高分子质量聚合物二元体系在低渗透油层适应性研究

选用相对分子质量在（1．6～1．9）×107的S N F3640D聚合物,测试了该种聚合物在天然低渗透岩心上的流动性、岩心孔隙中的黏度、与甜菜碱表面活性剂二元体系的界面张力以及驱油效率。结果表明,该种聚合物在天然低渗透油层上有较高的阻力系数与残余阻力系数,表现出良好的注入性能和流度控制能力;在岩心孔隙中的黏度损失率低于低分子质量7．0×106聚合物;其甜菜碱二元复配体系与原油间的界面张力能够达到极低（10-3 mN/m）。通过天然低渗透岩心上的驱油实验可知,该种聚合物单独聚驱的化学驱采收率达到7．85％,与其复配的甜菜碱二元体系的化学驱采收率达14．75％左右,远远高于低分子质量7．0×106聚合物的采收率。因此,该种聚合物与低渗透油层有较好的匹配性,对低渗透储层的开发具有一定的指导性。     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合体系研究

红岗油田已进入高含水开发阶段,依靠常规方法提高采收率的难度越来越大,利用碱表面活性剂聚合物组成的三元复合体系可与原油产生超低界面张力,又具有较高粘度,既提高驱油效率又能提高波及体积,从而提高采收率。根据红岗油田萨尔图油层特征,采用正交试验设计方法筛选出了一种三元复合驱油体系,该体系与红岗油田萨尔图油层原油形成的界面张力可达到10-3mN/m,该体系为1.5%A+0.06%S+0.2%P+0.2%N;其主要指标为界面张力(3～7)×10-3mN/m,粘度μ>20mPa*s。另外,通过室内岩心流动实验证实室内天然岩芯驱油效率比水驱采收率提高10%左右。     

三元复合驱微观剩余油驱替机理及动用比例研究

通过天然岩心和微观可视化驱替实验,分析了界面张力对三元复合体系驱油效果的影响规律和作用机理。将微观剩余油进行分类,重点研究了三元复合体系驱动各类剩余油的微观机理。结果表明,界面张力越低,三元复合体系提高采收率的幅度越大,采收率提高值最高可达23.88%。将剩余油分为簇状、柱状、盲端状、油滴状和膜状5种类型,三元复合驱后各类型剩余油的动用比例随界面张力的降低而增大,其中簇状剩余油的动用比例最大,盲端状剩余油的动用比例最小。     

弱碱三元复配体系筛选研究

将SS、SHSA-HN6两种表面活性剂和KYPAM、ZL-Ⅱ型两种聚合物以及弱碱Na2CO3进行复配,对复配体系进行黏弹性研究、界面张力的评价以及在纵向非均质人造岩心上进行物理模拟驱油实验,从各种复配体系中选出最佳的弱碱三元复配体系应用于现场试验。结果表明,每种复配体系的黏度都随剪切速率的增大而下降,不同类型的活性剂基本不影响KYPAM三元复合体系的黏度,而对ZL-Ⅱ型三元复合体系的黏度却有所影响。不同复配体系的弹性都随着剪切速率的增加而增加,几种复配体系的弹性基本相同。4种复配体系均在15min内达到超低界面张力,且稳态界面张力都保持在超低范围内,两种表面活性剂都有较好的降低界面张力的能力。在驱油效果评价上,SS所形成的三元体系驱油效果均好于SHSA-HN6所形成的三元体系,KYPAM和ZL-Ⅱ型两种聚合物的三元复合体系的驱油效果KYPAM的占优。     

ASP三元复合驱油层适应性研究

在大庆油田油层（温度、水质以及原油等）条件下,以合适于大庆油田的碱／表面活性剂／聚合物（ASP）三元复合体系为例,通过数值模拟和物理模拟相结合的方法,详细研究了油层非均质性（渗透率变异系数VK）和油层韵律对ASP驱油效果的影响。结果表明,ASP驱适于油层相对于均匀的油层,但只要油层非均质变异系数不大于0．85,都可通过提高ASP体系粘度来改善油水流度比、提高油层波及体积来保持其较高的驱油效果。当油层非均质性特别严重,例如油层非均质变异系数大于0．85时,要求ASP体系的粘度很高,才能实现流度控制,当然聚合物的用量会大幅度增加,导致注入困难,经济成本增高,甚至不能开展ASP驱。这种情况下,应先进行调剖,再实施ASP驱。此外,油层的韵律也是影响水驱和ASP驱油效果的重要因素。由于重力作用,正韵律油层水驱效果最差,但ASP驱的效果最好;反韵律油层则相反。其它韵律介于两之间。因此,油层非均质性和韵律特征是两个影响ASP驱技术经济效果甚至成败的重要因素,在开展矿场试验时应引起特别重视。     

