三元复合驱的走向

三元复合驱具有表面活性剂和聚合物驱共同的优点,既能提高驱油效率,又能提高波及体积,还能较大幅度地降低表面活性剂的用量。大庆油田在矿场试验基础上总结出了一系列的配方,试验结果表明,三元复合驱可比水驱提高采收率20%以上,并且经济可行。     

三元复合驱采出水性质及稳定性机理研究

通过对大庆油田二厂南四-8(弱碱)和四厂三元-6(强碱)三元复合驱采出水水质、含油量-沉降时间关系和驱油剂-油滴粒径关系等进行测定分析,得到了三元水的基本性质及驱油剂对其稳定性的影响。碱对三元水稳定性影响具有双重性,随着碱量增大,小粒径油滴分布增多,少部分油滴粒径已达到胶体粒径范围,碱量增到一定值,采出水油滴会发生聚并而分离;表面活性剂降低油水界面张力,促进油滴分散,其长链分子间存在斥力,可阻碍油滴聚并;聚合物增加采出水黏弹性,增大油滴聚并阻力,减小上浮速度。碱和表面活性剂的协同作用可使原油中的活性物质发生皂化,同时碱在一定程度上促进了聚合物自身水解,增大界面活性,使得采出水稳定性增强。     

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.     

蓬勃开展的三元复合驱油现场试验

三元复合驱油体系由聚合物、表面活性剂和碱组成 ,该种体系既具有超低的界面张力 ,又有较高的粘度 ,既可扩大波及体积又能提高驱油效率 ,因此可大幅度提高采收率 ,是大庆油田实现可持续发展的又一新技术。杏北油田三元复合驱油技术通过先导性、扩大性矿场试验的实施 ,取得了明显的增油效果 ,采收率提高值达2 0 %以上 ,并形成了地面配制、注入、举升工艺、采出液处理等配套技术 ,该技术已达国际领先水平。为评价杏北油田主力油层三元复合驱工业化生产的经济效益 ,开展了目前世界上规模最大的三元复合驱油现场试验。试验区位于大庆长垣杏树岗…     

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,提高了驱油效率。     

大庆油田三元复合驱驱油机理研究

从水驱后的残余油图象与三元复合体系驱替后的图象对比及残余油驱替过程入手,深入剖析了残余油在水驱和三元复合驱过程中的受力变化情况,阐明了各种残余油被三元复合体系驱替的内在原因：三元复合体系使油水之间界面张力降低和介质润湿性改变而引起的毛细管力和粘附力大大降低,甚至使毛细管力由阻力变为驱油动力,是三元复合驱驱替柱状残余油和簇状残余油的主要机理;三元复合体系降低粘附力和内聚力的作用是驱替膜状残余油的内在     

三元体系中化学剂浓度对驱油效果的影响

通过室内物理模拟实验，研究了三元体系中聚合物，表面活性剂浓度对驱油效果的影响，并进行了降低化学剂用量的实验研究，结果表明，三元体系与原油粘度比控制在2：1－5：1范围内，驱油效率才能达到20％以上，在适当的聚合物用量条件下，可以降低三元体系中的表面活性剂和碱的用量；三元体系配方中表面活性剂与聚合物用量有一定的依赖关系，在较高聚合物用量条件下，可以在一定范围内降低表面活性剂用量，反之，降低表面活性剂用量受到一定限制，应结合注入方式和经济效益做进一步优化研究。     

三元复合驱油体系粘弹性及界面活性对驱油效率的影响

实验研究了大庆油田所用ASP三元复合驱替液的驱油效率与碱浓度之间的关系。在45℃(大庆油藏温度)下,随碱浓度增大(0～1.5×104mg/L),NaOH/ORS 41/HPAM蒸馏水溶液在全部实验剪切速率范围内的粘度及在全部实验剪切振荡频率范围内的损耗模量、储能模量、松弛时间均不断下降,表明溶液粘弹性不断减小;溶液与原油间的动态界面张力(60min稳定值)基本上不受聚合物浓度的影响,而随碱浓度的增大而下降,在碱浓度≥8.0×103mg/L时达到超低值(10-3mN/m)。用注入水(矿化度3.7×103mg/L)配制的相同ORS 41和HPAM浓度、不同碱浓度(0、3.0×103、6.0×103、1.2×104mg/L)的ASP溶液在不同岩心上的驱油效率变化规律有很大不同,水驱后提高采收率的幅度,在人造非均质岩心上在碱浓度3.0×103和6.0×103mg/L时达到高峰值,在标准长度和加长至两倍长度的两组天然均质岩心上随碱浓度增大而逐步提高,在碱浓度增大至1.2×104mg/L时略有降低。高碱浓度ASP溶液尽管具有超低界面张力,但由于粘度低、粘弹性低,驱油效率也低;油水界面张力在10-1～10-2mN/m、粘弹性(和粘度)较高的ASP溶液在岩心上驱油效率最高;超低界面张力不是绝对必要的。图4表2参11。     

