稠油乳化降黏体系提高采收率

为了解决胜利油田陈家庄稠油黏度大、开采难的问题,考察了阴离子烯烃类磺酸盐乳化降黏剂SS、阴离子烷烃类磺酸盐乳化降黏剂SD、非离子乳化降黏剂SF以及SS+SF(质量比1∶1)和SD+SF(质量比1∶1)复配体系降低油水界面张力的能力和乳化稠油的能力,并采用SS、SF、SS+SF溶液进行了微观可视化驱油实验。研究结果表明,在质量分数0.4%,温度25℃下,SD、SS阴离子乳化降黏剂体系与模拟油的界面张力分别为1.87×10-2mN/m和1.21×10-2mN/m,与稠油模拟油(黏度187 m Pa·s)形成乳状液(质量比3∶7)的黏度分别为42 mPa·s和46 mPa·s;在微观驱油过程中,阴离子乳化降黏剂SD、SS的提高采收率分别为56.75%、61.93%。同样条件下,SS+SF体系具有优于单组分乳化降黏剂的界面活性和提高采收率能力,界面张力降至1×10-4mN/m以下,与稠油模拟油形成的乳状液黏度为30 mPa·s,相对于SF乳化降黏剂提高采收率14.93%。SS+SF乳化降黏剂有望用作普通稠油油田的驱油处理剂。     

深层稠油油藏降黏泡沫驱驱油特征及机理研究

降黏泡沫驱结合了降黏剂乳化降黏和泡沫选择性封堵的优势,可进一步提高开发后期深层稠油油藏的采收率。通过室内实验,根据降黏泡沫剂的降黏效果、起泡性能、泡沫稳定性,优选出合适的降黏泡沫剂浓度;通过单岩心驱替实验对比不同驱替方式下降黏泡沫驱驱油特征以及开采效果,通过并联岩心实验研究不同渗透率级差下降黏泡沫的分流能力,明确降黏泡沫驱提高采收率机理。结果表明：降黏泡沫驱过程中,降黏剂可以促进稠油乳化降黏,泡沫可以有效封堵大孔喉,同时抑制氮气窜流。二者结合有效提高波及系数和洗油效率,提高驱替压差,降低含水率。降黏泡沫驱可以在降黏泡沫剂驱的基础上进一步提高13%的采收率。非均质条件下,降黏泡沫驱可以有效降低高渗透岩心窜流,迫使流体转向进入低渗透岩心发挥乳化降黏作用,扩大波及范围的同时提高了洗油效率。降黏泡沫驱技术能显著提高深层低渗透稠油油藏的采收率,其优化了油流分布,增强乳化与减少稠油黏度,为深层稠油高效开发提供了有效策略。     

水溶性分散型降黏剂降黏及微观驱油机理

稠油分散型降黏剂因其独特的功能和能够减少原油处理环节而备受重视,但是目前为止针对水溶性分散型降黏剂的研制和微观驱油机理研究较少。为此,在测试胜利乐安油田稠油结构的基础上,通过对加降黏剂前后稠油进行红外光谱分析、透射电镜和原子力显微镜扫描等实验,研究其降黏机理;利用高温高压条件下CT和微观刻蚀模型,研究水溶性分散型降黏剂在储层中的微观驱油机理。降黏机理主要为：分散型降黏剂与稠油分子结合后,渗透并扩散到稠油胶质和沥青质片状分子之间,降黏剂中的杂环原子与胶质相结合,减少了络合物在族分子间的生成,并且使聚集体产生分离,原来规则的聚集体转变成片状分子无规则分布,分子结构变得疏松,有序度降低,熵增大,既降低了稠油分子间的聚集,也降低了分子间作用力。其在高温高压储层中的微观驱油机理主要表现为：在较低驱替速度、较高浓度下,由于分散插层作用对吸附在岩石颗粒表面的稠油具有剥离作用,效率较高;在较高驱替速度、较低浓度下,剥离作用相对减弱,且存在较大量的包围式簇状剩余油。     

