聚/表二元体系室内实验研究

在污水聚合物驱工业化试验的基础上,用目前现场正在使用的污水聚合物,与表面活性剂匹配进行聚/表二元体系评价.用污水配制聚合物和表面活性剂,开展了聚/表二元体系的室内实验研究,实验条件如下,一是产生超低油水界面张力,二是具有较好的体系增黏性,聚合物、污水两者之间匹配性相互要吻合,其体系的增黏性和降低界面张力的程度要匹配.通...     

聚/表二元驱体系配方优化研究

室内开展了聚合物与聚/表二元体系物理模拟实验,对驱油体系在多孔介质中的黏度和渗流运移特征研究表明,聚/表二元体系具有良好的增黏性,同时二元复合驱采收率增幅大于聚驱与表活剂驱采收率增幅之和,并确定了最优二元驱体系配方,即聚合物浓度1 750 mg/L,表面活性剂质量分数0.2%,注入段塞尺寸0.4 PV。     

聚/表二元复合驱油体系性能研究

疏水缔合水溶性聚合物和表面活性剂之间存在着协同效应,这种效应有利于改善聚/表二元复合驱油体系的驱油效果.研究了疏水缔合水溶性聚合物(NAPs)与阴离子表面活性剂(SDBS)体系的配方,及其流变性、界面特性以及驱油性能.结果表明,该二元体系表现出良好的流变性和低的界面张力,获得了较好的驱油效果.     

污水配制二元复合驱驱油体系优化研究

将石油磺酸盐与甜菜碱两种表面活性剂进行复配,设计合成了污水配制的表面活性剂/聚合物二元驱油体系;考察了复配体系的界面张力、乳化性能、抗盐性能和驱油效率,并对表面活性剂/聚合物二元驱油体系注入参数进行了优化。实验结果表明,石油磺酸盐与甜菜碱质量比为5∶5时,体系的界面张力、乳化性能及驱油效率均高于单一表面活性剂;在一定盐质量浓度范围内,复配体系显示出良好的抗盐性能。三管并联岩心驱替实验结果表明,聚合物含量及用量不变的条件下,梯次降低表面活性剂含量的注入方式提高采收率幅度最高,采收率可达14.35%,比恒定表面活性剂含量注入方式的采收率高3.65百分点。在表面活性剂注入方式不变的条件下,梯次增加聚合物含量注入方式的采收率为15.79%,比恒定聚合物含量注入方式的采收率高5.09百分点。现场试验结果表明,梯次降低表面活性剂含量及梯次增加聚合物含量的注入方式可有效提高砾岩油藏二元驱的采收率。     

聚/表二元体系组成优化及驱替特征实验

针对大港油田港西三区油藏特点、开发现状和存在问题,在深入调研聚/表二元复合驱驱油机理和理论基础上,以物理化学、高分子材料学和油藏工程为理论指导,以化学分析、仪器检测和物理模拟为技术手段,以港西三区储层条件为对象开展了聚/表二元复合驱特征实验.结果表明:随表面活性剂质量浓度增加,二元复合驱采收率增加,但增幅较小,合理表面活性剂质量浓度为2.0 g/L;随聚合物质量浓度升高,聚合物驱和二元复合驱采收率增加,但增幅较小,合理聚合物质量浓度约为1.5 g/L;随聚合物质量浓度增加,二元复合体系流度控制能力对采收率贡献率增加,但增幅逐渐趋于稳定;在影响采收率2个基本要素中,驱油剂流度控制能力对采收率的贡献率要远大于洗油效率的贡献率.     

