杏五区中块三元复合体系驱油配方研究

根据叶五区中块油层的特点，进行了三元复合体系驱油配方研究，确定三元复合体系配方为１．２％ＮａＯＨ＋０．３％ＯＲＳ＋１．４％胶板聚合物。     

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。     

用正交试验设计方法寻找三元复合驱油体系配方的研究

以胜利油田孤岛试验区原油为油相,根据原油与驱油体系之间的相态扫描和界面张力变化情况,应用正交试验设计方法,筛选出最佳的碱／表面活性剂／聚合物三元复合驱油体系配方,能提主采取率２６．２％（ＯＯＩＰ）。     

大庆油田三元复合驱油体系相行为研究

通过表面活性剂浓度、含盐量、碱、醇等对相态影响研究发现,低浓度三元复体系在合适的pH值和含盐量下,与模拟油或原油都可以形成三相,而且与模拟油形成的表面活性剂富集中间相的表面活性剂浓度非常高。这样的三元体系与原油可以形成超低界面张力和中间乳化相,但这种中间混合层不透明,为乳白色,可以稳定很长时间,通过分析发现中间混合层粒径大部分在100nm以内。粒度分析和冷冻蚀刻透射电镜技术表明,中间混合层为胶束、微乳液、乳状液等表面活性剂聚集体共存的结构,其中微乳液结构占主要地位,这些认识对我们了解三元复合驱的驱油机理具有非常重要的理论和现实意义。     

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。     

无碱二元复合驱油体系室内实验研究

根据实验筛选了适合无碱二元复合驱油体系的最佳表面活性剂和聚合物,并在70℃下对该体系的性能进行了评价。结果表明,聚合物浓度为1 200mg/L、表面活性剂浓度为1 500mg/L形成的二元复合驱油体系,油水界面张力可达到0.002 17mN/m,粘度可达到16.8mPa.s;该体系具有一定的耐温性和耐盐性,适合在70℃、矿化度5 000~15 000mg/L的油藏使用;物模驱油实验结果表明,水驱后注无碱二元复合驱油体系可提高采收率32.17%。     

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     

河南双河高温油田三元复合驱实验研究

在75-85℃的高温条件下，针对河南双河油田油水特点筛选出了界面张力性能优异的碱-表面活性剂-聚合物三元体系配方，并对该配方的热稳定性、岩心驱油效果等进行了研究。     

降低三元复合驱化学剂用量研究

在保证三元复合体系综合性质不变的前提下 ,采用复配技术来降低碱及主表面活性剂的用量。通过碱的复配 ,可使强碱的用量降低一倍。利用烷基芳基磺酸盐 (TD)与生物表面活性剂 (RH)的复配 ,可使主表面活性剂的用量减少 2 5 %～ 75 %。在降低聚合物用量研究中 ,主要研究了不同分子量聚合物与体系粘度的关系 ,同时筛选出了具有较强抗碱、抗盐能力的新型缔合聚合物NAPS ,在同样粘度下 ,可比普通聚合物 (大庆助剂厂产分子量为 14 0 0× 10 4聚丙烯酰胺 )用量降低 5 0 %以上。室内物理模拟实验及成本估算研究表明 ,所筛选的新配方可比目前实施的矿场注入配方中化学剂投资成本降低 2 6 %     

界面张力特征对三元复合驱油效率影响的实验研究

分别采用了油水平衡界面张力和瞬时动态界面张力为1mN/m、0.1mN/m、0.01mN/m和0.001mN/m的4种体系进行了岩心驱油试验.结果表明,在大庆油田三元复合驱中,油水动态界面张力最低值是影响驱油效果的重要因素,而不是平衡界面张力.动态界面张力最低值达到0.01mN/m时,体系的驱油效果与界面张力平衡值达到0.001mN/m时基本相同.因此,可以大幅度降低三元复合体系中碱的用量,甚至可以不用碱.此外,还可以降低对表面活性剂的苛刻要求,扩大表面活性剂的种类和范围.     

高矿化度条件下应用的表面活性剂驱油体系

提出并合成了一种新型的非离子-阴离子两性表面活性剂LF,该活性剂在矿化度大于10×104mg/L、氯化钙大于5000mg/L的水中表现出良好的表面活性.对比研究了LF、石油磺酸盐及其复配体系耐盐和降低油水界面张力的能力.研究表明表面活性剂混合体系的耐盐能力随LF比例的增加而增强;对于一给定矿化度的地层水,复配体系能将界面张力降低至超低.文中给出了适合中原油田采油二厂濮城油田濮四南块、中原油田采油三厂卫58块实施的配方及初步试验效果.     

