大庆油田三元复合驱矿场试验动态特征

相对于其他提高采收率方法,三元复合驱对原油性质和油藏性质更为敏感。为此,大庆油田在室内研究成功的基础上,先后进行了5个三元复合驱矿场试验,研究了不同油藏特性、不同井距和不同配方的三元复合驱特征。试验结果表明,与聚合物驱相比,三元复合驱过程中注入能力下降幅度低,采出能力和综合含水的下降幅度大,在低含水期出现了乳化和结垢现象,三元复合驱比水驱提高采收率20%以上。尽管注采能力下降,但由于含水率大幅度降低,所以三元复合驱仍保持了较高的采油速度.     

大庆油田三元复合驱矿场试验综述

经过多年的室内研究及矿场试验攻关,大庆油田已先后成功地进行了5个三元复合驱矿场试验,试验结果表明,三元复合驱可比水驱提高采收率20%以上,乳化对提高三元复合驱的驱油效果有利;三元复合驱在注采液能力下降的同时,由于含水也大幅度下降,仍可保持较高的采油速度;采取压裂等增产措施可使下降的采液能力大幅回升,螺杆泵、清防垢措施的使用能减缓结垢对在南举升工艺及集输设备的影响。     

大庆油田三元复合驱矿场试验效果评价方法分析

大庆油田中区西部、杏五区三元复合驱先导性矿场试验和正在开展的北一断西、杏二区扩大矿场试验均见到较为明显的增油降水效果。为了科学、合理地评价三元复合驱矿场试验效果，根据正方形面积、流线面积和饱和度变化情况对其采收率进行了初步评价，结果表明，注采比对三元体系波及范围有重要影响；流线法和含油饱和度法所得的采收率值能较好地反映模拟三元复合驱效果的实际。三次采油的采收率评价需要建立一套技术指标、经济指标评价方法，三元复合驱采收率计算方法尚需深入分析。图２表１参３（郭海莉摘）     

大庆油田三元复合驱矿场试验采出液乳化规律

针对三元复合驱矿场试验不同阶段采出液均出现的乳化现象,跟踪研究了不同注入阶段和不同注入方式的采出液.室内实验结果表明:三元复合驱主段塞注入阶段,采出液中水占主要因素,含水率低于40％,易形成油包水型乳化;含水率40％ ～ 65％,易形成轻微水包油或油包水型乳化;含水率65％ ～ 80％,易形成轻微水包油型乳化;含水率高于80％,不易发生乳化.三元复合驱副段塞注入阶段,含水率大于85％,易出现水包油型乳化.二元交替注入方式较常规三元复合体系注入方式水包油型乳化程度更高.采出液乳化规律的研究可为三元复合驱矿场试验的跟踪调整和进一步提高采收率提供依据.     

大庆油田三元复合驱技术进展

三元复合驱在大庆油田经过多年的室内研究、先导型矿场试验、工业性矿场试验,现已进入工业化推广阶段.随着油田开发对象由一类油层向二、三类油层的转变,这给三元复合驱技术在二、三类油层中的推广应用带来严峻挑战.通过对复合驱用表面活性剂研制、三元复合驱机理及体系配方评价优化的总结分析,提出了复合驱用表面活性剂、复合驱机理、配方优化的研究方向;结合三元复合驱矿场试验的研究现状,总结了三元复合驱的开采规律,进一步分析了色谱分离、乳化等机理.在此基础上,提出了通过开发高效能的表面活性剂、优化注入方式,以降低化学剂用量的途径,并指出了复合驱技术必须弱碱化、无碱化的发展方向.     

油田南部一类油层强碱三元矿场试验效果

大庆油田开展的三元复合驱工业性矿场试验结果表明,试验规模放大后三元复合驱可比水驱提高采收率低于小型矿场试验,但仍然可达到较高的水平,可比水驱提高采收率20%以上,成为进一步推广三元复合驱的依据。在萨尔图油田南部选取了试验区,开展一类油层强碱三元复合工业性矿场试验。通过该试验进一步研究三元复合驱的注采状况和措施效果,结果表明:三元复合驱效果明显优于聚合物驱;个性化设计和及时的措施调整保证了试验效果。     

北三西三元复合驱试验动态变化特征及综合调整措施

系统地分析了北三西三元试验区注入过程中的动态特征,指出影响三元驱开发效果的主要因素,针对问题,开展了综合调整的研究工作,总结出改善试验效果的有效途径,通过井网加密,提高聚驱控制程度;完善井组注采关系,减少平面及层间差异;适时进行动态方案的调整,改善油井受效状况等技术措施,试验取得了较好的开发效果.     

