驱油体系和油层的相互作用浅析

三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系,既有较高的粘度,又能与原油形成超低界面张力,从而提高原油采收率。     

红岗油田复合驱先导性矿场试验

红岗油田目前的注采井网和注水方式已基本上满足了油田开发的需要,依靠常规技术提高采收率的难度越来越大,有必要探索出一种适合红岗油田实际情况的三次采油方法。经过室内研究和矿场试验证实:在红岗油田进行复合驱是可行的。矿场试验情况表明:三元复合驱技术是适合于红岗油田萨尔图油层的,尤其对剩余油饱和度较大、非特高含水井的效果非常显著。另外在国内首次把复合驱技术应用于注采井距大的反十三井网中,为红岗油田稳产高产提供了一条新的途径。     

低碱ASP三元复合驱技术的适用界限分析

针对大庆油田三元复合驱的油层条件，利用渗透率变异系数为0．72的三层非均质模型进行了驱油物理模拟实验，系统地研究了碱及聚合物浓度对ASP驱采收率的影响，并利用加隔层模型和合注分采方式，研究了碱浓度对启动中、低渗透层的影响。结果表明，低碱ASP驱在提高体系粘度的同时也造成界面张力升高，因而有其适用界限。在给定的非均质油层条件下，ASP驱存在一个临界粘度，只有达到临界粘度后，采收率才随界面张力的降低而升高，即界面张力发挥作用的前提是充分扩大波及体积。若为追求高粘度而过于降低碱量或取消碱，也会因冼油效率下降而影响采收率。低碱ASP驱可以保证体系足够的粘度，更有效地启动中、低渗透层，即使界面张力仅达到10^—2mN／m，也可获得满意的驱油效果。     

低碱ASP三元复合驱技术的适用界限分析

针对大庆油田三元复合驱的油层条件 ,利用渗透率变异系数为 0 .72的三层非均质模型进行了驱油物理模拟实验 ,系统地研究了碱及聚合物浓度对ASP驱采收率的影响 ,并利用加隔层模型和合注分采方式 ,研究了碱浓度对启动中、低渗透层的影响。结果表明 ,低碱ASP驱在提高体系粘度的同时也造成界面张力升高 ,因而有其适用界限。在给定的非均质油层条件下 ,ASP驱存在一个临界粘度 ,只有达到临界粘度后 ,采收率才随界面张力的降低而升高 ,即界面张力发挥作用的前提是充分扩大波及体积。若为追求高粘度而过于降低碱量或取消碱 ,也会因洗油效率下降而影响采收率。低碱ASP驱可以保证体系足够的粘度 ,更有效地启动中、低渗透层 ,即使界面张力仅达到1 0 - 2 mN/m ,也可获得满意的驱油效果     

北东块二类油层三元复合驱油试验阶段效果及认识

喇嘛甸油田由于距物源近,油层厚度大,非均质性强,油层性质与已开展的三元复合驱油试验区差异较大。为研究非均质厚油层三元复合驱油技术应用的可行性,2008年在北东块开展二类油层三元复合驱油先导性矿场试验。试验阶段效果明显,油井见效早,含水下降幅度大,阶段提高采收率幅度大。从注、采井距,油、水井剖面调整情况及三元体系采油井乳化等方面对试验区阶段效果进行分析,得出认识,120m井距条件下高粘度三元体系注入顺利,油井产液量基本保持稳定,优化后的三元方案剖面调整幅度大,扩大波及体积作用强,三元体系与试验区原油形成超低界面张力比例高,原油乳化作用明显。     

表面活性剂在大庆油田复合驱中的应用研究

研究了石油磺酸盐与烷基苯磺酸盐的最佳配比。考察了表面活性剂、碱、聚合物对油/水界面张力的影响。筛选出一种适合大庆油田的三元复合驱体系。该体系组成为0.3％的表面活性剂+1.2％的Na_2CO_3+1.0‰聚合物,在油层温度下(45℃)与原油界面张力可达1.8x10~(-3)mN/m。     

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系,通过流变性实验,分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物/表面活性剂二元复合体系流变性的影响;通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验,分析了聚合物/表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响,研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理.结果表明,实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力,表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小.在驱替水驱残余油过程中,形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用,使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系,并且该二元体系的粘弹性越大,采收率越高.界面张力由10-2 mN/m降至10-3 mN/m时的最终采收率均高于界面张力为10-2 mN/m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率.     

