无碱与含碱化学体系驱替稠油特征比较

稠油含碱体系化学驱能够显著提高采收率,但是碱的加入会带来结垢、采出液破乳难等问题,因此,人们逐渐考虑用无碱体系驱替稠油。当前关于2类体系驱替稠油特征和机理差异的研究较少,为了明确无碱和含碱化学体系驱替稠油差异,文中主要针对表面活性剂-聚合物(SP)和碱-聚合物(AP)体系开展了界面张力(IFT)、乳化性能和驱油特征研究。结果表明,SP和AP驱替稠油机理存在显著不同,即前者通过超低IFT形成油在水中乳化型(O/W)乳状液驱油,而后者与稠油没有达到超低IFT,形成水在油中乳化型(W/O)的乳状液。驱油结果表明,化学体系驱替稠油能力由强到弱依次为:AP、泡沫、SP、聚合物(P)、碱(A)、表面活性剂(S)。这说明:P的加入(扩大波及体积)是提高稠油采收率的前提,然后S和A才能充分发挥其超低IFT和乳化作用;气泡辅助的SP驱-泡沫驱是当前无碱复合体系驱替稠油的较好的注入方式,是接替AP驱的重要技术;与泡沫驱相比,单一SP驱存在对化学药剂的潜在浪费。     

不同水油黏度比下乳化对稠油复合驱的影响

化学复合驱是稠油提高采收率的关键技术之一,当前复合体系研发中越发强调乳化降黏机理,形成了高效乳化体系,但是强乳化产生的驱油增量尚不清楚,难以判断乳化对驱油的实际贡献。利用性能显著不同的1#（超低界面张力复合体系）、2#（乳化复合体系）、3#（兼顾超低界面张力和乳化的双效复合体系）体系,开展了系列的界面张力、乳化性能和不同水油黏度比下的驱油对比研究。结果表明,2#乳化复合体系和3#双效复合体系较1#超低界面张力复合体系更能稳定稠油乳状液。乳化对稠油复合驱的贡献因水油黏度比的不同而存在差异：水油黏度比小于0.200时,3#双效复合体系较1#超低界面张力复合体系采收率增幅高3.6%～6.7%,乳化能够增强体系驱油能力;当水油黏度比大于等于0.200时,3种复合体系驱油效果相近,乳化的影响显著减小,甚至可以忽略。泡沫复合驱较二 元复合驱采收率增幅显著提高,且其可将稠油驱替对复合体系乳化性能要求的水油黏度比界限从0.200减小到0.150。对于稠油复合驱,应依据水油黏度比的差异,确定对复合体系性能的要求。     

二元复合体系乳化性能及其对普通稠油的驱替效果

为确定非超低油水界面张力(10~(-1)mN/m数量级)、乳液稳定性及乳化降黏能力良好的1#二元复合体系驱替普通稠油的效果,分别从界面张力、乳化难易程度、乳液稳定性、乳化降黏能力和驱油效果5个方面进行评价,同时与超低界面张力型2#和3#二元复合体系(10~(-3)mN/m数量级)进行对比。结果表明,1#二元复合体系虽较难乳化稠油,但其形成的乳液稳定性更强,说明乳液稳定性与超低界面张力无相关性。渗流实验结果表明:1#二元复合体系能够显著降低稠油流动阻力,而2#和3#二元复合体系无此效果;分析1#,2#和3#二元复合体系乳化性能的差异,认为乳液稳定性是二元复合体系乳化改善稠油流动性的关键。驱油实验结果表明,1#二元复合体系可提高采收率15.6%,明显高于超低界面张力型2#和3#二元复合体系的采收率增幅(均在10.0%左右),说明乳液稳定性和乳化降黏能力在二元复合体系驱替普通稠油中具有重要作用。     

孤岛油田稠油热化学驱性能研究

利用多种化学剂评价手段筛选出性能优良的热化学剂及高温泡沫剂,并利用多功能泡沫驱油流程研究了不同温度下稠油的热水驱、化学剂及泡沫驱油性能,并对试验结果进行性能对比.结果表明,温度对稠油粘度及采收率影响至关重要,随着温度升高,原油粘度降低,采收率提高.油水界面张力低的热化学驱油体系由于降低了主流线上的残余油饱和度,强化了截...     