孤岛油田西区三元复合驱矿场试验

孤岛油田西区三元复合驱矿场扩大试验区包括 6口注水井和 13口采油井。介绍了试验区油藏地质特征。所设计的超低界面张力三元复合驱油溶液 (主段塞 )配方为 :1.2 %Na2 CO3+0 .3%复配表面活性剂 (阴离子表面活性剂BES +木质素磺酸盐PS) +0 .15 %聚合物 35 30S。从 1997年 5月开始实施化学剂注入 ,实际注入情况如下 :前置段塞(0 .2 0 %聚合物溶液 ) 0 .0 97PV ;主段塞 0 .30 9PV ;后置段塞 (0 .15 %聚合物溶液 ) 0 .0 5PV ,2 0 0 1年 11月转后续水驱。本文介绍注完化学剂时的试验效果 ,包括 :全区油井综合含水由 94 .7%降至 84 .5 % ,日产油量由 82t升至 194t,累计增油 10 .4 2× 10 4 t,提高采收率 5 .2 7% ,预计最终提高采收率 12 .0 4 % ;注水井纵向各层吸水均匀化 ,注水井流动系数和流度下降 ;注水利用率提高 ,每采出 1t原油的耗水量由 17.9t降至 10 .4t。从受效方向、油层构造、沉积微相、窜流等 4个方面分析了各油井增油减水效果不同的原因。图 3表 3参 7。     

强碱三元复合驱采出井结垢特征

对大庆油田杏二中三元复合驱和杏一～二区东部Ⅱ块三元复合驱垢样进行化验分析表明:杏一～二区东部Ⅱ块三元复合驱结垢初期以碳酸盐垢为主;随着pH值的上升,碳酸盐垢含量逐渐减少,且钡垢含量高,碳酸钡含量最高时达到48.8％;三元复合驱结垢与井距和驱替时间有关,井距越大,驱替时间越长,结垢越严重;三元复合驱采出液的离子变化可以反映出结垢趋势.     

三元复合驱硅质垢的形成机理及影响因素

在注三元复合液提高采收率的过程中,碱与地层中的矿物质反应,致使采出液中硅铝离子含量增高。在采出井近井地带,由于温度和压力的变化以及不同pH值、不同硬度的水混相,在井下和近井地带产生含有硅酸盐的混合垢。硅酸盐的沉淀受陈化时间、温度、硬离子、盐浓度的影响。     

三元复合驱中乳化作用对提高采收率的影响

评价了不同机械搅拌力、不同含水率条件下,碱、表面活性剂、聚合物溶液与原油间的乳化能力,研究了这种三元复合驱过程中形成的乳化液类型及其稳定性,给出了油水比、化学剂类型、浓度、外力及其综合作用对产生乳化的影响程度。分析了大庆油田三元复合驱矿场试验中采出液产生乳化的原因。室内物理模拟实验表明,三元复合驱过程中产生的原油乳化作用是提高驱油效率、扩大波及体积的关键因素。     

大庆油田萨中西部三元复合驱矿场试验研究

大庆油田首次三元复合驱矿场试验研究表明,三元复合驱使区块综合含水由８８．４％下降至６３．７％,区块日产油量由见效前的３７ｔ上升到最高值８８ｔ,全区累积增油１９６２５ｔ,中心井比水驱提高采收率２１．０％;大幅度节省了注水量,提高了开采速度;扩大了波及体积,改善了动用状况,提高了驱油效率。分析发现,三元复合驱注入压力上升幅度、视吸水指数下降幅度及比产液指数下降幅度都小于聚合物驱;三元复合体系与油层及流体有较好的配伍性,不会造成对油层的伤害。矿场试验展示了大庆油田开展三元复合驱的良好前景     

三元复合驱提高原油采收率关键理论与技术

三元复合驱是比聚合物驱提高采收率幅度更高、技术更复杂的驱油技术,中国适合于三元复合驱的地质储量约为83×10⁸ t,仅大庆油田就有近14×10⁸ t的储量,其潜力巨大,但由于很多关键技术问题没有得到有效解决,因此未能进入工业应用。通过多年的研究与实践,突破了大庆油田低酸值原油无法形成超低界面张力的技术界限,发明了三元复合体系新配方;研制出了烷基苯磺酸盐表面活性剂,并实现了工业化生产;优化确定了适合于三元复合驱的井网井距、层系组合和注入参数;攻克了防垢举升、采出液处理等关键配套技术,整体上达到了工业化应用条件。现场应用实践表明,三元复合驱可在水驱基础上提高采收率20% 以上,比聚合物驱提高采收率多10% 。三元复合驱技术作为大庆油田持续稳产的战略接替技术正在工业化推广,并可以为其他高含水开发阶段的老油田挖潜和陆相砂岩油田的高效开发提供技术支持。     

