基于大庆油田平台探究启动压力梯度

油藏的压差-流量曲线是一条上凹型曲线,具有非达西渗流特征。启动压力梯度与渗透率成乘幂关系,启动压力梯度随渗透率的减小而增大,水驱平均启动压力梯度为0.05MPa/m,乳状液驱平均启动压力梯度为0.039MPa/m。乳状液之所以会有效降低启动压力梯度,是因为它能够显著降低界面张力,减小了边界层的渗流阻力。乳状液界面张力越低,启动压力梯度也就越小。     

油藏工程启动压力梯度深度探究

利用微流量计量仪,通过"压差-流量"法,精确测定了油藏水驱和乳状液驱的启动压力梯度,深入分析了油藏非线性渗流特征,重点研究了乳状液对油藏启动压力梯度的影响和作用机理。结果表明,油藏的压差-流量曲线是一条上凹型曲线,这条曲线并不具备达西特征,相反,拥有非达西渗流特征。启动压力梯度和渗透率之间存在某种关系,经过研究之后发现是乘幂关系。渗透率减小时,启动压力梯度会增大。水驱平均启动压力梯度为0.05 MPa/m,乳状液驱平均启动压力梯度为0.039 MPa/m。乳状液之所以会有效降低启动压力梯度,是因为它能够显著降低界面张力,减小了边界层的渗流阻力。乳状液界面张力越低,启动压力梯度也就越小。     

微乳液泡沫驱油技术原理、挑战和研究进展

微乳液驱和泡沫驱是强化采油领域中的两个重要技术。前者利用表面活性剂形成油-水微乳液提高增溶能力,降低油水界面张力和毛细管阻力,从而提高驱替效率和微观采收率;后者利用泡沫剂将气体稳定地分散在水相中,在油藏孔隙中形成泡沫,封堵优势通道和已驱替区域,从而扩大波及体积并提高宏观采收率。通过综述两个技术的国内外发展历史和研究进展,阐明了其优势和局限性。近年来提出的微乳液泡沫驱油技术,又称为低张力泡沫驱,其既可以保留两个独立技术的优势,又可以克服他们的缺点,最终同时提高微观和宏观采收率。但是在实际研究中,微乳液泡沫驱技术却面临理论和应用上的双重挑战。通过调查国内外相关研究进展,详细阐述了微乳液泡沫驱技术目前面临的挑战、研发思路和研究建议。     

不同压力梯度油水相渗曲线特征和剩余油分布状态及应用研究

油水相对渗透率对注水开发油藏后期进行提液稳产具有决定性作用.选取渤海油田某区块物性相近的天然岩心,测定不同压力梯度下油水相对渗透率曲线,利用玻璃刻蚀技术研究了不同压力梯度下剩余油形态变化特征,从微观角度分析了压力梯度影响油水相渗的作用机理.研究表明:该地区储层相渗曲线形态是典型的水相"上凹"型,随着压力梯度的增大,相渗曲线整体右移,残余油饱和度降低,两相共流区扩大,残余油饱和度下水相相对渗透率增大;在低驱替压力梯度下,剩余油以连片状为主,随着压力梯度的增大,连片状剩余油比例逐渐下降,油膜状比例升高,油滴状呈先升后降的趋势;不同开发阶段剩余油赋存状态不同,在低含水期,剩余油以连片状为主,随着水驱的深入,不同类型剩余油发生转化.     

弱碱三元复合驱剩余油微观驱替机理

在碱、聚合物和表面活性剂的协同作用下,三元复合驱驱替效果显著提升,对各类剩余油的动用效果也明显增强。通过室内微观驱替实验,使用一种弱碱三元复合驱体系对水驱后形成的簇状、柱状、盲端状、油滴状和膜状5类剩余油类型进行驱替机理分析。研究表明:在三元复合驱体系内,碱有利于生成具有表面活性剂性质的物质、溶解界面膜、改变岩石润湿性、充当“牺牲剂”;表面活性剂可以改变油水界面张力、改变岩石浸润性;聚合物起到降低驱替剂与原油的流度比、增大驱替剂黏度、增大驱替压力的作用。在该体系的作用下,水驱后难以被动用的剩余油驱替效果显著提升。     

