分子沉积膜驱剂对油藏矿物润湿性的影响

分子沉积膜驱油 (简称MD膜驱油 )是一种新的提高原油采收率技术 .为考察MD膜驱剂吸附对不同性质的矿物表面润湿性的影响 ,利用Washburn法分别研究了水和正庚烷在这些矿物上的润湿性变化 .结果表明 ,具有强亲水活性中心的表面吸附MD膜驱剂后 ,亲水性会减弱 ;亲水性较弱的表面吸附MD膜驱剂后 ,水润湿性变化不大 ;中间润湿性的表面吸附MD膜驱剂后 ,水润湿性增强 .MD膜驱剂处理前后不同矿物表面亲水性和亲油性的变化幅度不尽一致 ,说明研究油藏矿物表面MD膜润湿性时需同时考察亲水性和亲油性 .     

分子膜驱油剂驱油效率研究

随着全球经济的飞速发展,能源的需求与日俱增,对石油的依赖也越来越强。在不可能迅速发现新的大油田情况下,提高现有油田采出程度是当前行之有效的措施。分子沉积(MD)膜驱油技术是一种新型的三次采油技术,它对于提高老油田注水开发效率和最终采收率有重要意义。     

MD膜驱剂与季铵盐对油藏矿物润湿性的影响

用Washburn法对比了单分子双季铵盐MD膜驱剂、四乙基溴化铵和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对油藏矿物润湿性的影响。研究结果表明,油藏矿物吸附MD膜驱剂或(Et)4NB亲水性大于CTAB,大庆、中原油砂吸附MD膜驱剂或(Et)4NB亲水性增加;油藏矿物吸附不同季铵盐亲油性大部分降低。沥青质油藏矿物(除沥青质-高岭土)吸附不同季铵盐亲油性都有增加; 油砂及沥青质油砂吸附MD膜驱剂亲油性小于(Et)4NB和CTAB,对油田的水驱和三次采油具有重要意义。     

分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配及油水界面张力

考察了pH值、温度和时间对分子沉积膜驱剂在大庆原油和孤岛原油/水中的分配及油水界面张力的影响。结果表明,pH值增加,分子沉积膜驱剂在油水相中的分配系数增加,界面张力降低,但总体上分配系数较低;温度升高,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配系数和界面张力均有所降低;在约196h后,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配达到平衡。分子沉积膜驱剂向界面扩散和吸附的动力学过程缓慢;随着时间的增加,分子沉积膜驱剂溶液与孤岛原油界面张力先迅速降低后缓慢降低,并没有出现象表面活性剂那样的低界面张力;NaCl浓度对油水界面张力的影响不大;分子沉积膜驱剂在孤岛原油中的溶解度大于在大庆原油中的溶解度,且相同条件下的界面张力更低。     

自组单分子纳米膜提高驱油效率及微观机理研究

鉴于某些含阳离子基团的物质可通过静电吸附作用在带负电的硅质矿物表面上形成无润湿纳米膜,使油湿或水湿变为中间润湿或弱水湿,明显提高驱油效率.作者提出在注入水中加入一种含阳离子基团物质的塞段,该物质可在带负电荷的砂岩矿物表面形成可在后续水中脱附的自组单分子纳米膜,通过取代水膜和沥青膜除去各种形式的残油.室内试验表明,该法无论在水湿或油湿,高渗或超低渗储藏中均可获得良好的驱油效果.     

分子膜驱提高原油采收率机理研究

分子膜驱是一种新型的纳米膜驱提高原油采收率技术。采用多种实验手段,通过大量实验研究表明,分子膜驱的驱油机理有别于传统的化学驱（聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复合驱等油方法）。它是以水溶液为传递介质,膜剂分子依靠静电相互作用为成膜动力,膜剂有效分子沉积在呈负电性的岩石表面,形成纳米级超薄膜,改变了储层表面性质和与原油的相互作用状态,使得注入流体在冲刷孔隙过程中,原油易于剥落和流动而被驱替液驱替出来,达到提高采收率的目的。分子膜剂作用机理主要表现在吸附作用、润湿性改变、扩散作用、毛细管自吸作用等几个方面。     

分子沉积膜驱剂在原油／水中的分配及油水界面张力

考察了pH值、温度和时间对分子沉积膜驱剂在大庆原油和孤岛原油／水中的分配及油水界面张力的影响。结果表明，pH值增加，分子沉积膜驱剂在油水相中的分配系数增加，界面张力降低，但总体上分配系数较低；温度升高，分子沉积膜驱剂在原油／水中的分配系数和界面张力均有所降低；在约196h后，分子沉积膜驱剂在原油／水中的分配达到平衡。分子沉积膜驱剂向界面扩散和吸附的动力学过程缓慢；随着时间的增加，分子沉膜驱剂溶液与孤岛原油界面张力先迅速降低后缓慢降低，并没有出现象表面活性剂那样的低界面张力；NaCl浓度对油水界面张力的影响不大；分子沉积膜驱剂在孤岛原油中的溶解度大于在大庆原油中的溶解度，且相同条件下的界面张力更低。     

