辽河油田超稠油三元复合吞吐影响因素研究

针对辽河油田曙一区超稠油井吞吐轮次高、吞吐效果逐渐变差的特点，提出了超稠油三元复合吞吐采油工艺技术。通过11管人造岩心物理模拟驱替实验，开展了超稠油三元复合吞吐影响因素研究。实验结果表明：水蒸汽注入量、CO2注入量及表面活性剂使用质量分数对工艺效果均有影响。其研究结果对优化超稠油三元复合吞吐施工工艺及施工参数有重要的指导意义。     

三次采油复合驱表面活性剂性能概述

三元复合驱对表面活性剂的要求应与所驱替的油藏性质不同而有所差异,对渗透率高的油藏,油水界面张力可以适当高一点,而对渗透率低的油藏,油水界面张力应尽可能低,以启动微小孔隙喉道中的残余油;对高矿化度的油藏,表面活性剂的抗盐性和抗二价Ca2 、Mg2 离子的能力要强;对高温地层的油藏,表面活性剂要具有抗高温性能。总之表面活性剂需具有高效、廉价、无污染的特点。     

超稠油三元复合吞吐技术

辽河油田曙一区超稠油蒸汽吞吐井随吞吐轮次增高,地层亏空严重,周期递减迅速,采油成本增加.辽河油田特种油开发公司研究的超稠油三元复合吞吐技术,通过CO2、表面活性剂的注入,产生调剖、溶解、降粘等综合作用,有效改善了超稠油在地层的流动性,提高蒸汽吞吐效果.自2002年9月开始对该技术的施工工艺和施工参数进行不断改进与完善,初步形成适合于超稠油油藏地质特点的三元复合吞吐工艺技术.至2005年底,累计实施340井次,措施有效率86.1%,平均单并周期增油494 t,投入产出比为1:5.3,取得了明显的增油效果,经济效益显著,为超稠油油井高效稳产、增产提供了一条有效途径.     

碱/表面活性剂复合驱提高锦90块稠油采收率研究

针对辽河油田稠油主力区块进入蒸汽吞吐中后期,吞吐效果明显变差,急待转换开发方式的现状,分析了普通稠油区块锦90断块具备实施碱/表面活性剂复合驱的有利条件.通过实验筛选出最佳碱剂为Na2CO3,从6种表面活性剂中选出最佳表面活性剂为ISY;考察了碱剂与表面活性剂之间的最佳协同效应用量范围,结果表明,碱剂Na2CO3用量0.2%～1.2%,表面活性剂ISY用量0. 025%～0.2%,能使油水界面张力达超低,考察到各单剂的吸附损失,碱剂与表面活性剂最佳配方为1.0% Na2CO3 0.2% ISY.实验室评价了碱/表面活性剂驱油体系的驱油效率,分别考察了注入段塞体积和不同驱油体系对驱油率的影响,结果表明,在注入段塞体积0.3 PV,驱油体系为1.0% Na2CO3 0.2% ISY条件下,驱油效率提高了16.44%,并且具有较好的配伍性和抗盐性.     

低界面张力表面活性剂DQ-2的制备及性能研究

界面张力表面活性剂具有较强的洗油效果。用十二烷基硫酸钠、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺和十二烷基二甲基甜菜碱复配制备出了低界面张力表面活性剂DQ-2。通过界面张力测定,对DQ-2表面活性剂的耐温耐盐、洗油效果、吸附等性能进行室内评价。结果表明,在矿化度5 426 mg/L的条件下,加入质量分数为0.3%低界面张力表面活性剂DQ-2,油水界面张力为4.96×10~(-3) mN/m;动态驱替实验表明低界面张力表面活性剂DQ-2加入可提升采收率11.38%,复配体系具有良好的耐温耐盐性、稳定性和乳化性。     

驱油剂对弱碱三元采出液油水界面张力的影响

研究了碱、表面活性剂和聚合物对石油磺酸盐表面活性剂弱碱体系三元复合驱采出液油水界面张力的影响。实验结果表明,油水动态界面张力随表面活性剂和碱含量增大而降低;在表面活性剂和碱共同作用下,模拟三元复合驱采出液油水动态界面张力下降显著;加入聚合物会使油水动态界面张力升高,但与碱和表活剂相比,聚合物对油水动态界面张力的影响不大。     