稠油化学降粘复合驱提高采收率实验研究

受地层压力高、储层厚度薄、边底水活跃等油藏条件影响,部分稠油油藏热采时的热损失大、成本高、采收率低,难以得到有效开发。通过室内驱油实验,研究稠油降粘剂驱、聚合物驱以及化学降粘复合驱提高采收率机理,对比分析不同驱油体系对于稠油提高采收率效果的影响。实验结果表明:利用水溶性降粘剂和聚合物组成稠油化学降粘复合驱驱油体系,可以提高采收率16.04%,优于仅使用降粘剂或聚合物作为驱油剂。对于稠油化学降粘复合驱效果,从换油效率角度考虑,优化复合驱段塞中聚合物和水溶性降粘剂的质量分数分别为0.3%和1.0%;从提高采收率角度对比,优化采用前置聚合物段塞后置水溶性降粘剂段塞的注入方式,相比于前置水溶性降粘剂段塞后置聚合物段塞的注入方式,可提高采收率7.2%~10.7%;在此基础上,优化得到水溶性降粘剂与聚合物段塞的最佳体积比为3∶2。在非均质模型和微观可视化模型中,化学降粘复合驱不仅兼具聚合物和降粘剂的驱油机理,而且还产生了协同增效作用,对于稠油较单一化学剂驱可大幅度提高波及范围和洗油效率。     

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。     

渗透降黏驱油剂提高采收率机理

渗透降黏驱油剂是一种聚合物型降黏剂,具有优异的水相增黏和油相降黏作用,能抑制水窜,有效地提高水驱稠油采收率。从介观和微观2个层面对渗透降黏驱油剂提高采收率的机理开展了分析和探索,CT扫描驱油实验研究发现,渗透降黏驱油剂在模拟非均质油藏驱油过程中,出现了纯油相和乳液相2个采油峰值,实现了高、低渗透层的均衡动用。微观刻蚀模型驱替实验结果表明,渗透降黏驱油剂在驱替过程中可与稠油形成多种类型流体形态,并在油藏驱油过程中发挥不同作用：驱替初期形成油包水（W/O）乳液扩大波及体积;继续注入可变W/O型乳液为水包油包水（W/O/W）型,提高渗流能力;形成的微乳液相可提高岩石上的油相剥离效率。渗透降黏驱油剂驱替后剩余油分布特征表明,簇状流和滴状流的相对含量显著降低,说明其具有良好的扩大波及和洗油效果,对于大幅提高低效水驱稠油采收率具有重要的借鉴意义。     

稠油分散性降黏剂的降黏效果及其微观驱油机理*

为解决胜利油田稠油热采开发成本高的问题,考察了一种分散性降黏剂L-A对胜利油田稠油的降黏效果, 分析了稠油降黏前后的分子结构和黏附力变化,利用微观可视化驱油实验模型研究了微观驱油机理。研究结果 表明,在地层温度56 ℃下,分散性降黏剂L-A溶液最佳质量分数为2.0%,降黏剂溶液与稠油最佳体积比为1∶6, 降黏率达到94.58%。降黏剂与稠油混合后,降黏剂中的磷羟基P—OH基团与羧酸根—COOH等极性基团插层 进入稠油分子间,拆散胶质沥青质的复杂片状分子结构,破坏胶体分散体系与胶质沥青质空间网络结构,分子结 构变得松散,缔合作用减弱,黏附力降低,分子间内摩擦力下降,导致原油黏度降低。分散性降黏剂L-A分子微 观上能够将吼道盲端、并联喉道以及低渗通道小孔喉区域的剩余油分散携带并剥离,具有洗油和调驱能力。     

稠油活化剂降黏机理及驱油效果研究

稠油降黏冷采是海上油田开发的主要方式,为深入认识稠油活化剂的降黏机理及其在原油黏度为150～1 000 mPa·s的稠油油藏中的应用效果,通过室内物理模拟实验和耗散粒子动力学模拟技术,研究了稠油活化剂对稠油的降黏机理及驱油效果。结果表明,稠油活化剂可提高水相黏度、降低油水界面张力,能有效降低常规可流动稠油的黏度。分子尺度上的研究结果显示,稠油活化剂分子对沥青质聚集体有明显的阻聚-分散效果,其活性基团能增大沥青质芳香盘的层间距和链间距,减小沥青质聚集体堆积高度和堆积层数,削弱沥青质间的相互作用,破坏稠油重质组分聚集结构,分散稠油,从而增强原油流动能力。稠油活化剂的多种机理协同作用使其在室内岩心驱替实验和矿场应用中,均可起到良好的降水增油效果。该研究从分子层面明确了活化剂降低稠油黏度机理,为稠油活化剂现场应用提供理论指导。     

