二类油层中三元复合驱体系的损耗及有效作用距离

采用天然露头岩心进行驱油物理模拟,研究三元复合体系在地层中不同运移距离下的界面张力以及化学剂损失规律。结果表明:二类油层中复合体系的各组分损失严重,表面活性剂在运移前20%距离后即损失了80%,此时碱、聚合物的损失率也达到23%和12%;复合体系运移全程距离后表面活性剂、碱和聚合物的损失率分别达到了92%、42.8%和31%,损失量都较为显著。复合体系的化学剂主要损失在注入井附近地层中,且这部分损失主要为"无效损耗",对采收率的贡献值有限。化学剂的损失导致复合驱的驱油效果也逐步降低。复合体系的超低界面张力实际的有效作用距离仅为前20%距离,因而对提高采收率的贡献十分有限,而对20%井距之后的水驱残余油的进一步启动则是三元复合驱发展的潜力方向。     

三元复合驱数学模型及其应用

建立了三元复合驱数学模型，该模型罗全面地反映了三元复合驱的主要驱油机理以及在复合化学驱油过程中包含的主要质量传递现象，并结合实验模型详细地描述了传质过程中涉及的大量物理化学现象。该模型适用于低ＰＨ值三元复合驱体系，忽略也微乳液相，同时采用了新的化学反应平衡模型。运用建立的数学模型，进行了三维油藏数值模拟。与国外化学驱软件ＵＴＣＨＥＭ的计算结果对比发现，该模型的计算结果可靠，计算速度大幅度提高，同时     

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。     

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。     

三元复合驱组分协同作用规律研究

三元复合驱中聚合物、碱以及表面活性剂的协同作用能够大幅提高原油采收率,各组分存在的色谱分离会使协同作用大为减弱。通过一维长岩心研究二元/三元体系各组分在线性流过程中吸附规律差异,然后制作二维平面物理模型研究三元复合驱径向流过程中各组分运移规律,判断出三者的协同作用距离,通过数值模拟以及矿场试验结果论证用变浓度多段塞代替单一段塞的可行性。研究表明:三元体系中由于碱的存在可以使超低界面张力保持距离和乳化能力强于二元体系,三元体系一维长岩心的采出程度比二元体系增加了6.32%;三元体系各组分协同作用距离集中在主流线1/2处,各组分运移距离为:聚合物碱表面活性剂,在后续水驱的过程中表面活性剂存在解吸附现象;使用变浓度多段塞组合注入,可以在保持相近采收率情况下减少15%的表面活性剂和4.5%的聚合物用量。     

强碱三元复合驱后多种调驱剂的驱油效果对比

为了优选出强碱三元复合驱后增油效果最好的调驱剂体系,以大庆杏树岗油田储层为研究对象,通过物理模拟驱油实验研究了恒速和恒压条件下的多种调驱剂在强碱三元复合驱后的驱油效果。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系、弱碱三元复合体系、聚合物凝胶+无碱二元复合体系组合以及聚合物凝胶+弱碱三元复合体系组合都可以进一步提高采收率,其中聚合物凝胶+弱碱三元复合体系组合液流转向效果较好,含水率下降幅度较大,采收率增幅也较大。     

三元复合驱化学反应平衡模型及其应用

针对三元复合驱过程中化学反应的特点及我国油田地层实际情况，通过合理简倾分清主要反应和次要反应的基础上，提出了新的化学平衡物理模型和数学模型，并运用新模型进行了实验室岩心驱替的数值模拟。与国外化学驱软件ＵＴＣＨＥＭ的计算结果对比，该模型的计算速度及稳定性有所提高，并有一致或相似地我国油田地层水中镁离子含量少的特点，利用新模型讨论了地层水中镁离子对化学反应平衡及驱油效果的影响，分析了碱耗的原因，提出在     

三元复合驱数学模型及其应用

建立了三元复合驱数学模型 ,该模型较全面地反映了三元复合驱的主要驱油机理以及在复合化学驱油过程中包含的主要质量传递现象 ,并结合实验模型详细地描述了传质过程中涉及的大量物理化学现象。该模型适用于低 pH值三元复合驱体系 ,忽略了微乳液相 ,同时采用了新的化学反应平衡模型。运用建立的数学模型 ,进行了三维油藏数值模拟。与国外化学驱软件UTCHEM的计算结果对比发现 ,该模型的计算结果可靠 ,计算速度大幅度提高 ,同时内存占用量和计算的稳定性等指标都有一定程度的改善 ,从而证明了本模型的可靠性和实用性。     