泡沫增效三元复合驱油体系渗流行为研究

将交替注入碱-表面活性剂-聚合物（简称ASP）和氮气时，针对泡沫的生成及稳定性影响因素开展了大量的实验研究，着重探讨了不同流速、不同压力条件下的渗流行为。实验结果表明，泡沫的形成与运移严重受流速和压力的影响，流速太大，存在严重气窜现象，流速太小，不利于泡沫在孔隙介质中的传播。压力越小，越利于形成稳定的泡沫。一旦形成泡沫，流动阻力明显增加，大大降低驱替流体的流度。氮气/ASP交替注入地时，在入口端生成的泡沫可以被高粘流体驱替向远处传播。     

A—S—P三元复合体系与大庆原油间界面张力等值图

讨论了石油磺酸盐Ｂ－１００体系／大庆原油间的界面张力等值图以及Ｎａ２ＣＯ３，３３３０Ｓ聚合物对Ｂ－１００体系／大庆原油间界面张力等值图的影响，分析了Ｎａ２ＣＯ３体系／大庆原油间界面张力等值图。并对Ｂ－１００－ＮａＣＯ３体系和Ｂ－１００－Ｎａ２ＣＯ３－３３３０Ｓ体系与大庆原油间能够形成超低界面张力的机理进行了探讨。在表面活性剂浓度很低时，三元复合体系与大庆原油间的界面张力仍可维持在超低范围内。     

Gemini型表面活性剂三元复合体系性能和驱油效果

以胱氨酸钠和油酰氯为原料,通过一步反应合成了一种新型阴离子Gemini表面活性剂二油酰胺基胱氨酸钠(Sodium dioleoylamino cystine,SDOLC),利用Texas-500C型界面张力仪和MCR301流变仪研究了Gemini型表面活性剂/HPAM/碱三元复合体系降低油水界面张力性能和黏弹性能,在均质和非均质岩心中评价了体系的驱油效果。结果表明,HPAM的加入不影响Gemini表面活性剂和碱复合溶液与原油界面张力最低值,但可以有效增加体系的黏度。综合考虑界面张力和黏弹性能,选择黏度44mPa·s且与大庆原油界面张力最低值2.4×10-2 mN/m的含质量分数为0.18%HPAM、0.1%SDOLC、0.15%NaOH和0.06%HEDP·Na4体系作为Gemini型表面活性剂三元复合驱油体系。注入0.6PV该体系在均质岩心中水驱基础上可提高采收率26.11%,在非均质岩心中水驱基础上可提高采收率22.25%。     

杏六区薄差储层水驱油特征

通过对杏六区薄差储层典型相对渗透率曲线进行筛选,采用流动系数作为权重系数对单层归一化后的曲线进行复合,得到复合相对渗透率曲线。由复合相对渗透率曲线可知,杏六区薄差储层具有残余油饱和度、束缚水饱和度小,驱油效率低,共渗区范围较窄的相渗特征。根据相对渗透率曲线计算含水率和采出程度,得出含水率与采出程度的关系曲线分为“凸”型和“S”型两种。通过研究杏六区薄差储层的驱油效率与渗透率、原油黏度、驱替压力梯度的关系曲线可知,驱油效率随渗透率、驱替压力梯度的增加而增加,随地层原油黏度的增加而降低。对驱油效率与微观结构孔隙参数进行相关性分析。结果表明,孔隙半径与驱油效率之间的相关系数最小,仅仅为0.090,驱油效率和喉道半径之间的相关性最大,相关系数为0.437;另外,微观孔隙结构参数中孔隙半径对驱油效率的影响较小,喉道半径与孔喉比对驱油效率的影响较大。     

新型微球调驱剂与L区块的适应性研究

为探究纳微米微球调驱剂与葡北油田L区块的适应性,在纳微米微球深部调驱机理的基础上,开展了纳微米微球室内性能评价实验。结果表明,纳微米微球在油田回注污水中具有较好的分散性,其水化膨胀后的粒径中值满足对L区块地层的封堵要求。当纳微米微球质量浓度为2000mg/L时,水化膨胀效果最好,其水化膨胀30d后的膨胀倍率达到5.7。纳微米微球调驱实验使最终采收率提高了10%,说明纳微米微球可以对非均质地层中的高渗层进行封堵。     

一种自带修正因子的酸碱度复合控制系统

由于酸碱度调配过程的非线性和大滞后性以及系统的实时和精度要求,传统的控制方法无法得到高质量的控制效果。而模糊控制不依赖对象的数学模型,但对稳态误差却很难从根本上加以消除,考虑到PI控制对稳态误差有很好的清除作用,故系统采用了一种自带修正因子的Fuzzy-PI复合控制策略。     

与墨水分配系统定位施加效果相关的棉织物润湿性能研究

为了寻找适用于墨水分配系统定位加工效果的棉织物最佳润湿范围,对棉织物进行表面改性处理,通过润湿时间、动态接触角对润湿性能进行评价,并探讨动态接触角对单位液滴扩散面积和定位涂布效果的影响。结果表明：平均前进接触角为82.3-90°的棉织物满足墨水分配系统的润湿性要求,可制备得到线条清晰的网格状镀铜层。