聚合物降黏剂的性能及其提高采收率效果

聚合物降黏剂在提高普通稠油油藏采收率方面展现出良好的应用前景。通过对比部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和2种聚合物降黏剂（P-OVR-1，P-OVR-3）的基本性能和乳化降黏性能，深入研究了HPAM，P-OVR-1，P-OVR-3溶液的表观黏度和活性在驱替过程中对提高采收率所做的贡献。结果表明：P-OVR-1和P-OVR-3具有很好的乳化降黏性能，主要通过乳化分散原油，其形成乳状液的粒径越小，降黏效果越好。在P-OVR-1和P-OVR-3的水相增黏、油相乳化降黏作用下，大孔和小孔的采收率均有不同程度的提高，其中P-OVR-3驱替后大孔、小孔的采收率提高值分别为8.48%和9.59%。小孔中的剩余油主要依靠聚合物降黏剂溶液的黏弹性采出，在大孔中，主要依靠聚合物降黏剂溶液的高活性，降低毛管压力、黏附力和内聚力等，实现柱状残余油和油膜的高效驱替。     

稠油乳化降黏剂研究进展

文章结合稠油乳化降黏剂的作用机理,综述了近年来复配型、抗矿盐型、耐高/低温型、共/缩聚物型和易脱水型等典型乳化降黏剂的研究现状,分析了影响乳状液稳定性和降黏率的因素,并结合近年来研究的焦点问题,提出了乳化降黏剂目前的发展方向.     

油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究

在研究新疆风城稠油性质的基础上,开展了一种油溶性降粘剂辅助蒸汽驱在稠油开采中的应用研究。研究表明,在50℃时,该降粘剂的室内净降粘率达80%以上,结合注蒸气工艺,室内提高采收率34.3%。现场试验增效作用明显,显著延长生产周期,提高油汽比和产油量。     

稠油热力-表面活性剂复合驱对提高采收率的作用

通过室内实验和理论分析,研究了蒸汽-表面活性剂复合体系对岩石相渗特性的影响。加入表面活性剂可大幅度提高驱替相的毛细管数,从而提高驱油效率。在稠油热采添加表面活性剂复合驱过程中,内相体积分数的大小是影响生成的水包油型乳状液黏度和流变性的主要因素。在复合驱过程中,乳状液的作用主要体现在:生成的水包油型乳状液,通过乳化降黏、乳化携带剩余油滴来提高驱油效率;生成的乳化颗粒易在高渗带处滞留,从而改善了储层的非均质性,扩大了驱替相的波及体积。     

油溶性枝型稠油降粘剂的合成与性能评价

针对目前油溶性稠油降粘剂存在的选择性强和降粘效果差等问题,研制了一种油溶性枝型稠油降粘剂,该降粘剂分子结构中含有极性基团和烷基。极性基团可以降低稠油中胶质和沥青质的氢键作用,烷基可以增加油溶性枝型稠油降粘剂的溶解能力,从而提高其降粘效果。油溶性枝型稠油降粘剂通过2步法合成得到,通过对其合成条件的讨论发现,该油溶性枝型稠油降粘剂的最佳合成条件为:乙二醇、环氧氯丙烷和十八酰氯的摩尔分数之比为4∶4∶1.5;第1步主链反应温度为110℃,反应时间为8h,促进剂N的质量分数为1.4%;第2步接枝反应温度为110℃,反应时间为14h。研制的油溶性枝型稠油降粘剂降粘率可达49%;红外光谱对其结构的表征结果显示,其结构与设计结构一致。     

Synthesis and evaluation of an oil-soluble viscosity reducer for heavy oil

To reduce the viscosity of highly-viscous oil of the Tahe oilfield (Xinjiang, China), an oilsoluble polybasic copolymer viscosity reducer for heavy oil was synthesized using the orthogonal method. The optimum reaction conditions are obtained as follows: under the protection of nitrogen, a reaction time of 9 h, monomer mole ratio of reaction materials of 3:2:2 (The monomers are 2-propenoic acid, docosyl ester, maleic anhydride and styrene, respectively), initiator amount of 0.8% (mass percent of the sum of all the monomers) and reaction temperature of 80 °C. This synthesized viscosity reducer is more effective than commercial viscosity reducers. The rate of viscosity reduction reached 95.5% at 50 °C. Infrared spectra (IR) and interfacial tensions of heavy oil with and without viscosity reducer were investigated to understand the viscosity reduction mechanism. When viscosity reducer is added, the molecules of the viscosity reducer are inserted amongst the molecules of crude oil, altering the original intermolecular structure of crude oil and weakening its ability to form hydrogen bonds with hydroxyl or carboxyl groups, so the viscosity of crude oil is reduced. Field tests of the newly developed oil-soluble viscosity reducer was carried out in the Tahe Oilfield, and the results showed that 44.5% less light oil was needed to dilute the heavy oil to achieve the needed viscosity.     

