利用采收率增值等图研究黑液体系驱油效果

黑液是碱法造纸产生的废液，可将黑液，表面活性剂和聚合物组成黑液体系用于驱油，准三维相图确定黑液体系配方点，然后驱油试验测定各配方点的采收率增值，则可绘出采收率增值等值图，该图可以提供优化配方点和优化配方区等，结合其他等值图还可研究黑液体系的驱油机理等。     

我国黑液体系驱油研究达到国际先进水平

由石油大学(华东)石油工程系赵福麟教授为首的课题组与新疆克拉玛依油田勘探开发研究院共同完成的国家“八五”重点攻关项目——“三次采油新技术研究”中的“黑液体系驱油研究”子课题达到国际先进水平.科研人员对黑液体系性质进行了深入研究,得到黑液为潜在碱适用于三元复合驱的重要理论.该项研究提供的黑液体系优化配方具有采收率增值高、配伍性好、药耗合理、对地层有稳定作用等优点.     

黑液体系驱油机理的研究

利用准三给分相图，研究黑液与聚丙烯酰胺和石油磺酸盐形成的复合体系的粘度、同张力等特性，利用线性和微观模型驱油试验，研究了利用黑液体系来提高采收率的机理，结果表明，最佳驱油体系有四种驱油机理可以提高原油采收率，即超低界面张力，乳化－携带机理，乳化－捕集机理和自发乳化。     

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。     

黑液体系的药耗研究

黑液体系是由碱法造纸黑液（Ｂ）、石油磺酸盐（ＰＳ）和聚丙烯酰胺（ＨＰＡＭ）组成的复合体系。黑液中的碱与地层岩石接触时发生溶蚀作用及离子交换、矿物转换等,易造成碱耗,其中的石油磺酸盐和聚丙烯酰胺则可通过吸附作用而损耗。用药耗等值图法研究了黑液体系的三种成分与岩石接触过程中损耗量的大小、产生损耗的原因及减小损耗的方法,同时对黑液体系的碱耗、石油磺酸盐损耗和粘度变化情况进行了研究。结果表明,黑液体系的碱耗主要与碱和岩石的作用、聚丙烯酰胺的水解相关;石油磺酸盐损耗主要与岩石表面的吸附相关;黑液体系粘度变化则与聚丙烯酰胺的吸附和水解相关。另外,黑液体系中优化驱油配方（２３配方）的碱耗、石油磺酸盐损耗和粘度变化率都低于文献值,说明该配方的药耗符合驱油要求     

黑液体系驱油机理的研究

利用准三组分相图，研究了黑液与聚丙烯酰胺和石油磺酸盐形成的复合体系的粘度、界面张力等特性。利用线性和微观模型驱油试验，研究了利用黑液体系来提高采收率的机理，结果表明。最佳驱油体系有四种驱油机理可以提高原油采收率，即超低界面张力，乳化—携带机理，乳化—捕集机理和自发乳化。     

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     

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。     

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。     

微生物提高辽河稠油采收率技术研究

为了探讨利用本源微生物提高稠油采收率新技术 ,详细研究采用微生物富集分离方法从辽河海河油田稠油区块原油、地层水中分离筛选出了三株对稠油有降解作用的本源细菌 ,并将其应用于该区块原油模拟驱油试验研究 .结果表明 :水驱后的油藏中存在能降解稠油并产生羧酸 ,酯 ,醇和二氧化碳等产物的微生物 ;室内可通过调整培养物配方激活微生物 ,使三次采收率提高 2 3 7% ;各单一菌种对原油的作用机制不同 ,它们能协同大幅度提高原油产量 .因此 ,在经过更详细的微生物区系分析后 ,该区块稠油有望实现本源微生物驱 .     

空气辅助微生物提高采收率室内实验研究

从三叠系长6 油藏产出污泥分离出三株具有较强驱油能力的优势菌株,一株为为好氧菌,一株为厌氧菌,一株为兼性厌氧菌。对不同溶氧量下三株菌复配菌液进行了生长规律进行了测定,同时,对空气辅助微生物降解原油能力进行了测定,测试了非均质模型中微生物与空气交替注入驱油效果。通过实验优选出溶氧浓度为4.5mg/L时,微生物相对较快达到对数生长期。溶氧浓度为4.5mg/L~5.5mg/L时微生物对原油降解率较高。微生物与空气交替注入驱油时,采收率提高17.08%,体现出空气辅助微生物提高采收率优势,对拓宽提高采收率理论及提高矿场增油效果,具有重要的现实意义。     