表面活性剂界面性能对辽河油田锦16块原油驱油效率影响研究

化学复合驱油技术是通过降低油水界面张力,改善驱替相的粘度来提高原油采收率。表面活性剂的界面性能是其驱油特性的主要参数。对六种表面活性剂进行了单剂界面活性、复合体系界面活性评价、复合体系增粘性评价,并利用三层非均质模型开展物理模拟实验,评价并比较不同表面活性剂的驱油能力。30 min内达到超低界面张力并快速拉断的表面活性剂,驱油效率最高;30 min内界面张力达到10-2并快速拉断的表面活性剂,驱油效率较高;30 min内能刚刚达到超低界面张力,但2 h内界面张力不再变化的表面活性剂驱油效率最低。实验结果表明,复合体系界面张力数量级、界面张力降低速度、油滴断开时间对提高采收率有较大影响。     

表面活性剂的实践与应用

油田进入高含水期后，剩余油以不连续的油块被圈闭在油藏岩石孔隙中，作用于油珠上的两个主要力即粘滞力和毛细管力。如使用适当的表面活性剂体系，降低油水问的界面张力，便减少了使残余油移动时油珠变形所带来的阻力，从而提高了驱油效率。     

二元复合体系驱替聚驱后剩余油作用机理研究

海上稠油油田在聚驱之后仍然会有很大一部分剩余油,而聚合物和表活剂组成的二元复合体系用来驱替聚驱后残留剩余油效果显著,为了在微观和宏观上进一步研究二元复合体系是如何动用聚驱后的剩余油,采取微观可视化实验、4层非均质岩心驱替实验、二维平面非均质岩心的驱油实验进行研究,通过结果分析得出二元复合体系可以有效地驱替簇状、柱状剩余油以及附着在岩壁表面的膜状剩余油,并且二元复合体系与油产生超低界面张力,其会动用一部分水驱和聚驱已波及到但无法采出的残余油,进而提高采收率.     

界面张力降低速度对乳化及驱油效率影响研究

为深入研究界面张力降低速度对乳化及驱油效率的影响程度,系统考察了相同平衡界面量级条件下,具有不同界面张力降低速度的三元复合驱体系的形成乳化油滴的能力及对人造岩心中提高采收率幅度的影响。实验结果表明,在平衡界面张力都达到10~(-3)mN?m~(-1)量级的前提下,界面张力降低速度过快的体系,由于形成的乳化油滴粒径过小,无法启动小孔道中的油滴,会导致"界面张力窜流现象"即界面张力虽低,采收率提高幅度反而较低,同样,界面张力降低速度过慢的体系,由于形成乳化油滴的数量过少,提高采收率的幅度也较低,只有适宜的界面张力降低速度,才能最大幅度提高采收率。     

稠油活化剂的驱油效果及数值模拟反演

通过所研发的稠油活化剂在微观刻蚀模型、平板均质岩心模型和三层非均质岩心模型中的驱油实验,综合评价了稠油活化剂的驱油效果和作用机理,同时针对稠油活化剂提出了数值反演流程.结果表明:稠油活化剂能够增加水相黏度、降低油水界面张力,还能拆解分散稠油重质组分,使原油易于流动,而原油分散成的细密油滴也具备调剖作用.因此稠油活化剂能够增加波及效率和洗油效率,在后续水驱阶段能够持续起到控水增油效果,从而有效提高稠油采收率.针对稠油活化剂提出的数值反演流程,能够帮助活化水驱的数值模拟工作实现较高的反演精度.     