MD膜驱剂与烷基季铵盐复配改性黏土防膨性能研究

以一种二价季铵盐(MD膜驱剂)与四乙基溴化铵[(Et)4NBr]、十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的复配溶液为改性剂,考察改性膨润土的膨胀性以及复配体系中不同烷基季铵盐在改性膨润土层间的吸附量.对改性膨润土用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外(FT-IR)和热重(TG)分析表征.结果表明:与MD膜驱剂单独改性膨润土相比,不同复配体系进入膨润土层间,使得层间距降低,有较好的防膨作用.相同浓度时,膨润土对(Et)4NBr或MD膜驱剂的摩尔吸附量低于DTAB或CTAB,且膨润土对MD膜驱剂与DTAB、CTAB复配溶液的吸附量大于对MD膜驱剂单独改性的吸附量.     

MD膜驱剂和单季铵盐对界面Zeta电位的影响

MD膜驱油技术是一种新型提高原油采收率技术。为对比MD膜驱剂(单分子双季铵盐)和几种单季铵盐在界面作用中的差别,运用微电泳法分别考察了这些化合物与高岭土/水和沥青质对二甲苯溶液/水的界面作用。结果表明,Zeta电位能够反映出MD膜驱剂与单季铵盐在界面的静电作用及范德华力作用的差别。MD膜驱剂和单季铵盐与沥青质对二甲苯溶液/水界面的作用比与高岭土/水界面的作用大;范德华力在单季铵盐与沥青质对二甲苯溶液/水界面作用中的比重比在单季铵盐与高岭土/水界面作用中的比重大。MD膜驱剂和单季铵盐与两界面的作用大小顺序为:MD膜驱剂 四丁基溴化铵>四乙基溴化铵和四甲基溴化铵。MD膜驱剂与单季铵盐的不同主要在于其电荷量大,单季铵盐之间的不同则在于与界面的范德华力不同。     

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。     

MD膜驱剂对油藏矿物ζ电位的影响

用微电泳法考察了3种季铵盐(MD膜驱剂、四乙基溴化铵((Et)4NB)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB))和无机盐对石英砂和大庆油砂界面电性的影响.结果表明,3种季铵盐对石英砂ζ电位影响的顺序为:CTAB>MD膜驱剂>(Et)4NB.无机盐使石英砂在MD膜驱剂溶液中的ζ电位升高,无机盐中的Al3+离子影响比Ca2+和Na+离子明显.大庆油砂在MD膜驱剂和(Et)4NB溶液中的ζ电位较沥青质-大庆油砂的低,而大庆油砂在吸附沥青质前后在CTAB溶液中的ζ电位变化很小.理论计算表明,沥青质-大庆油砂饱和吸附季铵盐的ζ电位大于大庆油砂,季铵盐在沥青质-大庆油砂表面的相对覆盖率小于大庆油砂.     

聚驱后聚表剂“调驱堵压”调整技术研究

针对大庆油田主力油层在聚合物驱后仍有43.7%储量残留的问题,开展了聚合物驱后聚表剂“调驱堵压”调整技术研究,采用了室内物理模拟、油藏数值模拟和现场试验动态分析结合的方式,提出并论证了“调驱堵压”技术及其可行性。研究结果表明,“调”首先是井网调整,通过井网适当加密达到调整渗流方向、挖潜分流线剩余油、提高驱替压力梯度的目的;其次是调整剖面,尽早实施机械分层,采用分步注入方式缓解层间矛盾。注0.3 PV调驱型聚表剂（浓度2 000 mg/L）,利用其缔合发挥动态增黏作用缓解层内矛盾。“驱”是转注0.7 PV驱洗型聚表剂（浓度1 000 mg/L）,利用梯次降黏提速的注入方式并根据开发动态进行适当调整。“堵”是通过驱洗型聚表剂发挥乳化作用,形成乳化油型封堵。“压”是指适度规模压裂,释放乳化型剩余油及压开厚油层顶部释放侧积夹层遮挡型剩余油,达到引效目的。现场试验表明,该技术聚合物驱后提高采收率9%以上,经济效益良好,有望成为聚合物驱后提高采收率技术的新途径。     

大庆油田二类油层聚表剂驱阶段性认识

为了探索二类油层大幅度提高采收率的有效方法,某二类油层2009年2月改注聚表剂驱,通过研究区块改注聚表剂驱后,注入井注入参数及采出井生产参数的变化,得出注入、采出能力、油层动用状况及采出井含水变化的特征。通过分析采出井油层发育状况及井组注采关系看出:二次见效及改后见效井,聚合物阶段,井组聚合物用量较少,采出程度较低,剩余油饱和度较高。针对这部分采出井,加大注入井措施力度的同时,提高注入井配注及注入浓度,加强聚表剂注入;针对采出井采液指数下降、供液不足及沉没度低的井增多的情况,及时调整机采参数,对采出井薄差油层压裂改造,提高注聚效果。截止到2009年9月,区块阶段提高采收率4.9%,预计最终提高采收率13.1%。     

