大港油田官109-1断块稠油油藏碱/表面活性剂吞吐采油技术

大港油田官109-1断块稠油油藏的油井由于井筒、近井地带发生原油有机沉积,储层原油流动性差,采用多种方法都不能正常生产。为此研制了一种碱性解堵液,用于油井化学吞吐。该解堵液为复配碱和抗硬剂等添加剂的10%两性木质素表面活性剂溶液,能使玻璃片表面由亲油变强亲水,在石英上的接触角为6°(稀释至1/2和1/4浓度时为11°和12°),与羊大站原油间的界面张力为1.75×10-3~3.18×10-3mN/m。该解堵液与黏度1~50 Pa.s的不同区块稠油按体积比1∶1混合形成的乳状液,60℃、175 s-1黏度为2~6 mPa.s,在配液水矿化度高达6000mg/L以上或钙镁离子浓度高达250 mg/L时,该解堵液仍能保持对稠油的乳化降黏能力。该解堵液从实验岩心中驱出的原油量比地层水多75%,驱出液为乳状液。通过一个井例介绍了化学吞吐工艺:先用一种降黏解堵液对油井进行预处理,清洗油管、炮眼及近井地带,再注入碱性解堵液(该井例中为500 m3),注入时间约15小时,然后开井生产。2000年2月至2002年6月在16口新投产井实施化学吞吐(第一轮次),15口井有效,其中2口井先后转注水,其余13口井到2005年底仍继续产油。图1表6参5。     

混合乳化剂的优选及抗高低温水包油钻井液的研制

O/W乳化钻井液用的阴离子/非离子混合乳化剂,其中的非离子乳化剂先用PIT法初选,再以O/W乳状液黏度为性能指标,用HLB法选定,其中的阴离子乳化剂也用HLB法筛选。选定的一对非离子和阴离子乳化剂按不同比例复配,利用混合表面活性剂HLB值的加和性原理,由O/W乳状液黏度-HLB值关系确定二者最佳配比。O/W乳化钻井液以体积比70/30的柴油 原油为油相,油水相体积比40/60-60/40,乳化剂加量为油水总体积的4%-7%,加入的主要处理剂有:一种代替膨润土的成胶剂,抗高温液体抑制剂,油溶性储层保护剂,降滤失剂等。该钻井液在180℃、最高压力2.5 MPa下热处理24小时或在-26℃冷冻24小时后解冻,均不发生破乳,性能不恶化;用-26℃冷冻7天的乳化剂配制的钻井液,常温和热处理后性能良好。该钻井液流变性能良好,动塑比0.23-0.60,静切力2-8/2-10 Pa,滤失量为零,抑制性良好。图1表3参4。     

新型清洁压裂液的实验室合成

研制出一种新型的双子季铵盐表面活性剂———N,N-双十八烷基-N,N,N,N-四醇乙基-二溴乙二铵(Gemini-OHAB),对用Gemini-OHAB及其它辅剂配制的新型压裂液体系性能进行了研究。结果表明:该体系具有良好的粘弹性、悬砂性能、低温溶解性以及抗温稳定性能;而且由于双子季铵盐表面活性剂中引入了醇乙基,该新型压裂液体系解决了传统季铵盐类清洁压裂液体系的低温不溶性及高生物毒性,也克服了甜菜碱类清洁压裂液体系抗温性能低的缺点,具有良好的市场应用前景。     

Preparation and Application of Diesel Microemulsion

The formation of water-in-oil (W/O) microemulsion with a water phase and diesel oil as the oil phase, with the cationic surfactant oleinic acid and linoleinic acid and alcoholic cosurfactant, has been examined. The various factors that influence the amount of water added are studied. The experimental result shows that the quantity of ammonia and alcohol, the alcoholic cosurfactant chain length, and the concentration of the inorganic salt have substantial effects on the formation of the microemulsion and the amount of water added. The neutralization value of ammonia to oleinic acid has an optimum value at which the amount of solubilization water is the largest. The alcohols that have moderate carbon chain length can achieve a larger amount of solubilization water, among which n-butanol has the best effect. The addition of a certain amount of inorganic salt can increase the amount of water added. The mixed surfactant is superior to the single surfactant and there exists an optimum proportion. The amount of surfactant added could be decreased considerably by mixing the cationic surfactant and anionic surfactant together in a certain proportion. The action of ammonia, alcohol, and inorganic salt in the formation of the microemulsion is explained theoretically. The mechanism of interaction between the cationic surfactant and anionic surfactant is depicted in detail. The condensed diesel microemulsion was made and the method of the industrial application is discussed.     

