基于海上X油田新型耐温抗盐驱油剂性能评价及驱油特性研究

随着渤海油田稳产3 000×104t主题的提出,以化学驱为主的三次采油技术在海上油田的高产稳产中占据着较为重要的地位。部分水解的HPAM型聚合物在高温高盐环境下稳定性差、在溶液配注过程中黏度保留率低等因素都影响了聚合物其黏弹性提高驱油效果的实现。本文将两种新型耐温抗盐聚合物(代号为KY-S、KY-K)与海上在用聚合物开展了性能评价及驱油效果分析,结果表明:在模拟X油田高温高盐条件下,新型聚合物KY-S比现场在用SZ1聚合物具有更好的黏度稳定性及耐温性能;经90 d老化后,KY-S黏度保留率为37.8%,而LD2聚合物黏度保留率为29.1%,SZ1聚合物黏度保留率仅为27.4%;扫描电镜检测结果表明新型聚合物分子在水溶液中伸展性好,具备良好抗盐性能。同等条件下室内驱油实验时新型聚合物的驱油效率比现场在用聚合物驱油效率高2.5%。     

杏五区中块三元复合体系驱油配方研究

根据杏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。三元复合体系与杏五区中块原油形成的界面张力为１０－３ｍＮ／ｍ，室内天然岩心驱油效率比水驱采收率提高２１．７％。     

聚表剂溶液性能及其驱油机理

采用仪器分析和现代物理模拟方法,对BⅢ聚表剂的微观分子结构、黏度特性、乳化性、界面张力及驱油效率进行了研究,并与普通中分聚合物进行了对比.结果表明:BⅢ聚表剂分子具有独特的"网状"结构,分子线团尺寸远大于中分聚合物,使其具有更好的液流转向能力;BⅢ聚表剂溶液存在一个临界浓度值,类似于表面活性剂的临界胶束浓度,低于该浓度...     

聚驱后阳离子聚合物HCP提高采收率机理研究

对胜利孤岛聚驱后油藏阳离子聚合物HCP驱油效果和机理进行了实验研究。HCP为用环氧丙基三甲基氯化铵醚化的淀粉。实验溶液用矿化度5.1 g/L的模拟油田污水配制,驱替用HPAM溶液浓度1.2 g/L,室温黏度10.1 mPa.s,HCP溶液浓度8 g/L,室温黏度7.8 mPa.s。0~20 g/L HCP溶液70℃下与孤岛中二南脱气原油(黏度121.8 mPa.s)间的界面张力为11.3~8.87 mN/m,室温下使油湿、弱水湿矿物表面接触角变小,亲水性增强;HCP与HPAM溶液相混时产生白色絮状沉淀,质量比为10∶1时沉淀量最多。在渗透率0.29~1.00μm2的含黏土石英砂胶结岩心中注入1 PV 0.2~1.2 g/L的HCP溶液,使水相渗透率降低58.4%~94.0%。采用表面弱油湿的石英砂填充可视化平面模型,用黏度52.46 mPa.s的模拟油驱替至束缚水饱和,在水驱、聚驱(0.3 PV)、后续水驱(0.2PV)之后注入HCP溶液,观测到残余油启动,形成富集油带,波及面积扩大至几乎全模型。采用渗透率5.1和1.2μm2的储层砂充填管并联模型和70℃黏度73 mPa.s的模拟油,按相同程序完成后续水驱后注入0.3 PV HCP溶液并水驱,高、低渗管和全模型采收率增值分别为3.26%、4.84%、4.04%,在相同条件下改注0.4 PV超低界面张力表面活性剂体系并水驱,相应的采收率增值仅分别为0.74%、1.56%、1.15%。图2表4参9。     

极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24     

H201区Y8油藏聚合物驱实验研究及应用

长庆油田H201区Y8油层是中低渗透油藏,非均质强,开发中后期平面和剖面矛盾突出,含水上升快,产量递减严重,水驱进一步提高采收率难度较大,为此对该区块进行了聚合物驱研究应用。室内进行了对聚合物的抗盐性、热稳定性等性能评价及岩心驱油实验研究;在H201区开展了聚合物驱现场试验,累积注入0.196PV聚合物溶液后,试验区注入压力上升,综合含水下降,含水最低时下降了7.4%,累积增油9237t。     