复配表面活性剂三元复合体系黏度和界面张力研究

重烷基苯石油磺酸盐(DH)与石油磺酸盐(LH)是三次采油中常用的表面活性剂,DH与强碱(NaOH)配成的三元复合体系及LH与弱碱(Na2CO3)配成的三元复合体系均表现出了良好的油水界面活性。为探索DH与LH复配的可行性,本文通过仪器检测和理论分析,从表面活性剂的复配比、表面活性剂浓度、碱浓度3个方面开展了复配表面活性剂弱碱三元复合体系界面张力和黏度性能特征评价。结果表明,表面活性剂复配比和加量对三元复合体系黏度的影响较小,当DH、LH复配比为1∶1时,复配表面活性剂三元复合体系与大庆原油间可以实现超低界面张力,在80 min达到8.63×10-3mN/m;随复配表面活性剂质量分数的降低,界面张力增加,当表面活性剂质量分数为0.25%时,界面张力最优。Na2CO3加量为0.2%1.0%时,随着碱浓度的升高,复配表面活性剂三元复合体系的黏度降低,界面张力减小。推荐碱加量为0.8%1.0%。图2表2参12     

耐盐超稠油乳化降黏剂NP油水界面活性研究

针对高矿化度高黏度超稠油油藏开发中的问题,从分子设计的角度出发,结合阴离子双子表面活性剂的优异特性,合成了具有高表/界面活性的NP系列新型抗盐超稠油乳化降黏剂。研制的NP系列双子表面活性剂在矿化度高达220 000 mg/L的模拟地层水中仍能发挥较好的界面活性,能将超稠油油水界面张力降至10~(-2) mN/m的较低水平,具有优异的抗盐性能和较高的界面活性,对高沥青质超稠油的开发具有重要的指导意义。     

无碱二元驱提高原油采收率技术在辽河油田的应用

针对辽河油田区块的油藏条件,在室内进行了无碱表面活性剂/聚合物复合二元驱提高原油采收率的研究。对聚合物(P)进行了基本参数的检测,确保聚合物达到驱油聚合物的行业标准;对3种表面活性剂YD,J16,BH进行了筛选,优选出对该地层原油具有最佳降低界面张力效果的表面活性剂YD;将筛选出的表面活性剂与聚合物复配组成二元体系,并得出最佳配方:0.16%P+0.15%YD。筛选出的二元体系可以使油水界面张力降至<10-3mN/m,并具有长期稳定性,采用无碱二元驱可以大幅提高原油采收率,增幅>10%。     

二元复合驱体系性能及微观驱油机理研究

无碱表面活性剂加聚合物的二元复合驱油体系能与原油形成超低界面张力,相对于三元复合驱来说,配方中去掉了碱,可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减弱腐蚀、结垢现象。研究了无碱表面活性剂理化性能,在试验区油水条件下,对其进行了配伍性、稳定性、抗剪切性、乳化性、流变性、粘弹性等方面的评价,同时从微观进行了提高采收率驱油机理研究,为二元复合驱体系大规模矿场试验提供依据。二元复合驱室内驱油实验提高采收率13个百分点。     

生物活性剂驱油技术在延长油田的应用研究

针对延长油田低孔低渗、地层水矿化度高、采收率低的的问题,研究应用了生物活性剂驱油技术,介绍了该技术的驱油机理,通过洗油能力、界面张力、耐盐性、抗钙镁、驱油评价等一系列性能测试,评选出了适合延长油田可大幅度提高驱油效率的驱油剂配方,并在现场应用取得了较好的增产效果。     