纳米乳液驱油体系性能评价及驱油机理分析

针对低渗透油田开发困难的问题,开发了一种纳米乳液驱油体系,评价了纳米乳液与油田地层水的配伍性、界面张力性能、对岩心润湿性的影响,并通过室内岩心驱替试验评价了纳米乳液的驱油效果,分析了纳米乳液提高采收率的作用机理。评价结果显示:纳米乳液平均粒径为24.7 nm,与地层水具有较好的配伍性能;纳米乳液溶液能使原油界面张力降低到10~(-3)m N/m数量级,同时使岩心向中性润湿方向改变,质量分数0.2%纳米乳液溶液能提高原油采收率15%。     

自生泡沫复合驱油体系性能研究

筛选出适合污水配制自生泡沫复合驱油体系,其组成为0.1%AOS+0.5%活性碱(或0.2%磺化木质素)+0.1%KYPAM+3%生气剂;自生泡沫复合驱能大幅度降低油水界面张力,体系与原油的界面张力达到10~(-2) mN/m以下。实验证明,自生泡沫复合驱体系既能提高驱替效率;又能够降低驱替相和油的流度比,提高波及效率,室内岩心驱油实验提高采收率大于25%以上。     

表面活性剂降低注水井注入压力室内实验研究

针对外围油田部分注水井注入压力高，注水驱替效率低及套损井不断增加等情况，开展了表面活性剂降低注水井注入压力室内实验研究。室内实验表明，55℃表面活性剂体系油水界面张力达到10^-2mN/m数量级，且具有较好的界面张力稳定性。岩心驱油降压模拟实验表明，表面活性剂体系驱替0．5倍孔隙体积（PV），后续水驱替压力下降48％左右。注入表面活性剂体系后，油水界面张力降低，残余油民度下降，水相相对渗透率上升，注主压力下降。     

三元复合驱及其发展过程

近年来,大庆油田开展了三元复合驱试验,这是三次采油中提高采油率的又一新途径。三元复合驱替液是由碱、磺酸盐和聚丙烯酞胺复合配制的。三元复合驱油机理在于提高油层的波及效率以及最终采出程度,因为三元复合体系在油层的渗流过程中,随着油水界面张力降低。油膜、油块、油滴被逐渐活化,开始聚合并流动,象“滚雪球”一样,逐渐形成油墙。同时随着宏观和微观波及体积的增加,．这种作用更加明显。表面活性剂所以能提高原油采收率是由于它能降低原油与亲水泥浆溶液之间的界面张力,使油层原油发生自乳化,：改变油一水溶液间的界面流变性,还可以调节岩石孔的润湿性,便于石油排出。有关文献报道,在苛性钠水溶液中加人阴离子型和非离子型表面活性剂的混合物及聚合物可使原油采收率达到96．8％。     

冷采洗油剂在不同润湿性条件下的微观驱油实验研究

胜利油田自主研发的表面活性剂体系-冷采洗油剂经多年现场应用,取得了实际增产效果,但对剩余油的微观作用机理研究不足。基于储层岩石润湿性不均一的情况下,利用微观可视化装置,在润湿性不同的模型中,对冷采洗油剂驱油的微观渗流机理进行研究,探究其在不同条件下对微观剩余油的驱替情况。实验结果表明,该体系在孔隙介质特定的条件下,提高采收率的作用机理是对降低油水间界面张力、增大油水流度比和乳化剥离相结合的作用,以及驱替过程中波及范围的扩大。     

微乳液在油气田开发中的应用

微乳液自20世纪90年代被定义推广以后,逐渐在各领域被研究及应用.微乳液在油气开发中,能够改变岩石表面的润湿性,通过增溶、乳化和富集作用对不同类型剩余油进行拉拽和携带,将其驱替出地层.微乳液具有粒径小、界面张力低、增溶能力强等特点,并且有多种分类方法.通过正交试验法和相图法可以对微乳液进行配比的确定.国内外学者进行了微...     