聚合物驱提高驱油效率机理及驱油效果分析

根据分子动力学基本原理,描述了聚合物驱过程中驱油的分子作用力,经与水驱的分子作用力对比证明,聚合物溶液的粘弹性是聚合物分子与原油分子摩擦力和撞击力的宏观表现,聚合物驱能够提高驱油效率.对大庆油田北一区断西试验区相距30m检查水驱效果的北1-6-检27井和检查聚合物驱效果的北1-6-检26井进行了密闭取心资料研究,由岩心剩余油饱和度密度分布曲线发现,聚合物驱较水驱达到残余油饱和度的岩心比例明显增高,高含油饱和度的岩心比例明显降低.从而证明:在相近条件下,聚合物驱较水驱既能扩大波及体积,又能提高驱油效率.     

聚合物驱窜聚影响因素及防窜对策

聚合物驱油是化学驱的主要方式之一,但油田长期注水开发导致油藏储层及流体物性发生较大变化,使得聚合物驱油过程中经常出现高渗透条带聚合物窜流,从而降低了驱油效率。通过微观的可视化实验,研究了聚合物在不同渗透率级差下的窜流规律,以及聚合物注入速度和质量浓度对聚合物驱窜聚的影响。从凝胶堵剂和注聚合物措施实施方案2个方面研究了防窜措施。矿场试验证明,建立的防窜措施有较好的适应性,提高了聚合物利用率,扩大了聚合物驱的波及体积,单井含水率下降了5%,累积增油量为426t。     

适用于含聚回注水的疏水缔合聚合物的综合性能

新疆油田化学驱采用高矿化度含聚回注水作为注入水。研究了含聚回注水配制的普通聚合物HPAM和疏水缔合聚合物KYPAM的増黏性、流变性、黏弹性、长期稳定性、不可及孔隙体积(IPV)和驱油性能。研究结果表明:KYPAM具有特殊的空间网状结构,在含聚污水中具有更好的增黏性、流变性、黏弹性;在含聚回注水中KYPAM的抗老化能力好于HPAM,经过90 d的老化后,质量浓度1500 mg/L的KYPAM溶液的黏度保留率为81.4%,而HPAM溶液的只有40.2%;在渗透率150×10^-3μm²左右岩心中,质量浓度为1500 mg/L的KYPAM溶液的IPV为19.6%,而HPAM溶液的IPV为22.1%,KYPAM启动相对小孔喉的能力比HPAM高;在渗透率150×10^-3μm²左右的人造砾岩岩心中,水驱后注入0.5 PV的浓度为1200、1500 mg/L的聚合物溶液,KYPAM的驱油效率比HPAM的高2%数3%。图11表5参19     

新型表面活性驱油聚合物GL的研究

针对油田现有聚合物抗盐性差并且难以提高洗油效率的问题,合成了一种具有表面活性的耐盐型驱油剂GL,考察了它在大庆特定油藏条件下的溶液性质。研究表明:在温度45℃、矿化度2400 mg/L、浓度在250¹500mg/L范周内,GL溶液的表观黏度均高于油田现阶段常用的HPAM溶液的。在温度45℃、浓度1000mg/L下,二者溶液的黏度均随着矿化度的增加而降低,但GL溶液的黏度始终比HPAM高20mPa·s左右;浓度为1000mg/L的GL溶液与原油形成的乳状液稳定时的析水率较低,为50%左右,而HPAM在相同条件下与原油形成乳状液的析水率达到95%。相同浓度(1000mg·L^-1)或者相同黏度（62mPa·s）的两种溶液岩心驱替实验结果表明,GL溶液驱的采收率分别比HPAM溶液驱的高4.0%和2.6%。图6表1参7     