海上高含水油田蠕虫状胶束驱油技术研究与应用

目的 针对常规化学驱体系,聚合物耐剪切性能不佳,地层深部黏度保留率受影响的问题,进行蠕虫状胶束驱油技术研究。方法 利用甜菜碱表面活性剂单体(PSM)、N,N-二甲基丙二胺等原料,采用酰胺化和季铵化两步反应的合成方式,减压条件下少量多次旋干,合成了具有黏弹性和界面活性的驱油用蠕虫状胶束表面活性剂,考查了蠕虫状胶束的分子结构、流变特性、微观结构、抗剪切性能、耐盐性能、界面张力和驱油特性。结果 通过核磁谱获得的结构与目标产物一致。蠕虫状胶束在渤海模拟盐水中具有较好的增黏性(质量分数为0.30%～0.50%时,表观黏度10～50 mPa·s, 7.34 s^-1)、耐盐性(<100 000 mg/L)及降低油水界面张力的能力(10^-2 mN/m)。岩心驱替实验结果表明,蠕虫状胶束比常规聚合物具有更强的驱油能力,采收率增加11.7%。现场单井组试验增油2 700 m³。结论 蠕虫状胶束驱油技术在海上高含水油藏中,可作为一种高效驱油剂有效发挥增油降水作用。     

驱替体系的主要性质对驱油效率的影响

为了深入研究粘弹性、粘度和界面张力等性质对驱油效率的影响,采用系列驱替体系进行了大量的物理模拟实验。与前人研究方法不同,实验中将表面活性剂和碱的质量分数分别固定为0.3%和1.2%,通过调整烷基苯磺酸盐表面活性剂的组成配方,使三元复合体系具有不同的界面张力数量级,避免了化学剂质量分数变化引起的实验偏差。研究结果表明,在相同粘度下,三元复合体系的弹性小于聚合物溶液;与水驱相比,单独聚合物驱和表面活性剂—碱二元驱可分别提高采收率14.37%和7.05%;同时改变粘度和界面张力可提高采收率30.41%,证明两者的协同作用效果优于改变单因素时驱油效率的简单加和;粘度越高,降低界面张力对提高驱油效率的影响越大。因此,合理匹配粘度与界面张力之间的关系是提高驱油效率的有效途径。     

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%。     

鼠李糖脂发酵液与OP类非离子表面活性剂复配驱油体系的研究

生物表面活性剂是微生物的代谢产物，具有化学方法难以生成的化学基团，性能良好，生产成本低，环境污染小。鼠李糖脂是生物表面活性剂的一种。等效烷烃扫描研究表明，对于高石蜡基特征的大庆脱气脱水原油，鼠李糖脂发酵液界面活性虽然较高，但单独使用时难以形成超低油水界面张力的驱油体系。根据ＨＬＢ值的可加合性和分子结构匹配性原理，将鼠李糖脂发酵液与ＯＰ类非离子表面活性剂复配，筛选出具有较低油水界面张力的驱油体系：０．６％（ｗｔ）发酵液＋０．４％（ｖ）ＯＰ５＋１．０％（ｗｔ）ＮａＯＨ，该体系４５℃恒温下与大庆脱气原油的界面张力小于５×１０－２ｍＮ／ｍ。模拟驱油实验表明，在水驱原油效率５８．６５％的基础上可再提高驱油效率１５．７５％（ＯＯＩＰ）。     

驱油流体吸附抑制剂的合成与评价

目的在化学驱的实施过程中,地层对驱油剂的吸附滞留是表面活性剂进入地层后含量损失的一种主要原因,为了减少驱油流体在地层的损耗成本而展开对驱油液体吸附抑制剂的研究。 方法以二氰二胺(DCD)、1-十八胺盐酸盐(OHC)为原料,基于亲核加成的原理采用熔融法在150 ℃下合成了一种针对驱油流体的吸附抑制剂OHCB,该表面活性剂同时具备强疏水基、强极性原子和阳离子基团,因此具有较强的占据黏土矿物表面吸附位点的能力。对其进行了红外吸收、紫外吸收、元素分析、质谱等结构表征,采用静态吸附法研究了其作为添加剂的最佳配比,并验证在最佳配比下对驱油剂AEO7的吸附抑制效果,以及该体系相较AEO7单一体系的静态洗油效率、乳化性及润湿性的变化。 结果OHCB抑制驱油剂AEO7在黏土矿物表面的吸附效果较好,在驱油剂与吸附抑制剂质量比为5∶1的情况下,抑制效果可达27%以上。 结论OHCB不仅具有较好的吸附抑制效果,且其加入使AEO7的静态洗油效率提升至27.3%、γ_cmc降至27.1 mV/m,CMC降至38 mg/L、油-水界面张力降至0.5 mV/m以下,对体系性能起到了协同增效的作用,并且相较于需要预吸附的牺牲剂,其使用更为便捷。      