缝洞型油藏剩余油形成机制及分布规律

采用钻孔和熔蜡的方法分别制备了缝洞油藏定量模型和随机模型,并用两种模型进行全直径岩心驱油实验,研究缝洞型油藏中剩余油形成机制及分布规律。研究结果表明:驱替相与被驱替相的密度差异和缝洞连接点位置决定溶洞中流体分布规律;一次水驱结束后剩余油包括油水密度差异形成的"阁楼油"、油水置换非瞬时性造成的"封存油"、溶洞不规则性造成的"角隅油"、缝洞复杂连接关系或者低连通度造成的"盲洞油"以及岩石润湿性造成的"油膜"。连接点位置越高,"阁楼油"含量越少;注入速度越低、原油黏度越小,"封存油"含量越少;溶洞形状越规则,角隅数量越少,"角隅油"含量越少;缝洞连接关系越简单、连通程度越高,"盲洞油"含量越少;水湿岩石表面"油膜"含量较少。     

Petroleum Sulfonates as Oil Displacement Agents and Application to Gudao Oil Field

Abstract

In terms of the condition of injection of water after polymer flooding of the Gudao oil field (Shengli, China), the following water quickly broke though the bank to the production wells, while most of residual oil remained in the formation. To solve the problem, two types of petroleum sulfonates made in China were selected to form an oil displacement agent (ODA) solution. The petroleum sulfonate available for crude oil from the Gudao oil field with the ultra-low interfacial tension can be found by drawing an oil/water interfacial tension contour diagram. The results show that the interfacial tension can be lower than 3.6 × 10^?4 mN/m when the active agent is contained with 0.25% Kelamayi petroleum sulfonate (KPS) + 0.225% Anqing petroleum sulfonate (APS) and if the agent reduces water resistance by entering the tiny pore to improve sweep coefficient and oil displacement efficiency. The polymer has no influence on the balanced value of interfacial tension but delays the interfacial tension to reach the balance. Pouring 0.3 pore volume (PV) high-efficient ODA into reservoir can improve 17% oil recovery (OR). Synergistic effects of two types of petroleum sulfonate with low cost to enhance OR will have an excellent prospect for enhanced oil recovery (EOR).     

新型表面活性聚合物驱油剂

从分子结构与性能关系入手,研发了具有低界面张力、可聚合的表面活性单体,将可聚合表面活性单体与丙烯酰胺进行共聚,采用复合引发体系、控制低温聚合的方法合成了一种新型表面活性聚合物驱油剂,并利用红外光谱、冷冻蚀刻电镜技术对其结构及其在溶液中的分布状态进行了表征。研究结果表明,可聚合表面活性单体与丙烯酰胺参与了接枝共聚,因而克服了色谱分离效应,新型表面活性聚合物驱油剂在不同水质中具有良好的水溶性、增黏性、耐温抗盐性与抗剪切性能,同时具有较低的油水界面张力,质量分数为0.15%的聚合物溶液与大庆采油一厂原油的界面张力达到1×10 1mN/m数量级。岩心驱油实验表明:新型表面活性聚合物驱油剂具有较好的增黏性及较低的油水界面张力,采收率较普通水解聚丙烯酰胺提高了5.2%。     

孪连型表面活性剂SL–1提高采收率研究与应用

孪连型表面活性剂具有表面活性高、临界胶束浓度低、泡沫稳定性好等特点,国外学者对其结构、性质等方面进行了研究,而国内研究起步较晚.介绍了季铵盐型表面活性剂的化学结构和合成方法,详细介绍了此种表面活性剂的驱油机理.表面张力法测得各种阳离子孪连表面活性剂的临界胶束浓度在0.08%～0.12%范围.孪连活性水在0.1%浓度下与大庆原油之间的瞬时最低界面张力达到10-2mN/m.聚合物的存在会增加油水界面张力达到平衡值的时间,但不会影响值的大小.水驱之后注入0.15 PV表面活性剂溶液,提高采收率10%左右.现场试验表明,该表面活性剂能起到很好的降压增注、提高油井产量的效果.     