断东东块二类油层聚表剂驱阶段性认识

为了探索二类油层大幅度提高采收率的有效方法,断东东块二类油层2009年2月改注聚表剂驱,通过研究区块改注聚表剂驱后,注入井注入参数及采出井生产参数的变化,得出：注入、采出能力、油层动用状况及采出井含水变化的特征。通过分析采出井油层发育状况及井组注采关系看出：二次见效及改后见效井,聚合物阶段,井组聚合物用量较少,采出程度较低,剩余油饱和度较高;针对这部分采出井,加大注入井措施力度的同时,提高注入井配注及注入浓度,加强聚表剂注入;针对采出井采液指数下降、供液不足及沉没度低的井增多的情况,及时调整机采参数,对采出井薄差油层压裂改造,提高注聚效果。截止到2009年9月,区块阶段提高采收率4.9个百分点,预计最终提高采收率13.1个百分点。     

QW-2型氮气泡沫驱起泡剂的研究及其性能评价

为了选择一种适合BZ25．1油田氮气泡沫驱用的起泡剂,利用Waring Blender法分别从多种起泡剂体系和稳泡剂体系中筛选出起泡性能好的起泡剂QP-2和稳泡能力强的稳泡剂WP-3,采用复配增效原理,研制成QW-2型泡沫剂．该体系具有良好的耐温抗盐陛和耐油性能,通过泡沫体系物理模拟试验,测定了泡沫在岩心中驱油效果．室内试验表明,QW-2体系能提高采收率14．5％．     

阳离子型弱凝胶调驱剂的性能与应用

研究的阳离子型弱凝胶调驱剂主要由0.50%的阳离子聚丙烯酰胺+0.03%～0.06%的交联剂组成.使用大量的弱凝胶调驱剂驱替岩心后,油相渗透率恢复值为91.6%,水相渗透率的恢复值仅为15.3%.对岩心封堵率大于90%,突破压力梯度为0.4 MPa/cm;现场实验表明投入产出比为1:3.24.     

三元复合驱中碱提高采收率作用机理

研究三元复合驱中碱提高采收率作用机理,对更好地应用其具有重要技术指导作用。设计了界面张力、吸附、乳化、润湿性等多组单一变量对比实验及微观模型、天然岩心驱油实验,研究了碱提高采收率作用机理。结果表明:碱与原油反应生成的表面活性剂。快速地吸附在油水界面上;碱迫使更多的外加表面活性剂进入油水界面,从而增加了界面层中表面活性剂浓度,达到了协同降低油水界面张力作用。碱电离的阴离子与外加表面活性剂在储层基质表面竞争吸附,增加了基质表面负电荷,使其对外加表面活性剂静电斥力加大,降低了外加表面活性剂吸附量。生成的表面活性剂乳化油相,使碱具备了乳化作用。在流动剪切作用下,生成的表面活性剂不断渗入膜状残余油与基质之间,改变了油/基质间、水/基质间界面张力,破坏了油-水-基质之间的原平衡体系,使润湿性由憎水亲油变成亲水憎油。碱提高采收率幅度可达近5%,具备显著提高采收率效应。     

一种新型调驱剂MaDG的研究

针对高渗透或高含水油藏,研制开发了一种新型调驱剂MaDG(Macro-Dispersion Gel)。MaDG由低浓度的高分子、成核剂、交联剂组成,为就地自生的一种宏观的分散凝胶体系。通过对MaDG进行粘度、粒径、强度、抗剪切性、抗温性评价,采用电镜扫描分析了MaDG的微观结构,微观模型流动实验研究了MaDG的微观驱油机理。实验结果表明:MaDG依体系浓度不同视粘度为200~400mP·s、粒径1~5mm、转变压力0. 35MPa(主剂浓度1000mg/L),适用于温度为30~70℃的油藏;电镜扫描图象显示,其结构是由交联剂将主剂、成核剂聚集在一起的束状结构;其驱油机理以流体转向为主并兼具一定的驱油能力。     

MD膜驱油剂驱油机理

介绍了MD膜驱油剂的理论。陈述了MD膜驱油的几种机理（主要包括润湿性转变、吸附作用、能量“场”形成等）;通过边界层的模型分析了能量“场”理论;展望了MD膜在三次采油方面的巨大潜力。     

有机聚阳离子分子膜驱油剂合成与驱油效果评价

通过环氧氯丙烷和二甲胺在过硫酸钾-亚硫酸钠引发体系引发下,在水溶液中按自由基和开环聚合同时进行的聚合方式合成了一种有机聚阳离子双季铵盐分子膜驱油剂,并进行了红外光谱和核磁共振分析.分析结果证明:产物为设计的有机聚阳离子分子膜驱油剂.通过微观岩心光刻模型分析了膜驱剂在驱替过程中的运移和分布规律.并结合河南油田双河北块II4-5层系天然岩心的驱替实验来评价膜驱剂的驱油效率.实验结果表明:最终采出程度达到59.19%,水驱后采收率提高了10.7%.证明合成的分子膜驱油剂能很好地提高原油采收率.