准噶尔盆地一中区克拉玛依组油藏调剖驱油配方研究

针对准噶尔盆地一中区克拉玛依组油藏储层物性及流体性质特点,探讨深部调驱和驱油技术结合提高油藏采收率的充要性,开展了深部调驱和驱油体系配方的研究,确定了有机铬凝胶体系配方、复合驱油体系配方和聚合物驱油体系配方。配方研究表明用于深部调驱的有机铬凝胶体系,具有成胶浓度范围宽、抗剪切和长期稳定性好等特点,与区块注入水有较好的适应性;复合驱油体系配方与一中区克拉玛依组原油界面张力可以达到10-3mN/m的超低水平。聚合物驱油体系中聚合物的长期稳定性很好,有氧条件下老化150天其粘度保留率接近100%,岩芯驱油试验可提高采收率10%以上。     

江苏油田三元复合驱研究

针对江苏普通稠油油藏水驱采收率低的问题,通过配方优化和岩心物模驱替实验,构建了适合区块原油的三元复合驱配方。首先通过动态界面张力评价,筛选出了具有较高界面活性的表面活性剂/碱体系;同时采用不同HLB值的表面活性剂复配,优化体系的亲水亲油平衡,获得了具有超低界面张力的二元体系。最后通过岩心驱替物理模拟实验,评价了碱/表二元复合驱、聚合物驱、三元复合驱的驱油能力。结果表明,对于普通稠油油藏,单纯碱/表二元体系由于无法提高波及系数导致其提高采收率能力较差,而三元驱体系可以兼顾波及系数与洗油效率,所以获得了较高的采收率,因此对于水驱稠油提高采收率的首要指标是提高驱油剂的波及效率。     

污水配制活性碱/聚二元复合驱体系实验研究

在碱/聚合物二元复合驱现场试验过程中,碱与配制用污水或地层水出现不匹配的问题,造成地面管线大量结垢及驱油体系性能大幅度下降。为解决这一问题,以大港羊三木油田三断块馆Ⅱ上油组油藏为依托,开展了污水配制碱/聚二元复合驱体系评价实验研究。选用污水匹配的活性碱（多元复合碱）及碳酸钠进行对比试验,在羊三木油田污水条件下,活性碱与污水的匹配性较好,比碳酸钠溶液的油水界面张力低2个数量级,达到10^-3mN/m,抗钙镁能力达到500mg/L,并且与原油的乳化性强;二元复合驱体系对五种聚合物与碱进行了配伍性实验,其中污水聚合物HTPW-111与碱的匹配性好。研究表明,污水配制的活性碱/聚二元复合驱体系保持了聚合物驱的增黏性和降低油水界面张力的特性。     

孤岛中二区低张力泡沫驱油体系性能研究

以孤岛中二区油藏为目标区块,研制了适合油藏条件的低张力泡沫驱油配方,通过泡沫性能评价、泡沫体系与地层油水界面性能测定及物理模拟试验,研究了低张力泡沫体系的泡沫性能、油水界面性能及泡沫体系在多孔介质中的封堵能力、提高采收率的能力、驱替过程中产出液含水变化及注采压差变化。试验证明,低张力泡沫体系集合了泡沫及活性剂驱油体系的特点,具有强调剖及强洗油的双重作用,泡沫的高视黏度及选择性封堵提高了驱油体系的波及面积,低张力泡沫体系的高界面活性提高了驱油效率,减少了油藏的残余油的存在,使泡沫体系更稳定,注入低张力泡沫体系后,综合采收率提高28%。     

超低界面张力强化泡沫体系稠油驱研究

针对孤东六区稠油油藏条件,研究得到既能在不含碱的条件下与原油形成超低界面张力,又能形成稳定泡沫的超低界面张力强化泡沫体系。其配方为:3.0 g/L石油磺酸盐+5.0 g/L HEDP-Na4+0.6 g/LⅠ型两亲聚合物,气体为氮气。该体系具有较好的泡沫性能和乳化降黏性能,并且两亲聚合物能够改善泡沫的稳定性和体系对原油的乳化效果。超低界面张力强化泡沫体系对孤东六区稠油具有较好的驱替性能,原油采收率能够在水驱的基础上提高37.9%,总采收率达到65.7%,所注入体系能在较长时间里发挥调剖和驱油效果。     

乙醇胺提高延长稠油油藏聚/表二元驱采收率研究

针对延长稠油油藏的水驱后含水率上升的问题,通过室内实验方法,在原有聚表二元驱的基础上,研究一种适用于延长油田的有机碱,优选三元复合体系的配方;并通过物理流动驱油实验对三种化学驱油体系的驱油性能进行了分析和评价。结果表明:油藏的原油酸值为1.95 mg/g,适合进行三元复合驱的研究;筛选出的有机碱是乙醇胺,其能有效减低油水界面张力并对复合体系的黏度几乎没有影响,试验优化的三元复合体系的配方是:1 500 mg/L聚合物2 000 mg/L表面活性剂+3 500 mg/L乙醇胺。驱油实验表明:在均质岩心和三层非均质岩心模型中,与聚合物驱和聚表二元驱相比,三元复合驱都能提高原油的采收率,其中模拟油藏条件的三层非均质岩心条件下,采收率增值达13.38%,达到了控水增油的目的。     