原位微乳液表面活性剂驱替低渗高凝油的适应性

针对高凝油注水开发效果差的问题,为了明确一种能与原油形成原位微乳液的高效表面活性剂IMS驱替 高凝油的适应性,开展了表面活性剂-高凝油相互作用和单一表面活性剂、二元复合驱体系及泡沫驱油实验。研 究结果表明,质量分数为0.1%的表面活性剂IMS可将界面张力降至0.6×10^-3mN/m,所形成的微乳液优先増溶高 凝油中的轻质组分,难以显著改变高凝油的析蜡点和凝固点。质量分数为0.1%～2.0%、用量为0.25～0.5 PV的 表面活性剂IMS吞吐或驱替,原油采收率增幅在1.7%～12.3%,进一步焖井浸泡不能明显改善驱油效果。聚合 物或泡沫的引入能够增强表面活性剂驱油能力,对应二元复合驱体系（1.0%表面活性剂+0.2%聚合物,0.5 PV）采 收率增幅为18.4%,不同浓度表面活性剂泡沫驱（1.0%和0.3%,气液比2∶1,起泡液0.5 PV）采收率增幅分别为 17.3%和16.8%。但是二元复合驱的注入压力高,在低渗高凝油藏中存在堵塞风险,而泡沫体系驱的注入压力相 对低,是提高采收率的较好方法。     

稠油油藏化学驱实验研究

在65℃测定0.01%RS-2(一种季铵盐表面活性剂)溶液、0.05%RS-2+0.5%Na2CO3溶液、0.05%RS-2+0.5%NaOH溶液与孤岛稠油之间的界面张力,形成的乳状液稳定性、乳化液滴直径分及3个表面活性剂体系(段塞尺寸1.0PV)填砂模型驱油效率.这3个体系的油水界面张力分别为100、10-1、10-2mN/m数量级;油水体积比1:1的O/W稠油乳状液60min析水率分剐为67%、12.5%、8%;乳化液滴平均直径分别为18、15、3μm.在均质模型中,1PV0.05%RS-2+0.5%NaOH溶液的驱油效果最好,在水驱基础上(采收率25.4%)提高采收率22.3%.在非均质模型中,0.05%RS-2+0.5%Na2CO3溶液驱油效果最好,驱替压力增幅高、持续时间长,在水驱基础上(采收率16.0%)提高采收率18.0%.认为在非均质稠油油藏中乳状液稳定、粒径稍大于高渗带孔径的化学驱油体系驱油效率更高;用非均质模型优选的稠油化学驱油体系更符合油藏实际.     

稠油降黏/泡沫复合驱提高稠油采收率

针对普通稠油注水开发效果差、化学降黏驱不能有效提高驱替过程中的波及效率的问题,以N,N-二甲基 胺、3-氯-2-羟基-丙磺酸钠、烷基醇聚氧乙烯醚硫酸铵盐为原料,研制了具有降黏和起泡功能的复合驱油体系。 研究了部分水解聚丙烯酰胺对稠油乳化降黏效果的影响,以及聚合物、油藏压力和稠油对驱油体系起泡能力与 稳定性的影响;对比了聚合物/降黏复合驱、聚合物/降黏/泡沫复合驱提高稠油采收率的效果。结果表明,在质量 分数为 0.3%、温度 30～80 ℃、油水体积比为 7∶3 的条件下,复合驱油体系可使稠油黏度从 1607 mPa·s 降至 35.0～60.3 mPa·s,降黏率达到96%以上;加入聚合物能提高复合驱油体系在更低浓度下的降黏能力。复合驱油 体系具有良好的起泡性能。随着油藏压力增加、稠油含量提高,泡沫稳定性明显增强。在70 ℃下,压力由1 MPa 升至13 MPa时,泡沫的半衰期由8 min提高至120 min。稠油稳定泡沫的作用明显。聚合物主要通过提高黏度、 降低泡沫液膜的排液速度、增强膜的强度来提高稳定性。在物理模拟驱油实验中,聚合物/降黏复合驱体系可在 水驱基础上提高稠油采收率10.05百分点。在注入聚合物/降黏复合驱油体系后再注入氮气,复合驱效果得到大 幅提高。注入气体后生成的泡沫有效提高了驱替过程中的波及效率,聚合物/降黏/泡沫复合驱提高采收率达到 22.0 百分点。降黏/泡沫复合驱技术能实现降黏与剖面调整一体化,对水驱稠油提高采收率具有良好的应用 前景。     