低渗透油藏中油包水乳液的生成及其扩大波及体积的作用

针对低渗透水驱波及效率低的问题,研究了具有扩大波及体积作用的油包水乳液的形成及对驱油效果的影响。乳化剂浓度、油水比以及岩心渗透率是影响水包油乳液向油包水乳液的转变的重要因素。在高浓度条件下(0.5%和0.3%),乳化剂TC-6和原油形成的分散体系以水包油乳液为主。随着浓度降低,水包油乳液转变为油包水乳液并伴随着分散体系粘度的升高。相同浓度条件下,油水比升高也会引起水包油乳液向油包水乳液的转变。质量浓度0.3%条件下,油水比<6∶4时,分散体系以水包油为主;油水比>7∶3时,水包油乳液转变为高粘度油包水乳液。乳化剂浓度,油水比渗透率低于50.1 m D时,水包油乳液不稳定,容易发生反相形成油包水乳液。低渗透岩心实验表明,具有扩大波及体积功能的乳化剂能够在水驱基础上提高采收率8.9%,明显高于超低界面张力表面活性剂体系提高采收率效果。同时,乳化剂分子量小、粘度低,本身不存在注入性的问题,因此对于低渗透油藏水驱后扩大波及体积、提高原油采收率具有重要意义。     

低渗透油藏中油包水乳液的生成及其扩大波及体积的作用

针对低渗透水驱波及效率低的问题,研究了具有扩大波及体积作用的油包水乳液的形成及对驱油效果的影响。乳化剂浓度、油水比以及岩心渗透率是影响水包油乳液向油包水乳液的转变的重要因素。在高浓度条件下(0.5%和0.3%),乳化剂TC-6和原油形成的分散体系以水包油乳液为主。随着浓度降低,水包油乳液转变为油包水乳液并伴随着分散体系粘度的升高。相同浓度条件下,油水比升高也会引起水包油乳液向油包水乳液的转变。质量浓度0.3%条件下,油水比6∶4时,分散体系以水包油为主;油水比7∶3时,水包油乳液转变为高粘度油包水乳液。乳化剂浓度,油水比渗透率低于50.1 m D时,水包油乳液不稳定,容易发生反相形成油包水乳液。低渗透岩心实验表明,具有扩大波及体积功能的乳化剂能够在水驱基础上提高采收率8.9%,明显高于超低界面张力表面活性剂体系提高采收率效果。同时,乳化剂分子量小、粘度低,本身不存在注入性的问题,因此对于低渗透油藏水驱后扩大波及体积、提高原油采收率具有重要意义。     

砾岩亲水油藏三元复合驱微观机理研究

为阐述三元复合剂在砾岩亲水油藏中驱油机理,利用砾岩亲水微观孔隙刻蚀模型,对新疆油田某砾岩油藏三元复合剂驱替剩余油的微观过程进行了研究。实验结果表明,三元复合驱在砾岩亲水微观模型中的驱替机理主要为小油滴启动、大油滴变形重新运移、剥蚀及乳化现象,同时存在桥接和拉丝现象。三元复合驱在砾岩油藏中能够提高洗油效率和增大波及体积,是砾岩油藏继续提高采收率的有效方法。     

一种耐温抗盐的油基超分子体系的驱油性能研究

聚合物微球具备注入爬升压力低、深部运移效果好、耐温耐盐及成本较低等特点，作为一项新型纳米调驱技术，在石油三采领域有广阔的应用前景。聚丙烯酰胺微球乳液作为常用的驱油剂，在温度和矿化度较高的条件下无法在该类油藏条件下取得较好的驱油效果，因此，对非聚丙烯酰胺类新型油基超分子体系的研究十分有必要。选用油田常用的50、100 nm聚丙烯酰胺微球，以及油基超分子微球进行对比研究，在分析和观察其粒径、团聚行为、黏度以及毛细管内油水传质行为和降低界面张力作用的基础上，通过微观可视油滴剥离实验，研究了温度、表面活性剂对聚合物微球原油油滴剥离作用的影响。通过标定不同微球在原油油滴剥离过程中产生的外接触线的移动速度，定量分析了不同种类微球剥离油滴的微观作用效果。结果显示，聚合物微球与表面活性剂有协同作用，可大大提高剥离油滴的速度。在这3种微球中，油基超分子微球体系具有较好的耐温抗盐性能，剥离油滴的效果最好，50 nm微球次之，100 nm微球的剥离效果最差。因此，油基超分子体系是一种具有良好发展前景的新型驱油体系。