络合剂改善无碱一元和二元复合驱油体系的增粘能力和油水界面性能

通过研究络合剂对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和直链烷基甜菜碱(BH)粘度和油水界面张力的影响,探讨了在高矿化度条件下,利用络合剂作为助剂改善无碱一元和二元复合驱油体系增粘能力和油水界面性能的方法。结果表明,在NaCl,CaCl2和MgCl2的质量浓度分别为6 500,890和520 mg/L的矿化水中,质量浓度为50 mg/L的络合剂就可以使质量浓度为1 800 mg/L的HPAM的粘度增加80%以上,可以使质量浓度为800~3 000 mg/L的直链烷基甜菜碱BH与原油的最低界面张力由10-2mN/m数量级降低到超低水平,而且这种络合剂也可以使1 800 mg/L HPAM—800 mg/L BH二元复合体系老化30 d的粘度增加40%以上,并使油水界面张力最低值由1.52×10-2mN/m降低到6.06×10-3mN/m。通过考察粘度和油水动态界面张力随不同老化时间的变化规律,分析了络合剂的作用机制。     

渣油磺酸盐表面活性剂对晋45断块高温油田的适应性评价

通过对渣油磺酸盐在晋45断块高温油田溶解性、界面张力、稳定性、吸附量及驱油效率的测定,研究渣油磺酸盐在高温油田的驱油性能。结果表明,该表面活性剂在晋45断块油藏条件下,具有较好的溶解性,与该断块脱水原油的界面张力可以达到10-3mN/m数量级;注入浓度0.3%时,在晋45断块岩心上的吸附量小于2 mg/g油砂;0.2%表面活性剂自发吸吮采收率达到25%。室内岩心驱油试验结果表明,0.2%表面活性剂注入0.3 PV可比水驱提高采收率13个百分点以上。研究认为,该表面活性剂可以较大幅度地提高晋45断块油藏采收率。     

低渗油藏表面活性剂驱油技术研究

中原油田属高温高盐油藏,常规三次采油技术难以满足提高采收率的要求。以非一阴离子两性表面活性剂为主剂的驱油剂与原油可形成超低界面张力,与储层流体适应性好。当表面活性剂用量为0．3％时,驱油剂吸附量小于1．5mg／g,耐温100℃,抗盐20×10。mg／L（ca。^2＋＋Mg^2＋含量6000mg／e）。注入0．2PV表面活性剂,可提高采收率7．88％。该驱油剂可以在中原油田大规模应用。     

DLF低张力泡沫体系的评价

基于研制出的适用于高温高盐油藏的新型起泡剂DLF,对其表/界面张力、起泡能力、稳定性、耐油性等静态性能以及驱油效率和提高采收率等动态性能进行了测试和评价。实验结果表明,DLF的最佳适用浓度为0.5%,在优选浓度下的表/界面张力以及起泡性能和稳定性均能达到最优水平,且DLF泡沫具有很好的耐油性能以及洗油能力,模拟油藏条件下可提高洗油效率达23.06%。在低张力洗油和泡沫的调堵、分流的综合作用下,DLF低张力泡沫驱可以维持较长时间的同步分流调剖效果,最大限度地挖潜高、低渗岩心,尤其是低渗岩心中的剩余油,后续水驱结束后,综合采收率提高28.9%,低渗岩心提高约48.8%,高渗岩心提高约21.6%。     

纳米驱油剂在增注驱油中的作用*

为分析纳米驱油剂在低渗储层增注驱油中的作用,评价了以硅烷偶联剂改性的纳米SiO₂为主要成分的纳米驱油剂的基本性能,通过枣湾区块长6储层天然岩心和微观模型驱替实验研究了纳米驱油剂的流动特征和驱油特征。结果表明,纳米驱油剂中的纳米颗粒粒径较小,具有较低的油水界面张力、良好的亲水性及一定的静态吸附能力。30℃下,0.1%纳米驱油剂的油水界面张力为0.784 mN/m,在亲水和亲油载玻片上的润湿接触角分别为22.5°和16.2°,在长6岩心表面的平均静态吸附量为0.0033 mL/g。纳米驱油剂可以驱替常规水驱波及不到的圈闭在小孔隙中的残余油,且能剥离吸附在孔隙表面的油,对片状集中分布残余油的驱替效果好于网状分散分布的残余油。在微观模型和天然岩心中注入1 PV 0.1%纳米驱油剂后,水驱渗透率分别提高55.2%~56.7%和34.3%~55.4%,驱油效率分别提高10.9%~21.6%和6.1%~10.1%,增注驱油效果较好。