耐温抗盐聚合物TS-45流变性及驱油效率研究

在45℃(大庆主力油藏温度)下,以超高分子量(2.8×107)HPAM为对比,实验考察了耐温抗盐聚合物TS-45溶液的流变性能和驱油能力.TS-45为丙烯酰胺、强极性(含-SO3H)支链单体及少量疏水缔合单体的共聚物.实验聚合物溶液含盐(NaCl)5 g/L,含聚合物1 g/L.两种聚合物溶液在0.02～600 s-1范围均为假塑性流体,TS-45溶液的粘度大于HPAM溶液.溶液的G′和G″随振荡频率增加(0.1～50 Hz)而增大;TS-45的G′(和G″)大于HPAM的相应值;G′和G″曲线的交点,TS-45为0.1 Hz,此时G′=G″=0.078 Pa,HPAM为0.147 Hz,此时G′=G″=0.0088 Pa,表明TS-45溶液的弹性大于HPAM溶液.与NaCl浓度1 g/L的聚合物溶液相比,实验溶液的G′和G″均下降,在2.81 Hz下的保留率对于TS-45分别为48.2%和38.3%,对于HPAM分别为24.1%和17.2%,说明TS-45的耐盐性较好.TS-45在岩心中的阻力系数和残余阻力系数(38.6和9.6)大于HPAM的相应值(25.4和5.7).在岩心驱油实验中,注入0.38 PV聚合物溶液提高采收率的幅度,1 g/L的TS-45污水溶液、HPAM清水和污水溶液分别为12.6%、10.5%、8.9%,0.8 g/L的TS-45污水溶液为10.7%;在注入量0.2～2.0 PV范围内提高采收率的幅度,1 g/L的TS-45污水溶液恒大于HPAM污水溶液.图6表2参5.     

喇嘛甸油田北东块一区聚驱提效矿场试验

针对喇嘛甸油田二类油层聚合物驱开发中存在聚合物用量大、吨聚增油量低的实际问题,以喇嘛甸油田北东块一区聚驱提效试验区为典型区块,总结了聚驱提效的做法:加强地面配注系统黏损控制,从源头上降低聚合物干粉用量;优化注入质量浓度个性化设计,提高注入体系与油层匹配性;强化跟踪调整,增加有效注入,减少无效注入.通过提效措施,节约了聚合物干粉用量,提高了吨聚增油量,区块整体效益明显提升.研究成果在提高二类油层开发效益方面具有较高的推广价值和应用前景.     

聚驱稠油数字岩心模型建立及驱替规律分析

为更深入研究聚驱稠油的驱替规律,开展了稠油聚合物驱的微观机理研究。采用逾渗理论,基于计算机随机建模方法,建立了水驱数字岩心模型,并与岩心试验相渗拟合,验证模型的正确性。在此基础上,考虑聚合物的黏弹性、浓度的扩散、吸附、捕集以及稠油的非牛顿流体特性等,建立了聚驱稠油数字岩心模型,模拟了饱和油和聚合物驱稠油两种驱替过程并分析了驱替规律。研究结果表明:该数字岩心模型能够有效模拟聚合物驱稠油的微观机理,黏弹性聚合物驱采收率大于水驱和纯黏性聚合物驱,且随着松弛时间的增加,即弹性作用的增强,采收率提高;聚驱减少了剩余油孔隙个数,使得剩余油分布更加复杂、更加分散,提高了驱油效率。该项研究对于聚驱油藏高效开发具有一定的指导意义。     

大庆油区聚合物驱矿场合理停注聚时机及实施方法

为避免矿场聚合物溶液低效、无效循环,合理优化油田化学剂用量,提高吨聚产油量、吨聚增油量等指标值,对大庆油区矿场注聚后期各井组间聚合物用量、综合含水率、采聚质量浓度、增油倍数等开采指标变化规律进行了深入分析。考虑经济效益和地质条件的差异性,确定区块综合含水率为92%时应着手编制停注聚方案,单井综合含水率为94%是合理停注聚时机;对于综合含水率为92%~94%的生产井,可应用采收率提高值和聚合物用量导数曲线与经济界限曲线的交点判定停注聚时机;建立了停层不停井、停井不停站、停站不停区的停注聚实施方法,及时实施停注聚,提高聚合物利用率,改善聚合物驱开发效果。     

适用于高温高盐低渗砂岩油藏的表面活性剂驱油体系

为适应高温高盐低渗砂岩油藏提高采收率的需求,以新型阴—非离子表面活性剂SNH-10为主要处理剂,通过室内实验研究了一种耐温抗盐的表面活性剂驱油体系,并对其综合性能进行了评价.结果表明,该表面活性剂驱油体系在温度为140℃、矿化度为350 g/L时,界面张力值仍能维持在10-3 mN/m数量级,具有良好的耐温抗盐性能;当...     