磺基琥珀酸双2-丁基辛酯钠盐的合成及表面活性测定

以马来酸酐和2-丁基辛醇为原料,经酯化得到相应的双酯,以乙醇作混相促进剂,使双酯与亚硫酸氢钠进行磺化反应,合成了磺基琥珀酸双2-丁基辛酯钠盐。采用正交试验对酯化反应条件进行了优化。合成产物的临界胶束浓度(cmc)值为3.58×10-6mol/L,表面张力(γcmc)为27.568mN/m。     

非均质油藏复合驱合理界面张力实验研究

针对油田三元复合驱油实际需求,通过调整活性剂、聚合物和碱的类型和配方组成,在两种具有大庆油田油藏典型地质特征的物理模型上对低活性剂浓度三元复合体系的适应性进行了实验评价。结果表明,非均质油藏三元复合驱应当兼顾扩大波及体积和提高洗油效率。将复合体系中表面活性剂和碱的浓度分别降低到0.1%和0.8%,驱替相与被驱替相间界面张力保持为0.01mN/m,并适当增大聚合物相对分子质量或增加聚合物浓度,低活性剂浓度三元复合体系驱原油的采收率可以增加20%以上。     

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.     

阳离子Gemini对固体表面润湿性的影响

研究了阳离子双子表面活性剂对固体表面润湿性的影响,并从机理上进行了探讨,结果表明,与普通表面活性剂相比,阳离子双子表面活性剂在很低浓度时就能将油湿的固体表面转化为强水湿表面,并且不会改变水湿表面的润湿性;另外,对联接基长度相同但是疏水烷基链长度不同的双子表面活性剂对固体表面的润湿性影响进行了考察,结果发现疏水烷基链短的双子表面活性剂较疏水烷基链长度长的双子表面活性剂更能显著影响固体表面的润湿性。     

表面活性剂在特殊油藏原油开采中的一些应用

分析了稠油油藏、低渗透油藏在常规开采中存在的问题和缺陷,讨论了表面活性剂在稠油热采、稠油化学吞吐（冷采）以及低渗透油藏降压增注方面的应用,并对不同应用研究中的关键技术进行了论述。     

高温高盐油藏化学驱数值模拟技术进展

针对高温高盐油藏,胜利油田近年来先后研发了非均相体系、乳液表面活性剂体系等新型驱油体系,其驱油机理与传统化学驱油体系有明显的区别,现有商业化数值模拟软件无法有效表征,而自研数值模拟软件存在运算速度慢、难以支撑大规模矿场应用等难题。依托自主知识产权的化学驱数值模拟软件SLCHEM,在室内实验与机理研究基础上,建立了基于粘弹性颗粒孔喉通过系数的非均相复合驱数学模型以及表征乳液表面活性剂乳化增粘特征的数学模型,实现了相应的模拟功能,开展了室内试验的拟合与矿场模型应用,验证了模型的合理性和准确性;综合应用顺序全隐式快速求解算法、并行解法及交替方向解法,实现了百万级规模模型的快速计算。通过概念模型进行了计算效率测试,在网格数100×10⁴、井数116口、生产历史5a条件下,计算速度为2.9h。室内实验验证与矿场实际应用表明,与商业化软件相比,改造后的SLCHEM软件能够实现对新型驱油体系室内实验结果与矿场动态指标的准确拟合,可为化学驱方案优化与动态分析提供有效的技术支持。