石油羧酸盐三元复合体系的流度与驱油效率的关系

本文研究了石油羧酸盐－Ｎａ２ＣＯ３－部分水解聚丙烯酰胺三元复合驱油体系的流度和驱油效率。实验结果表明，三元复合体系中部分水解了内烯酰胺浓度的增加而降低；在一定范围内，随着流度的降低，驱油效率提高，流度降至一定值后驱油效率不再发生变化。     

三元复合驱中超低界面张力影响因素研究

针对大庆油田低酸值原油的特点,从原油组成,表面活性剂、碱、聚合物浓度及其类型、配置水质等诸方面,对三元复合驱中界面张力的影响因素进行了探讨。     

低驱油剂阶段三元复合驱浮选剂

近年来开展的三元复合驱矿场试验均出现采出水含油量高和分离困难的问题,原有的针对水驱采出水的絮凝剂和混凝剂难以实现采出水的有效脱稳,急需要研制和开发针对三元复合驱采出水的清水剂.自2004年起,大庆油田杏二中试验区三元复合驱采出液在低驱油荆返出阶段就出现了油水分离困难的问题,给采出水处理造成了很大困难.经过大量室内和现场试验工作,现已筛选和优化出适合低驱油剂含量三元复合驱采出水的浮选剂FA1001,并应用于杏二中小型工业性试验.     

不需要软水的三元复合驱

使用常规碱的碱-表面活性剂-聚合物（简称ASP）驱油需要软水。但是,软水来之不易,并且由于位置、盐水组分及其他因素的影响,在许多情况下软化硬质盐水代价昂贵,或者根本无法实现。如,常规的三元复合驱用碳酸钠来减少表面活性剂的吸附并通过与酸性原油反应产生皂场;但是,碳酸钠会产生沉淀,除非使用的是软水。人们已经找到一种被称为偏硼石的硼砂来隔绝二价阳离子（如二价钙离子）来防止沉淀。这种方法已经与过滤和表面活性剂配方的选择相结合,与高矿化度和高硬度的盐水具有良好的配伍性。在硬质盐水中,含有表面活性剂和碱的化学配方需要通过过滤来改善性能,通过微乳液相行为实验来提高耐力,并且在油藏温度下是原始的。目前已经找到一种配方,最高矿化度为0.012TDS（其中含有0.0066的二价阳离子）,在岩心驱替中效果很好,采收率较高,化学驱残余油饱和度几乎为零。另外,含有钠的偏硼石和硬质盐水的化学配方,采收率接近100%,没有沉淀生成。把偏硼石放入UTCHEM机械模拟器中,模拟器随即模拟了岩心驱替过程。总的来说,使用偏硼石的三元复合驱并不比在软化水中使用碳酸钠的常规三元复合驱效果差,并且证明了不需要软化盐水的三元复合驱在硬质、含盐油藏应用的优...     

三元复合驱污水处理的研究

以大庆某采油厂三元复合驱现场污水为研究对象,在污水中加入混凝剂和阳离子接枝淀粉有机絮凝剂,研究了混凝剂和絮凝剂用量对污水处理效果的影响,在较佳配方条件下,可使三元复合驱污水处理后水中含油量为痕量,悬浮固体含量小于20 mg/L,达到水质指标要求.     

大庆油田"三元""二元""一元"驱油研究

“大庆油田驱油用烷基苯磺酸盐的合成”项目的研究工作,从分子水平上基本掌握和控制了三次采油用的烷基苯磺酸盐的结构,并取得了拥有自主知识产权的系列产品,产品性能与国外ORS-4l产品相当。通过选择合适的表面活性剂二元前置段塞,获得了低界面张力的二元体系,减少了三元复合驱的油水乳化。通过三元配方中加入防垢剂减少甚至防止油层结垢。表面活性剂聚合物二元复合体系可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减少乳化液处理量,彻底清除由于碱的存在引起的地层及井筒结垢现象,在化学剂成本相同的情况下,可以达到与三元体系相同的驱油效果。大庆油田一元驱——高浓度聚合物提高采收率研究及矿场实验取得了满意的效果,在提高采收率幅度上与三元复合驱的结果完全接近。尤其重要的是,在驱油效果相当的情况下,高浓聚合物驱经济合理性优于三元复合驱。试验室研究和矿场生产试验表明：高浓度聚合物驱和三元复合驱适合于高渗透的低温油藏;其中高浓度聚驱更适合于非均质严重的油藏;三元复合驱适合于非均质不太严重的油藏;二元复合驱更适合于高、中渗透的中温和低温油藏;活性剂驱更适合于低渗透油藏和比较均匀的中渗透油藏。大庆油田研制的三元、二元、一元驱现场试验证实采收率提高值均达到20％以上。     

聚驱后注聚合物再利用剂的室内试验研究

数模研究结果表明，三采区块聚驱后，地层中仍残留有大量聚合物。通过室内试验，考察了不同类型聚合物再利用剂的悬浮性，优化选择了YG340-1作为再利用剂，同时考察了聚合物再利用剂YG340-1的封堵性能、注入时机及用量。试验结果表明，YG340-1聚合物再利用剂可与岩芯中残留聚合物絮凝，具有较好的调剖封堵效果，且聚驱后注入YG340-1越早越好，现场施工中，YG340-1含量以3％～5％为宜。     