提高稠油油藏水驱开发效果研究

针对陈家庄油田陈25块原油粘度较大、水驱效率低的特点,室内实验优选了一种降黏体系。通过仪器测试和模拟油藏条件,开展了流度比和岩心水驱实验。实验结果表明,降黏体系浓度600 mg/L,水溶液黏度提高8.2倍;降黏体系浓度400 mg/L,地层条件下原油降黏率达到53.6%。体系浓度600 mg/L,水驱后注入降黏体系0.5PV,可提高驱油效率18.7%。注入降黏体系后,驱替压力明显上升。注入时机越早,提高水驱效果越明显。     

永平油田稠油自发乳化降粘剂的筛选及驱油效果评价

针对永平油田稠油粘度大、油层厚度薄、原始含油饱和度低及热采投产后产油量低的现状,筛选出一种能使稠油在地层中发生自发乳化的降粘剂,使稠油以较低粘度的乳状液被采出,从而提高稠油的采收率。针对不同乳化降粘剂对永平油田稠油的乳化效果评价结果表明,自发乳化降粘剂NS在质量分数为2%、温度为45℃的条件下,可将油水界面张力降至10-3mN/m数量级以下,并可完全自发乳化等体积的永平油田稠油,降粘率达99.74%。NS自发乳化驱油实验结果表明,经过后续水驱后,自发乳化驱的采收率在水驱基础上提高了38.18%。     

特稠油SGVR-1水基降粘剂的研制

采用荧光法测定了辽河油田曙光采油厂1702井特稠油乳化HLB值.以混合型表面活性剂、阴离子型表面活性剂及非离子型表面活性剂为主剂,快速渗透剂及碱助剂等为辅助剂,按一定比例合成了水基降粘剂SGVB-1.室内实验结果表明,该降粘剂具有良好的乳化降粘性能(降粘率不低于99%)、自动破乳脱水性能和配伍性能(与破乳剂),是一种较理想的特稠油降粘用水基降粘剂.     

两亲性降黏剂合成及性能评价

稠油降黏冷采是一种重要的稠油开采方式,研究合成了两亲性聚合物降黏剂L–A,并利用乌氏黏度仪、电导率仪等对L–A剂进行性能评价,与非离子型降黏剂烷基酚聚氧乙烯醚OP–10和吐温–80、阴离子型降黏剂石油磺酸盐(WPS)和烷基硫酸钠(SDS)相比,L–A剂耐温降黏效果良好,耐温120℃.室内物模驱油实验结果表明,相比单一水...     

中深层稠油油藏蒸汽驱技术研究进展与发展方向

为进一步提高中深层稠油油藏采收率,对辽河油田30余年蒸汽驱进行全面回顾,系统总结辽河油田中深层稠油蒸汽驱理论与技术的发展历程、发展现状与应用成效。研究认为:辽河油田中深层稠油蒸汽驱技术历经探索、攻关试验、I类油藏规模实施、Ⅱ类油藏试验接替4个发展阶段;理论认识及开发技术经历了从最初国内外成熟技术的直接应用到与辽河地质特征相结合的研发创新,形成了以驱油机理理论认识、油藏工程设计技术、高效注采配套工艺为核心的中深层稠油蒸汽驱开发技术系列;目前蒸汽驱实施深度界限突破至1 600 m,可动用稠油黏度提高至200 000 mPa·s,预计采收率为55%~65%,达到国际浅层蒸汽驱开发水平;未来应针对中深层蒸汽驱面临的难点及重点不断研究和突破。该研究为辽河油田千万吨稳产提供了重要支撑。     

稠油油藏注CO2提高采收率影响因素研究

与稀油注CO₂提高采收率机理不同,CO₂与稠油无法达到混相,因此影响其开发效果的主要因素差别很大,特别是在热化学复合采油过程中,注入的CO₂主要发挥隔热、降黏、增能的作用。为了进一步研究不同因素对稠油油藏注CO₂驱替效果的影响,在稠油样品物性分析的基础上,利用正交实验方法研究了原油黏度、温度、压力和渗透率对稠油油藏注CO₂提高采收率的影响。温度对采收率影响最大,其他因素由大到小依次为：渗透率、压力、油样类型。根据实验结论及认识,综合考虑地层温度、油藏渗透率等因素,在胜利油田开展了稠油油藏注CO₂吞吐提高采收率矿场试验。从矿场实际生产结果来看,油藏温度增加以及油藏渗透率提高,都有利于注CO₂吞吐开发,都能够有效提高油井产量。