴流的高黏度和产生的贾敏效应,可以有效抑制驱替液的指进,从而增大了波及系数,且随着碱浓度的上升,液滴流现象越明显,波及系数就越大。岩心驱替实验结果表明,随着碱浓度增加,采收率增值和压力降均上升,这与微观实验得出波及系数随碱浓度的上升而增大规律相吻合。因此,碱驱液滴流增大波及系数是提高稠油采收率的主要作用机理。     

聚合物驱油粘性流体渗流的分形研究

针对聚合物驱油两相渗流过程中的指进现象,建立了平面可视的渗流实验装置与实验方法和图像及数据处理方法.以驱替的波及面积为主要参数,建立了分维计算方法,并通过不同粘度的驱替液的驱油实验,确证油水两相的驱替渗流过程是分维的,同时得出了分维数是和聚合物驱替液粘度间的函数关系.由五点法井网注采模型上进行的实验现象表明,随着聚合物溶液浓度增加其粘度也增加,驱油时其前缘的推进也愈均匀.定量计算结果表明,随着聚合物溶液粘度增加,分维数也增大.如用不含聚合物的清水驱替时,分维数是1.563,当用1500mg/L的聚合物溶液驱替时,分维数是1.791;当聚合物浓度为4000mg/L时,分维数增加到1.956,且很接近于完全波及时的极限值2.0.这表明:用聚合物溶液驱油,驱替波及过的地方“破碎”程度减小,波及效果增加.这一实验和理论计算结果表明,用聚合物溶液驱油时,在扩大波及系数的同时,还可提高波及效果.从微观上讲,聚合物驱还可以降低残余油饱和度,提高洗油系数,其量和聚合物溶液粘度有关.     

聚合物驱相对渗透率曲线实验研究

相对渗透率曲线反映油藏岩石中多相流体的渗流和分布规律。在聚合物溶液流经多孔介质的地下流变性实验研究基础上,获得了聚合物溶液有效粘度与分流量和相饱和度之间的关系式。解决了聚合物吸附/滞留及非牛顿流效应对相对渗透率曲线的影响,从而建立并改进了稳定流法测定聚合物驱相对渗透率曲线的实验技术和方法。利用稳定流法实验技术,成功地测得了70℃高温油藏条件下的油/聚合物溶液体系的相对渗透率曲线和注聚合物段塞后的油/水体系的相对渗透率曲线,并确定了适当的相对渗透率曲线方程。讨论了聚合物驱相对渗透率曲线的特征,分析了水相中自由聚合物分子和岩石中吸附滞留的聚合物分子对相对渗透率曲线的影响,真实地反映了聚合物驱过程中的多相渗流规律,揭示了聚合物驱油机理。为聚合物驱的数值模拟、动态预测和效果评价提供了重要参数和基础依据。     

Effect of nano titanium dioxide on heavy oil recovery during polymer flooding

In recent years, polymer flood of heavy oil has been extensively studied in laboratories and successfully applied in several fields. Polymer flooding is the most successful chemical enhanced oil recovery method. However, still, the need for a large amount of polymer, leading to high operational costs, presents a big challenge in technologies. This challenge can be addressed by considering the newly emerging nanomaterials. In this work, the author focuses on roles of TiO₂ nanoparticles on polymer viscosity and improve recovery in heavy oil recovery. He present the results obtained from a coreflood experiment with polymer injection in heavy oil at 1320 mPa.sec viscosity. Nanopolymer exhibits an outstanding flow behavior and enhanced oil recovery performance in coreflood displacement tests compared to base polymers. The results indicate that polymer flooding with higher viscosity can significantly improve oil recovery. Flooding test showed about 4% increase in oil recovery for nanopolymer solution in comparison with polymer solution after one pore volume fluid injection.