弱碱三元复合驱驱油体系中表面活性剂浓度优选研究

在三元复合驱过程中,加入表面活性剂有助于提高原油的采收率.但是表面活性剂价格昂贵,而且表面活性剂对乳状液稳定性的影响随浓度变化而变化,因此为了得到合理的表面活性剂浓度,需要对几种不同方案进行对比研究.采用数值模拟与物理实验相结合的研究方法,在CMG数值模拟软件中,通过调整注入的三元体系中表活剂的浓度,对模拟区块进行预测,对比原油采收率及采出程度等指标,优选出最佳的表面活性剂浓度.与此同时,在室内利用不同表活剂浓度的三元复合溶液对人造岩心进行驱油实验,驱油实验的结果表明了数模结果的正确性.结果表明,原油采出程度随着表面活性剂在三元体系中浓度的增加而增加,表面活性剂在主段塞中合理的浓度为0.3%;在副段塞中合理的浓度为0.15%~0.2%;相比于增加副段塞中表面活性剂的质量分数,增加主段塞中表面活性剂的质量分数时,采收率的提高值更大,说明主段塞中表面活性剂的用量对驱油效果的影响更大.     

喇嘛甸油田三类油层三元复合驱注入方案优选研究

首先进行三元复合驱室内岩心实验,对三类油层三元复合驱段塞组合驱油效果进行评价,然后用Petrel软件建立试验区相控地质模型,应用CMG软件中的STARS模块,对喇嘛甸油田三类油层三元复合驱不同段塞组合注入方案进行数值模拟研究。三类油层室内岩心驱油实验研究表明,天然岩心中水驱最终采收率为45.32%,进行三元段塞组合驱油最终采收率较水驱提高了12.48%,三类油层比一、二类油层更为均质,更适合以提高驱油效率为主要机理的三元复合驱;数值模拟结果表明,4种三元复合驱段塞组合方案中,方案5的最终采收率为52.67%,最终采收率比不加密井网水驱开发提高了13.94%,比加密井网水驱开发提高了9.79%,综合含水率下降了9%左右,确定方案5为最佳的注入段塞组合方案。     

大庆油田三元复合驱注入程序及段塞优化设计

在大庆油田室内配方和先导性矿场试验研究基础上,利用软件(GCOMP)三元复合驱(ASP)油藏数值模拟软件,优化设计了北一区断西矿场试验的最佳注入程序及段塞大小。结果表明:提高ASP体系粘度、增注低浓度表面活性剂ASP副段塞、采用聚合物前置段塞和聚合物梯度式后续段塞的优化,采收率(OOIP)比未优化时的20%OOIP提高到30%OOIP。说明,大庆油田应高度重视ASP驱的注入方式和段塞优化设计,进一步提高ASP的技术经济效果。     

大庆油田二三类油层三元复合驱分质分压注入技术研究

矿场试验表明:三元复合驱比水驱提高采收率高20个百分点。对于非均质性严重的大庆油田二三类油层,三元液沿着高渗透层突进,中低渗透层动用程度较低,影响了整体驱油效果。对此,在聚驱分注工艺基础上,发展研究了三元复合驱分质分压注入技术,研制了高节流低粘损压力调节器、高调节范围低压力损失分子量调节器及全过程偏心配注器,实现高渗透层段注入量及中低渗透层段分子量的双重控制;分注管柱与水驱工艺完全兼容,水驱、三元驱转换时无需更换管柱,节省了开发成本。307口井现场应用表明:该技术一次投捞成功率95.6%,2-3层平均单井测调时间3天左右,可提高油层动用程度8%左右。     

三元复合驱原油脱水工艺研究及控制过程分析

以杏二中试验站三元复合驱采出液为试验介质,以得到的新型破乳剂配方作用于组合电极Ⅰ型电脱水器和组合电极Ⅱ型电脱水器,分析其优劣.在此基础之上,给出了三元复合驱采出水处理推荐的控制工艺流程.     

三元复合驱垢的溶解实验研究

大庆采油四厂三元复合驱垢的成分比较特殊,Ba2 比较多,普通的酸液体系不能将其溶解,针对这一实际情况,通过对清垢剂的清垢机理分析以及实验,研究出一种新型除垢剂,以螯合剂为主剂,添加剂为辅剂。室内试验结果表明,此除垢剂具有良好的溶垢性能,其最佳使用条件为：清垢温度为50℃,体系ph值为13,清垢时间16h。     