表面活性剂乳化能力差异对低渗油藏提高采收率的影响

表面活性剂驱是低渗透油藏提高采收率的重要技术手段之一,以往筛选活性剂基本以其降低油水界面张力的性能作为评价重点,而表面活性剂的油水乳化性能并未得到足够的重视。为研究油水乳化性能对低渗油藏提高采收率的影响,结合长庆低渗透油藏条件,选用具备相同超低界面张力但乳化能力有所差异的2种活性剂,利用均质、非均质岩心开展驱油实验。实验结果表明:同时具备超低界面张力和强乳化能力的活性剂BA,可在岩心入口段降低渗流阻力,同时实现岩心中部乳化封堵的效果,岩心中部残余阻力系数为2.08;而界面张力超低乳化能力较弱的活性剂TS,无法建立流动阻力,仅起到降压增注的作用。在非均质岩心驱油实验中,水驱后注入BA段塞0.6PV,建立了较高的驱替压力,扩大了波及系数,提高采收率11.46%,而活性剂TS提高采收率幅度为5.88%。     

河南双河油田90℃以上高温油藏二元复合驱实验研究

针对河南双河油田Ⅵ油组90℃以上高温油藏条件,提出了由表面活性剂SH7与聚合物1630S组成的适合该油藏条件的SP二元复合驱油体系,研究了该二元驱油体系的界面性能、乳化性能、热稳定性能、抗吸附性能及驱油性能。结果表明,SP二元复合驱油体系(1630S浓度1500 mg/L)在SH7浓度高于500 mg/L时油水界面张力可达10~(-3)mN/m超低数量级,SH7浓度高于1000 mg/L后,界面张力可达10~(-4)mN/m数量级,且在30 min内即达到超低。组成为1500 mg/L 1630S+2000 mg/L SH7的SP二元复合体系的乳化性能良好,油水比为7∶3时乳状液黏度是SP二元复合体系的7倍以上。该SP二元复合体系的抗岩心吸附性能良好,在经历五次吸附后,油水界面张力仍可达8.82×10~(-4)mN/m。当体系中氧含量低于0.8 mg/L时,聚合物及SP二元复合体系的长期热稳定良好,95℃下老化180 d后的体系黏度仍高于初始值,油水界面张力可以保持在10~(-4)mN/m数量级。均质岩心驱油实验结果表明,水驱后注入0.606 PV的SP二元复合体系,在水驱(采收率42.26%)基础上可提高采收率22.16%,较同等条件下的聚合物驱高出6个百分点。三倍渗透率级差层内非均质岩心驱油实验结果表明,SP二元复合体系的最佳段塞尺寸为0.6 PV,在水驱基础上提高采收率16.23%。     

超低界面张力胜利石油磺酸盐起泡剂的研制及性能评价

为了探索聚合物驱后油藏提高采收率的新技术,开展了超低界面张力胜利石油磺酸盐泡沫复合驱研究.通过大量实验筛选了胜利石油磺酸盐与不同种类表面活性剂复配后的泡沫性能和界面性能,得到了既具有良好的泡沫性能,又具有超低界面张力的复合体系,其配方为质量分数为O.15%的SLPS+质量分数为0.35%的6号起泡剂,其总质量分数为0.5%,界面张力达到了1.07x10<'-3>mN/m,发泡体积为320 mL,泡沫半衰期为120 min,耐温抗老化能力和抗盐能力均较强.油藏条件下的物理模拟驱替实验结果表明,超低界面张力胜利石油磺酸盐泡沫复合驱可在聚合物驱后提高采收率16%,证实该体系具有大幅度地提高聚合物驱后原油采收率的能力.