油水乳化能力对油膜驱替的影响

为深化油膜驱替机理认识,开展油膜驱替实验。以综合反映乳化速度和乳化量的乳化系数量化表征油水乳化能力。针对实验用低黏和中黏原油,筛选出具有强乳化能力-超低界面张力、强乳化能力-低界面张力和弱乳化能力-超低界面张力3种不同性质的驱油剂,并进行玻璃棒束油膜驱替实验。实验结果表明,对于低黏原油,乳化系数分别为0.667和0.706的强乳化能力驱油剂,不论其界面张力是否达到超低,其驱替效率都约为90%,而乳化系数为0.244的弱乳化能力-超低界面张力驱油剂的驱替效率不足70%;对于中黏原油,乳化系数分别为0.534和0.602的强乳化能力驱油剂,不论其界面张力是否达到超低,其驱替效率都约为83%,而乳化系数为0.258的弱乳化能力-超低界面张力驱油剂的驱替效率不足65%。研究结果表明,油水乳化能力是对油膜驱替起决定作用的性能指标。     

兴1块复合驱配方室内筛选研究

化学驱提高原油采收率的能力主要取决于体系的界面张力。用实验方法研究了聚合物、表面活性剂对兴１块驱油体系界面张力的影响。结果表明：表面活性剂对降低界面张力起重大作用，而聚合物则影响甚微；单纯碱剂或碱浓度小于０．５％的复合配方不能使兴１块驱油体系界面张力降至超低。初步得出了兴１块复合驱配方，其中二元配方为：（１．５％～２．０％）Ｎａ２ＣＯ３＋（８００～１０００ｍｇ／Ｌ）Ｍｏ－３０００；三元配方为：（１．５％～２．０％）Ｎａ２ＣＯ３＋０．２％ＡＤＦ４（或ＬＨ）＋（８００～１０００ｍｇ／Ｌ）Ｍｏ－３０００。它们均可将体系界面张力降至１０－３ｍＮ／ｍ数量级，为该区块复合驱数模及矿场试验提供了基础数据。     

聚合物驱后石油磺酸盐体系提高采收率室内实验研究

针对孤岛油田中一区Ng4砂层组油藏条件,开展了聚合物驱后以石油磺酸盐为主剂的表面活性剂驱油提高采收率的室内实验研究工作。通过大量的室内实验,研制出以石油磺酸盐为主剂的复配体系,并开展了驱油效率实验。对比了几种低界面张力活性剂驱油体系的驱油效果,筛选出效果最好曲石油磺酸盐驱油配方体系：0．3％SLPS-01C＋0．1％助剂1#。研究了不同转注时机对石油磺酸盐体系提高采收率效果的影响,在注聚合物后含水率最低时,由于聚合物驱的作用,形成“油墙”,可防止表面活性剂窜流,此时转注石油磺酸盐体系效果最好,洗油效果最佳。图4表7参21     

陈庄原油超低界面张力驱油体系研究

开展了单一表面活性剂体系、表面活性剂复配体系及碱+表面活性剂体系与陈庄原油间动态界面张力的测定实验。实验结果表明:CBET-13在较宽的质量分数范围内(0.05%～0.15%)可以使油水界面张力达到超低;质量比为4∶1的SLPS与KAS复配体系,当总质量分数在0.075%～0.15%的范围内可以使油水界面张力平衡值降至10-4 mN/m数量级;总有效质量分数为0.1%、质量比在(9∶1)～(6∶4)范围内的CBET-13与CBET-17复配体系使油水界面张力降到超低;0.2%NaOH+((0.05%～0.2%)SLPS、(0.025%～0.05%)AS-0-4、(0.01%～0.075%)AS-3-0、(0.03%～0.09%)HSBET-12)体系可以使油水界面张力降至10-3 mN/m以下。以上体系,可以作为陈庄油田超低界面张力驱油配方的选择。