聚/表二元复合体系配方优选及其驱油效果评价

以大庆喇嘛甸油藏地质特征和流体为研究对象,开展了聚/表二元复合体系组成对驱油效果的影响研究。结果表明,在等药剂费用且固定聚合物质量浓度(2200 mg/L)的条件下,在适当浓度范围内,随表面活性剂浓度增加和碱浓度降低,驱油剂视黏度增加,界面张力逐渐增加;与碱/表/聚三元复合体系相比,聚/表二元复合体系阻力系数和残余阻力系数较大,液流转向能力较强,但当表面活性剂加量过高(2.0%)时,阻力系数和残余阻力系数降低。表面活性剂质量分数由0.5%增至5.0%时,聚/表二元复合驱采收率增幅先增加后降低,在表面活性剂加量为1.5%时达到最大值22.5%;"产出/投入"比由6.7降至0.8。当表面活性剂加量在0.5%~1.5%时,二元复合驱技术经济效果较好。碱加量由0.4%增至1.2%时,聚/碱二元复合驱采收率增幅由14.2%降至9.9%。聚/表二元复合体系优选配方为聚合物质量浓度2000 mg/L,表面活性剂质量分数0.5%~1.5%。     

新型表/聚二元体系在低渗介质传输能力实验研究

两种新型表面活性剂/聚合物二元体系中所用表面活性剂为新型甜菜碱表面活性剂Ⅰ型和新型甜菜碱表面活性剂Ⅱ型,聚合物为"大庆炼化普通干粉"聚合物。这两种二元体系与模拟大庆采油七厂原油形成的界面张力介于10~(-2)～10~(-3)mN/m数量级。为了将其应用到低渗透油藏进一步提高原油采收率,在低渗透人造岩心中进行传输能力的实验研究。利用多测压孔物理模型,对这两种新型表面活性剂/聚合物复合体系在低渗透均质人造岩心中的传输能力进行实验。结果表明,甜菜碱表面活性剂Ⅱ型与聚合物的复配体系在低渗透介质内滞留量分布比较均匀,各个测压点间压力差别较小,表现出良好的传输能力。与此相反,表面活性剂Ⅰ型与聚合物的复配体系的滞留主要发生在注入端附近区域,表明其传输能力较差。     

聚/表二元驱多级吸附特征实验研究

本文从碳原子数分别为12、14、16的磺基羟基两性甜菜碱表面活性剂(新1#、新2#和新3#)中筛选出了适合长庆油田的表面活性剂新2#。在此基础上,以长庆油藏油砂为吸附剂,采用静态振荡吸附法在多级吸附之后分别测定了含浓度为1000、1500、2000mg/L的新2#表面活性剂的二元体系与原油间的界面张力,并对含不同浓度表面活性剂的二元体系多级吸附后的最大最小界面张力变化趋势进行了分析研究。结果表明:多级吸附最小界面张力变化趋势整体与Giles吸附等温线"S"型变化趋势相近;表面活性剂浓度越大,随吸附次数的增加多级吸附后最小界面张力值增加的越慢;表面活性剂浓度越低,二元体系的最大、最小界面张力变化幅度越大;随着吸附次数的增加,变化幅度越来越小,且浓度越低,变化幅度降低的速度越快。驱替实验结果表明,1500 mg/L聚合物+2000 mg/L新2#表面活性剂的二元体系在水驱(25%)基础上可提高采收率10%左右,使含水降低30%左右,可满足二元驱现场实施要求。     

海上油田聚表二元复合体系组成快速检测技术

传统淀粉-碘化镉质量浓度检测方法无法检测聚表二元复合驱油体系中表面活性剂的质量浓度,仅能检测聚合物质量浓度,在时效性、准确性方面也待进一步提高。本技术创新采用COD-定氮联作法,首先通过化学氧化方法将样品中还原性物质(聚合物、表面活性剂等)全部氧化,获得溶液的总COD值,再采用定氮法测定聚表二元复合体系中聚合物质量浓度。通过对二元复合体系采出液中各组分含量与COD值建立函数相关性,运用数学手段将各个因素及环境影响量化,扣除相应背景值,便可计算得出二元复合体系的组分质量浓度。该技术目前已在海上平台成功推广应用,首次实现了聚表二元复合驱油体系组分质量浓度在平台上直接检测,可有效地对注入端流体质量和采出端流体组分质量浓度进行把控,对指导海上油田二元复合驱动态跟踪调整和采出液处理具有重要意义。     