丙烯酰胺共聚物与表面活性剂复配体系研究

利用锥板粘度计和旋滴界面表张力仪研究了丙烯酰胺 ( AM) - N-乙烯基 - 2 -吡咯烷酮 ( VP) - 2 -丙烯酰胺基 - 2 -甲基丙磺酸 ( AMPS) ( AM- VP- AMPS)共聚物水溶液与阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠 ( C18H2 9Na O3 S)及中性表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚 ( OP- 1 0 )的相互作用以及该复配体系与原油之间界面张力 .研究结果表明 :AM- VP- AMPS共聚物水溶液与表面活性剂复配会降低水相 /油相界面张力 ,阴离子表面活性剂 ( C18H2 9Na O3 S)会引起共聚物水溶液表观粘度的下降 ,而中性表面活性剂 ( OP- 1 0 )对共聚物水溶液表观粘度影响不大     

适合稠油油藏的新型复合降粘驱油体系研究与应用

海上常规稠油油田前期通常采用注水开发,由于原油粘度相对较高,并且目标储层粘土矿物含量较高,存在较强的水敏现象等原因,稠油油田注水开发效果逐渐变差。为此,以新型改性烷基磺酸盐为主要降粘驱油剂,通过复配以非离子表面活性剂、渗透剂以及高效防膨剂,研制出了一种适合于目标稠油区块的新型复合降粘驱油体系。分析了复合降粘驱油作用机理,并进行了室内实验评价。结果表明,新型复合降粘驱油体系能够有效降低稠油粘度,降低油水界面张力,对储层钻屑具有较好的防膨作用,并且与地层水的配伍性良好;该体系可以使岩心水驱后的采收率提高30%以上,具有良好的降粘驱油效果。现场应用结果表明,经新型复合降粘驱油体系处理的三口井,平均日产油量提高48.6m3/d,平均含水率下降82.7%,达到了良好的增产效果。     

鼠李糖脂的复配驱油体系及现场试验

用鼠李糖脂复配体系对大庆油田采油七厂葡北三断块进行生物表面活性剂驱油技术研究及现场试验。结果表明:鼠李糖脂的复配驱油体系在有效质量分数(0.125%～1.0%)低而宽的范围内,与葡北油水之间的界面张力大幅下降(10-2mN/m数量级);在模拟油层渗透率的天然岩心上注入0.5VP(VP为孔隙体积)的鼠李糖脂复配驱油体系,采收率比水驱提高7.9%～9.3%;13个月驱油累积增油2014 t,平均单井增油224 t,日产油量由试验前的1.5t上升到1.85 t,含水率最低下降1.5%,投入产出比达到1∶2.4。     

超低界面张力体系驱油方式与微观驱油效果

为了探索超低界面张力体系的驱油方式及其微观驱油效果,利用玻璃刻蚀的透明微观仿真孔隙模型,进行了2种模型、4种驱油方式共6个方案的BS13甜菜碱型表面活性剂及其与聚合物复配二元体系的微观驱油室内实验,并采用图像分析技术研究了不同驱油方式及其微观驱油效果.结果表明:在均质和非均质模型中,BS13甜菜碱型超低界面张力活性水都易于在水驱已形成的渗流通道中突进,使驱替效果变差,单纯用超低界面张力活性水段塞进行驱替,不能有效地提高采收率;超低界面张力二元复合体系能够有效地防止其沿水驱形成的渗流通道向前突进,具有较好的驱替效果;欲获得较高的采收率,不仅要尽量降低驱油体系与原油间的界面张力,而且要适当增加驱油体系的黏度.     

聚合物驱后提高采收率方式实验研究

结合孤岛油田注聚区块地层情况,优选出了适于聚合物驱后进一步提高采收率的驱油剂─—阳离子聚合物,研究了其驱油机理、在均质岩心中的驱油效果、均质岩心聚合物驱后水驱不同倍数时的驱油效果;研究了非均质地层聚合物驱后进行调剖或不调剖的驱油效果,并与具有超低界面张力的驱油剂的驱油效果进行了对比.研究表明,聚驱后注入的阳离子聚合物通过吸附、絮凝等作用可使后续水驱波及体积进一步增加,聚驱后转水驱阶段越早注入阳离子聚合物其驱油效果越好,非均质地层聚驱后对高渗层进行适当的封堵再注入阳离子聚合物可较大幅度地提高采收率.     

黑液体系驱油产出液的研究

对黑液体系驱油过程中产出液的性质进行了分析，研究了黑液体系的驱油机理。利用滴质量法、落球法分别测定了黑液体系驱油产出液的表面张力、粘度，同时测定了ｐＨ值，由此得到相应的产出液分析曲线。分析结果表明，注黑液体系后，原油的采收率和含水率立即有所响应，产出液的表面张力、粘度和ｐＨ值有明显的变化，说明黑液体系驱油中存在低界面张力以及与此有关的乳化—携带和乳化—捕集作用。通过增加粘度，从而提高波及系数也可提高原油采收率。此外，从产出液分析曲线上还可以看到，黑液体系配制材料、浓度和饱和油性质在一定范围内发生变化，不改变驱油机理。