大庆油田“北一区断西聚合物驱油工业性矿场试验”研究

“北一区断西聚合物驱油工业性矿场试验”是我国目前规模最大，周期最长的三次采油矿场试验项目。该文阐述了这个项目实施过程和取得的初步效果，分析了“大井距、多井组”条件下聚合物驱油的动态特点。试验结果表明：大面积工业性聚会物驱油的效果比先导性试验的效果好，油井含水率大幅度下降，原油产量成倍增长，为大庆油田大规模进行聚会物驱油展示了美好的前景。     

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％。     

大庆油田聚合物驱后微生物调剖先导性现场试验研究

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT-2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与地层本源菌有很好的兼容性。物理模拟岩心实验结果表明,调剖菌对聚合物驱后的油层有很好的封堵调剖作用,封堵率可以达到70%以上;聚合物驱后利用微生物调剖,原油采收率可进一步提高3.9%(OOIP)。现场试验证明,聚合物驱后实施微生物调剖,能够有效改善注水剖面,增加吸水层位和吸水厚度,采油井见到明显降水增油效果,为聚合物驱后进一步提高采收率探索了一条有效的途径。     

聚驱后缔合聚合物三元复合驱提高采收率技术

三元复合驱是大庆油田聚驱后进一步提高采收率的重要途径,其驱油体系须保证超低油-水界面张力,且能大幅提高波及能力。通过研究烷基苯磺酸盐（ABS）-缔合聚合物（HAPAM）-NaOH三元复合驱体系的性能,并与超高分子量部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）三元复合体系进行对比。研究结果表明,HAPAM三元复合体系在NaOH浓度为0.5%~1.2%、ABS浓度为0.025%~0.300%时具有良好的界面活性,油-水界面张力可达10^-3mN/m数量级。0.16%HAPAM-0.3%ABS-1.2%NaOH三元复合体系黏度达108.8 mPa ·s,采用HPAM达到相同黏度其浓度为0.265%,因此HAPAM可降低聚合物用量40%。驱油实验结果表明,在相同黏度下,HAPAM三元复合体系在不同孔隙介质中均能提高聚驱后采收率13%以上,比HPAM三元复合体系多提高采收率6%以上。HAPAM三元复合体系具有更高的阻力系数与残余阻力系数、更好的黏弹性以及乳化稳定性,可以为大庆油田聚驱后提高采收率提供新的技术手段。     

聚驱后油层提高采收率驱油方法

大庆油田已开展了聚驱后高浓度聚驱和三元复合驱现场试验,这2种驱油方法虽可取得一定的技术效果,但聚合物用量大、经济效益低。为实现低成本高效开采,在深刻认识聚驱后油层特点的基础上,依据堵调驱相结合的技术路线,应用物理模拟实验和配方优化技术,进一步研究了3种新型驱油方法：①"调堵剂+驱油体系"组合注入驱油方法,该方法通过低初黏凝胶调剖后再注入三元体系,特点是可大幅降低聚合物用量,较单纯三元复合驱可提高采收率2.1%,节省聚合物用量25%;②研发了非均相复合驱油体系,该体系由连续相三元溶液和非连续相PPG颗粒组成,可实现动态调整、动态驱替,聚驱后非均相复合驱可提高采收率13.6%,较三元复合驱可提高采收率3.4%;③研发了聚驱后插层聚合物复合驱驱油方法,插层聚合物具有残余阻力系数大于阻力系数的特点,调堵能力强于普通聚合物,聚驱后可提高采收率15.9%。鉴于上述3种新型驱油方法室内实验取得的较好效果,且较普通三元复合驱大幅降低化学剂用量,拟开展现场试验以提高油田采收率。     

聚合物驱油技术在大庆油田的应用

利用室内研究与现场试验相结合的手段和方法,总结分析了大庆油田7年多的聚合物驱油生产实践过程,研究了聚合物驱油提高采收率的实际值,分析了提高采收率的主要影响因素,论述了获得均匀聚合物驱前缘及降低聚合物驱油生产成本的方法,大庆油田的应用实践对聚合物驱油技术在我国的进一步推广应用具有一定的指导意义.