聚合物驱和三元复合驱经济效益分析

对聚合物驱、三元复合驱的开发成本和单位操作成本与水驱的经济效益进行了对比。聚合物驱与水驱的单井投资相比,其投资增幅约为60%。但是,由于聚合物驱在计算期内平均单井日产量是水驱的4.1倍,因而其吨油开发成本低于水驱,单位操作成本也低于水驱。同时,分析了油价对选用开采方式的影响。结果表明,油价越高,三元复合驱的经济效益越好。     

化学剂结晶提高蒸汽驱采收率研究

研究了化学剂结晶控制蒸汽冷凝水流度提高稠油采收率技术,采用优选化学剂MA开展了MA降低水相渗透率实验和室内模拟驱油实验。实验结果表明:岩心水相残余阻力系数随温度和MA饱和溶液注入量的增加而增大,注入量应该大于1 PV,注入温度应高于220℃;MA对岩心水相渗透率的降低具有可逆性,随着注入温度的升高,可逐渐解除MA对水相渗透率的影响;注入MA前后不同温度的油相残余阻力系数都接近1,说明MA具有堵水不堵油的特性;当温度由200℃降低至160℃时,注MA饱和溶液岩心的驱油效率为49.9%,比单纯200℃热水驱高10.1%,比160℃热水驱的驱油效率高11.7%;当温度由200℃降低至60℃时,注MA饱和溶液岩心的驱油效率为37.1%,其效果介于200℃热水驱和60℃热水驱之间。     

三元复合驱污水动力学稳定性机理研究

通过Ttirbiscan稳定性分析仪研究了三元复合驱模拟采出污水的背散射光强度变化获得油滴动力学稳定性信息．同时利用稳定性常数值（TSI-1）比较了驱油剂含量对污水稳定性的影响;研究了不同驱油剂含量下污水中油滴的界面性质、粒径、电学性质和界面膜强度以及水相粘度,分析了驱油剂对污水稳定性的影响机理。结果表明,表面活性剂和碱能够降低油水界面张力、减小;由滴粒径、增加Zeta电位和液膜强度,但对水相粘度影响不大;聚合物则主要是增加油滴Zeta电位和液膜强度并使水相粘度显著增大。这些作用阻碍了小油滴转变为大液滴,减慢了大液滴聚结和分层速度。随着污水中表面活性剂、碱和聚合物浓度的增大,污水稳定性增强。     

防止三元复合驱后油井结垢的清防垢剂的制备与应用

为解决三元复合驱后油井结垢问题,分析了三元复合驱后油井结垢的机理及垢的成分,以羟基五甲叉膦酸、膦基聚马来酸酐防垢剂、C₁₂-C₁₈脂肪醇聚氧乙烯（10）醚、USP2 烷基为十五烷基、乌洛托品、硒化钠等原料合成了清防垢剂,研究了清防垢剂浓度对清垢和防垢效果的影响,并在华北油田百余口油井进行了应用。研究结果表明,三元复合驱油井所结垢为碳酸盐垢和硅垢的复合体,清防垢剂加量为20～30 mg/L 时,清垢率大于60%、防垢率大于95%。现场应用结果表明,清防垢剂不仅解决了垢卡泵、井筒管杆的结垢问题,而且节约油井能耗。三元复合驱后油井平均检泵周期由约70 d 延长至约600 d,单井能耗降低23.19 百分点,达到了满足油田生产正常运行和节能的目的。表2参25     

复合驱油体系中碱对地层伤害的研究

实验温度45℃。将大庆油田萨北小井距三元复合驱试验区储层岩心用含12 g/L NaOH的三元复合驱溶液浸泡30天,在扫描电镜下观测到岩心中石英、高岭土及长石受到明显溶蚀,岩心孔隙结构发生改变,液流通道破坏或堵塞;用该溶液驱替8小时的岩心中有新生矿物晶体形成,其主要成分为硅酸钙。复合驱试验区油井生产6个月后,3口油井油管垢样主要由钙垢和硅垢组成,钡垢量多少不等,垢样从近壁层到远壁层,硅垢量增加而钙垢量减少,即钙垢的形成快于并早于硅垢的形成。储层油砂、石英、高岭土、长石、蒙脱土在含6、12、20 g/L不同碱剂的三元复合驱溶液中浸泡120天,测定液相中Si、Al浓度,地层矿物的溶蚀在强碱(NaOH)液中最严重,混合碱(1∶1的NaOH Na2CO3)液中次之,弱碱(Na2CO3)液中最轻,且溶蚀程度均随碱浓度的增大而增大;在3种黏土矿物中,蒙脱土的溶蚀程度最大,长石最小。讨论了岩石矿物与碱的反应机理及高岭土、蒙脱土与碱反应时生成的新矿物。图5表2参6。