分层注采三元复合驱对大庆二类油层适应性评价

为了克服传统小岩心驱油实验在宏观尺度上的局限性,制作了三层非均质性三维平板径向流物理模型,在五点法井网条件下,分别开展笼统注采三元复合驱和分层注采三元复合驱实验,研究驱替过程中三个层位沿主流线方向上压力分布状况、采出液粘度和界面张力变化情况以及三个层位上每一点处含油饱和度变化情况,对比分析两种注采方式下的驱油效果和剩余油分布特征。研究结果表明,波及效率是影响非均质油藏最终采收率的一个非常重要因素,而分层注采能够有效提高水驱阶段中渗、低渗层的波及效率;在三元复合驱开始后,驱油剂在中渗、低渗层中运移距离更远,发挥作用时间延长,基质动用程度和最终采收率大幅提高。本实验的研究结果为油田矿场开发方案的编制提供了理论指导和参考依据。     

X区块三元驱改注聚合物体系后变化分析

X区是工业化三元复合驱区块,经历了受效初期、含水低值期和含水上升期等不同开发阶段。进入三元复合驱开发后期,结合区块自身发育状况及受效特点,在节省化学药剂和聚合物用量的基础上,注入介质由聚合物、碱和表活剂三元体系改为单一的聚合物溶液,实施后区块内呈现出较为明显的动态反映特点,取得了较好的开发效果。通过对三元驱后改注聚合物体系区块的不同变化特征进行分析,总结了注入、采出的变化特点,为三元复合驱区块的后续有效开发提供借鉴。     

三元体系对喇嘛甸油田二类油层的溶蚀作用研究

为探索非均质厚油层三元复合驱的可行性,2007年在喇嘛甸油田北东块开展强碱三元复合驱现场试验。试验过程中发现Si4+采出浓度大幅提高,强碱对油层具有较强的溶蚀作用,不仅会对油层造成伤害,还会给生产带来不便。因此开展三元体系对喇嘛甸油田二类油层溶蚀作用研究。利用常规化学分析手段及各种分析仪器测试手段,开展三元复合体系对储层岩石溶蚀作用、流动特性影响因素以及岩石结构的可视化研究。研究表明:随碱浓度增加、接触时间延长以及"液:固"的增加,溶蚀作用增强;在碱浓度相同条件下,与碱液相比较,二元复合体系和三元复合体系对岩样溶蚀程度较低,表面活性剂和聚合物具有减轻碱对岩样溶蚀作用效果的功效。研究结果能够对现场除防垢技术起到理论指导作用,进一步促进三元复合驱技术的推广应用。     

三元复合体系的乳化性能对驱油效果的影响研究

针对三元复合体系在渗流过程中的乳化问题,使用渗透率为300×10-31、500×10、2 500×10-3μm2三种均质岩心以及平均渗透率1 000×10-3μm2,变异系数为0.65、0.72和0.80的非均质岩心进行乳化体系与未乳化体系驱油实验,分析了驱替过程中的压力变化规律,研究了乳化对驱油效果的影响。结果表明:乳化造成后续水驱期间压力出现波动,含水率也出现了不同程度的降低;乳化体系的驱油效果好于未乳化体系,乳化体系比未乳化体系采收率可提高5%～10%。     

马20块复合驱油效果研究

选用大庆炼化相对分子质量为1 900×104,浓度为1 500 mg/L的聚合物溶液,与SS(石油磺酸盐)无碱二元体系;与SS、碳酸钠三元体系。二元体系和三元体系均能达到超低界面张力。对单聚体、二元体和三元体进行了黏弹性、黏度及驱油试验。研究表明,三元体系在表活剂浓度为0.3%、碱浓度为1.2%时,界面张力达到3~10 mN/m,二元体系表活剂浓度为0.3%时也能达到3~10 mN/m;由于没有碱的加入,单聚的黏弹特性要高于复合体系,在复合体系中,二元体系的黏弹特性高于三元体系。人造非均质驱油实验结果得出,SS无碱二元体系的采收率达到了30.1%,比单聚高出6.7%,比三元复合体系高出2.7%。     

三元复合驱化学反应平衡模型及其应用

针对三元复合驱过程中化学反应的特点及我国油田地层的实际情况 ,通过合理简化 ,在分清主要反应和次要反应的基础上 ,提出了新的化学反应平衡物理模型和数学模型 ,并运用新模型进行了实验室岩心驱替的数值模拟。与国外化学驱软件UTCHEM的计算结果对比 ,该模型的计算速度及稳定性有所提高 ,并有一致或相似的规律。针对我国油田地层水中镁离子含量少的特点 ,利用新模型讨论了地层水中镁离子对化学反应平衡及驱油效果的影响 ,分析了碱耗的原因 ,提出在实际油田数值模拟过程中 ,当镁离子浓度比钙离子浓度低一个或一个以上数量级时 ,可以不考虑镁离子的相关反应 ,这样既能提高运算速度又能保证计算精度。