聚合物疏水单体与表面活性剂对聚/表二元体系聚集体的作用

将不同疏水单体的两亲聚合物与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)复配得到聚/表二元体系,利用流变学方法、动态光散射和芘荧光探针法,研究疏水单体与SDS对两亲聚合物及其二元体系聚集体的作用规律。结果表明:由于疏水缔合和电性作用,SDS在水溶液中会与两亲聚合物发生相互作用。当SDS质量浓度为0~50 mg/L时,二元体系溶液表观粘度大幅度增大,芘的荧光光谱I_1/I_3值明显降低,这说明二元体系溶液表观粘度的增大主要是因为表面活性剂增强了疏水微区间的缔合作用,从而增大了溶液中原有空间网状结构的规模与强度;继续增大SDS的质量浓度,溶液表观粘度开始迅速下降,由于强烈的缔合和静电作用,使得两亲聚合物聚集体发生解离,并与SDS形成混合聚集体,大量小分子表面活性剂的加入,降低了混合聚集体的流体力学半径,导致溶液粘度及粘弹性下降。对比不同疏水基团碳原子数(十二烷基、十六烷基和十八烷基)的影响规律发现,SDS的加入对疏水单体为N-十八烷基丙烯酰胺的两亲聚合物作用最小。这是因为,随着碳原子数的增加,两亲聚合物的疏水基团缔合强度增高,高分子之间排斥作用越弱,聚集体结构更加紧密,SDS便难以进行解离和重组作用。     

表面活性剂/聚合物二元复合体系驱油效果研究

针对大庆油田应用的新型表面活性剂/聚合物二元复合体系,开展了微观仿真模型驱油实验和岩心驱油实验研究;对比了水驱油后聚合物溶液驱油、表面活性剂溶液驱、无碱表面活性剂/聚合物（SP）二元复合驱体系驱油3种方案的驱油效果,研究了SP二元复合体系界面张力和乳状液的含水率对其驱油效果的影响规律。研究表明:SP二元体系的驱油效果明显好于聚合物溶液和表面活性剂溶液的一元体系,人造岩心水驱油后,开展SP二元复合体系驱油提高采收率17.50%;人造岩心水驱后聚驱,再开展SP二元复合体系驱油提高采收率10.10%。该研究对指导SP二元复合体注入方案设计具有重要意义。     

聚合物／表面活性剂二元复合体系室内研究

针对海上旅大10-1油田,筛选出适合海上油田的易溶解、耐温性能和增黏效果较好的大庆高分子聚合物HPAM,以及在较低质量浓度范围内能使油水界面张力达到超低的表面活性剂SSOCT。在目标油藏温度下,二者组成的二元复合体系（1500mg／L大庆HPAM＋1000mg／LSSOCT）的黏度和界面张力可达18．7mPa·s和1．2μN／m。试验结果表明：此二元复合体系具有较好的配伍性和一定的老化稳定性。室内水驱含水率95％后注入0.3PV二元复合体系,可提高采收率20．54％,相同经济成本下比聚合物驱提高采收率6．39％。     

二元复合体系微观驱油机理可视化实验

针对胜利油区油藏条件,运用新型表面活性剂—聚合物二元复合体系,对其开展了微观模型(岩心薄片)驱油和常规柱状岩心可视化驱油实验.以水驱效果为基础,对比了表面活性剂、聚合物、二元复合体系的驱油效果,重点研究了微观孔隙中表面活性剂、聚合物以及二元复合体系的洗油和携油性能及其在驱油过程中的微观渗流特征,深入分析了二元复合体系的微观驱油机理.结果表明:与聚合物和表面活性剂相比,二元复合体系的驱油效果更好.在岩心薄片可视化驱油实验中,由于3种不同的驱替溶剂波及效率不同,最终导致驱替结束后岩心薄片中剩余油的面积有所不同,采用二元复合体系驱替后,剩余油的面积最小,表明其驱油效率最高,比聚合物和表面活性剂的驱油效率分别提高了2.59％和11.80％;对于常规柱状岩心,二元复合体系比聚合物和表面活性剂的驱油效率分别提高了1.43％和20.70％.     