海上油田在线组合调驱提高采收率技术——以渤海C油田E井组为例

针对渤海C油田E井组层间非均质性严重、层内非均质性强的问题,结合海上油田空间有限、快速开发等特点,提出以在线交联体系作为调剖段塞、在线非均相体系作为调驱段塞的在线组合调驱思路。利用不同渗透率双管填砂模型,考察了乳液聚合物与交联剂浓度分别为1 500 mg/L、1 650 mg/L和3 000 mg/L、3 300 mg/L的两种交联体系的调剖能力,结果表明,注入0.5 PV的交联体系并侯凝5 d后,低浓度对应的双管模型上,低渗砂管的分流量由0%变为40%;高浓度对应的双管模型上,高、低渗砂管的分流量相对于前期水驱阶段发生逆转,低渗砂管的分流量由0%变为84%,有效抑制了水驱"优势通道",调整了层间吸水矛盾。利用均质岩心物理模型,在乳液聚合物、微球聚合物和预交联凝胶颗粒总浓度保持4 000 mg/L的条件下,考察了水驱后不同非均相体系驱油效果;并与乳液聚合物单独使用时的实验结果进行了对比。结果表明,不同配方的非均相调驱体系均大幅提高了采收率,提高采收率幅度随着预交联颗粒在体系中所占浓度的提高而增大。2016年3月5日,在线组合调驱体系在C油田E23井开始注入。先后注入3 440.8 m~3的交联体系和10 997 m~3的非均相体系。根据生产情况分析,调驱开始后E24、E27、E36、E28H1、E18、E22取得显著降水增油效果,截至2016年8月初,通过净增油法计算,已经实现累积增油5 937.1 m~3。     

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     

包14块低渗透油藏注CO2开发效果研究

包14块为不均匀型低渗﹑特低渗储层,采用注水开发含水上升块,而且水敏现象严重。通过室内实验,研究了包14块进行CO2驱可行性。实验结果表明:地层条件下,CO2与包14块地层油的最小混相压力为21.4 MPa,高于地层压力。CO2混相驱(23.5 MPa)和非混相驱(12.5 MPa)最终采收率分别为82.39%和73.78%,混相驱比非混相驱CO2突破时间少0.125PV;注气量大于0.3 PV后,混相驱的换油率明显高于非混相驱;注气压力越大,CO2注入能力越强。可见,尽管在地层条件下,CO2与地层油不能达到混相,进行CO2非混相驱仍可取得非常好的效果。     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合体系研究

红岗油田已进入高含水开发阶段,依靠常规方法提高采收率的难度越来越大,利用碱表面活性剂聚合物组成的三元复合体系可与原油产生超低界面张力,又具有较高粘度,既提高驱油效率又能提高波及体积,从而提高采收率。根据红岗油田萨尔图油层特征,采用正交试验设计方法筛选出了一种三元复合驱油体系,该体系与红岗油田萨尔图油层原油形成的界面张力可达到10^-3 mN/m,该体系为1.5%A+0.06%S+0.2%P+0.2%N;其主要指标为界面张力(3~7)×10^-3 mN/m,粘度μ>20 mPa·s。另外,通过室内岩心流动实验证实:室内天然岩芯驱油效率比水驱采收率提高10%左右。     

砾岩油藏微观水驱油特征可视化研究—以克拉玛依砾岩油藏为例

多孔介质渗流的微观规律研究,又称为细观研究,指对不可见的孔隙孔道水平上的流动研究,它对揭示宏观渗流规律的本质,深入探求渗流过程的机理具有重要意义。由此研制出仿真可视化微观地层模型对砾岩油藏微观水驱油机理进行了较为深入的研究,得出了一些初步的认识。     

变原油黏度油水两相流驱替特征研究

为了研究水驱油田开发过程中的原油黏度升高对水驱油的驱替特征影响 ,在经典的非活塞式驱替理论的基础上 ,考虑驱替过程中原油黏度的升高 ,进一步完善了非活塞式驱油理论 ,建立了一个一维油水两相渗流模型 ,并采用解析法和有限差分法两种方法对饱和度方程进行了求解 .用数学模拟的结果研究了原油黏度随含水率上升的 5种变化规律对无水采油期、注入孔隙体积与采收率关系等驱替特征的影响 .结合太平油田沾 1 4块太 1 0 - 1 2井原油黏度随含水上升的变化规律 ,对比了考虑原油黏度变化和不考虑原油黏度变化两种情况下采出程度的差异 .研究结果表明 :开发过程中原油黏度的升高明显地缩短无水采油期 ,加剧含水上升速度 ;未考虑黏度升高的经典驱替理论方法预测的采收率偏高     

Displacement Pump Evolution Theories and the Innovative Design of the Pump with a Half-Sphere Rotor

Some mechanisms evolve from other mechanisms to fulfil a new function. It follows that there is cognation between certain mechanisms. Addressed in the present paper are innovative design methods for displacement machinery. According to the design of the changeable displacement pump, it may be a closed pair of components in the mechanism that possesses periodically relative movement to form a periodically changeable and closed cavity. To this can be adapted design methods based on innovative theories, such as the Scotch Cousin theory in evolution venations, the theory of Cognation, the theory of “Nodes“ among generations and so on. Thus innovative designs for them can be produced by imaginative thinking. Illustrated here is an innovative design for a pump a with half-sphere rotor, developed from a typical 4-bar mechanism in accordance with the principle of Precession Evolution, which is to be applied to the recovery of oil spillage at sea.