聚驱采出井压裂措施研究及效果分析

南二、三区东部聚驱开发过程中 ,随着注入量的增加 ,采出井的受效情况出现了较大的差异。为了减缓矛盾 ,保证聚驱整体开发效果 ,我们运用精细地质研究手段 ,结合动静态资料进行优化选井选层 ,并采用数值模拟结果同实际压裂效果相结合、对比的方法对采出井压裂有利时机选取进行了论证。结果表明 :在不同的见效时期下 ,压裂措施都是一种最有效的提高聚驱效果的改造措施 ,这为聚驱过程中如何有效提高最终采收率提供了经验。     

超支化疏水缔合聚合物 HBPAM的性能及驱油效率

为了提高三采污水配制聚合物溶液的性能,对比评价了超支化缔合聚合物HBPAM和现场在用的KYPAM聚合物的增黏性能、黏弹性能、抗盐性能、长期稳定性能、抗剪切性能以及驱油效果,并观察了二者的微观形貌。研究结果表明,当浓度高于临界缔合浓度(1250 mg/L)后,HBPAM具有较强的增黏性能和黏弹性能;与KYPAM相比,HBPAM具有更好的抗盐性能和长期稳定性能。污水配制的浓度1500 mg/L的KYPAM溶液,在油藏条件老化180 d后的黏度仅为13 mPa·s左右,黏度保留率仅20%,而相同处理条件下,HBPAM溶液的黏度大于50mPa·s,黏度保留率在80%左右。HBPAM溶液具有较强的抗剪切稳定性,机械剪切速率15000 s-1作用后再静置24 h,浓度1500 mg/L的HBPAM溶液的黏度保留率为85%数89%,扫描电镜结果显示HBPAM具有更加规整的三维网状结构。岩心驱替实验结果表明,在水驱基础上,注0.3 PV的1500 mg/L的HBPAM溶液提高采收率16.5%,比黏度相近的浓度1800 mg/L的KYPAM溶液提高采收率幅度高5.0%。与KYPAM溶液相比,相同黏度的HBPAM溶液更能改善油藏非均质性。     

含聚污水对驱油效率影响试验评价

研究显示聚合物注入地层后,经受各种因素的长期作用,产出后其结构和性能较注入前都有很大变化。本试验以渤海锦州9—3油田注聚受益井W7—4产出含聚污水为例,在综合分析储层地质特征、利用环境扫描电镜观察产出聚合物的分子形貌等基础上,定量评价了不同产出聚合物浓度、不同剩余油饱和度对驱油效率的影响程度,为含聚污水的再利用提供实验依据。扫描电镜分析照片显示产出聚合物呈网络状结构;评价实验结果表明普通污水驱替不出油后,转注含聚污水能提高驱油效率1．5％～5％,提高幅度随残余聚合物浓度的增大而增大;剩余油饱和度越高,含聚污水提高驱油效率越高。     

大庆油区葡萄花主力油层聚合物交替注入对驱油效果的影响

为改善杏树岗油田葡Ⅰ1数 3油层动用不均匀、 聚合物沿高渗透层低效循环的现象, 设计三管并联岩心注入实验, 研究了聚合物相对分子质量、 浓度和注入方式 （单独注入和交替注入） 对采收率的影响, 用数值模拟方法对交替注入周期进行了优选。结果表明： 随聚合物相对分子质量和浓度的增加, 岩心采收率逐渐增加; 单一聚合物驱可以有效动用高渗透层, 但驱替低渗透层效果较差; 交替注入聚合物的平均采收率比单一聚合物驱提高3.3%数 5.47%, 先注入大分子量聚合物段塞后注入小分子量聚合物段塞的驱油效果好于相反顺序段塞的驱油效果。数值模拟结果显示, 交替注入时间间隔过长不利于控制流度, 时间间隔过短容易造成黏度损失, 耗损较大能量, 不利于驱油, 该区块最佳交替注入周期为 3个月, 可提高采收率 11.68%。图6表4参12