利用采出液配制二元复合体系驱油实验研究

为了在二元复合驱油过程中,既取得增油效果,又达到节约化学剂用量和减少污染的目的,利用不同采出阶段采出液及其配制的二元复合体系,进行了采出液二次利用驱油的物理模拟实验。将采出液原样、采出液原样配制的二元复合体系、深部处理污水配制的二元体系这3种试剂进行驱油效果对比。结果表明:使用采出液原样配制的二元复合体系的驱油效果与深部处理污水配制的二元复合体系驱油效果相当,优于直接使用采出液原样。     

采出液配制二元复合体系可行性实验研究

辽河油区锦16块实施二元复合驱时,产生大量采出液,同时要向油层注入大量水以保持油层压力。通过室内驱替实验模拟该区块实施复合驱后二元体系的采出液,测定采出液配制二元复合体系的界面张力、黏度稳定性及流变性,研究采出液配制二元复合体系的可行性。结果表明:不同注入阶段采出液配制的二元复合体系所需的聚合物用量均比深部处理污水配制相同黏度的聚合物干粉用量少;采出液配制的二元复合体系界面张力可达10-3mN/m;采出液配制的二元复合体系的黏度具有较好的稳定性;采出液配制的二元复合体系具有较好的黏弹性。因此,采出液配制二元复合体系是可行的。     

复配表面活性剂体系构筑三元复合驱体系性能评价

碱(A)/表面活性剂(S)/聚合物(P)三元复合驱(ASP)技术是油田开发中后期的有效手段之一,而随着三次采油技术的发展,对复合驱体系环保的需求也越来越高,除技术指标外,还需要药剂对环境污染小或者无污染.针对D油田原油、注入水的性质以及油藏温度复配绿色表面活性剂体系,再与聚合物、碱复配构筑三元复合驱体系,考察该复合体系的相关性能.结果表明,多种复配比例均可使三元体系界面张力达到10-3 mN/m级别,而碱的加入能够提升界面活性,使界面张力达到10-4 mN/m级别.该三元体系经过5次吸附后,界面张力仍可达到10-3 mN/m级别,说明该体系抗吸附性能较好.另外,通过实验也认定该三元体系的乳化能力和热稳定性能较好.驱油实验结果表明,3种不同配比的三元复合驱体系采收率提高幅度分别为16.64％、18.11％和19.27％,提高采收率效果较好.     

聚合物与表面活性剂二元驱油体系界面性质研究

将沟槽式界面粘度计及其改进测定方法用于聚合物与表面活性剂二元驱油体系的界面性质研究，应用均匀设计方法安排实验方案，得到了不同条例上的表面粘度和与模拟油之间的界面粘度，用逐步因归分析方法对所测得的界面参数进行回归分析，得出了聚合物浓度、表面活性剂浓度和矿化度等因素对界面性质影响的初步规律。     

弱碱三元复合体系各组分作用关系研究

辽河油区锦16块(西)面临油层非均质性严重、采出程度高和含水率高等开发难题,亟待采取提高采收率技术措施.针对油田开发实际需求,在室内实验的基础上,研究了不同类型聚合物和表面活性荆对复合体系粘度和界面张力的影响,并探讨了表面活性剂浓度对三元复合体系溶液的增粘特性,以及碱浓度对三元复合体系溶液粘度和聚合物分子结构的影响,并首次利用界面张力值来评价表面活性剂在天然油砂上的吸附特性.实验结果表明,聚合物添加剂对界面张力存在不利影响,使复合体系的界面张力值升高.表面活性荆分子与聚合物分子链形成络合结构,对三元复合体系溶液具有增粘作用.不同类型表面活性荆在天然油砂上的吸附量存在差异,羧酸盐类表面活性剂在天然油砂上的吸附量最低.