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%。     

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.     

三元组分对弱碱三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响

考察弱碱三元组分对大庆油田石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液的乳化稳定动力学参数、界面黏弹性、扩散双电层Zeta电位等稳定参数的影响,研究三元组分对弱碱石油磺酸盐三元复合驱模拟乳状液乳化稳定性的影响规律。结果表明:表面活性剂的两亲性使其吸附于油水界面,质量分数的增加使其形成的油水界面膜稳定性增强,当表面活性剂质量分数高于0.1%时,形成的模拟原油采出液稳定较高,破乳较难;弱碱碳酸钠在三元复合体系起着双重作用,当碳酸钠质量分数小于0.8%时,碳酸钠主要与原油中的酸性物质生成表面活性物质,增加油水界面膜的强度,提高模拟乳状液乳化的稳定性,当碳酸钠质量分数大于0.8%时,碳酸钠的主要作用是中和表面活性剂分子在油水界面膜上的表面电荷,压缩油水界面扩散双电层,降低模拟乳状液的稳定性;聚合物主要是改善油水界面膜的黏弹性,其质量浓度的增加可使吸附在油水界面的有效分子数增多,油水界面的黏弹性增大,从而增强模拟乳状液的稳定性。     

大庆油田ASP复合驱油体系微观渗流机理

应用平面夹砂模型和微观防真模型研究了大庆油田碱/表活剂/聚合物三元复合体系驱油微观渗流机理,发现,所使用的复合体系具有降低油/水界面张力、减小孔道中毛管力的作用;能够减小原油表面分子的内聚力,提高原油的变形能力和流动能力;能够使残余油乳化变形,易变形的油流渗流通过孔喉时被切割乳化,增加了原油的流动性,乳化后原油具有携带能力;在驱替过程中使油珠聚并形成富集油带;能够调节油/水流度比,扩大波及面积;能够使残余油通过油桥连接、界面输运.     

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。     

三元复合体系乳状液渗流对采收率影响

基于对三元复合体系乳状液渗流特征和压力动态特征的深入分析,找出了乳化作用对三元复合体系驱油效果影响的控制因素,建立了描述三元复合驱乳状液形成条件和描述影响驱油效率的乳化启动、乳化携带作用的数学模型;建立了描述影响波及效率的三元复合体系非牛顿型乳状液粘度数学模型和乳状液渗流引起水相渗透率降低系数数学模型。在此基础上,根据建立的二维剖面非均质正韵律油藏模型,对乳化作用对驱替效率和波及效率的影响进行了定量研究,模拟结果表明,乳化启动、乳化携带作用提高了驱油效率,乳状液的高粘度和乳状液渗流引起的水相渗透率降低改善了中低渗层的分流量,提高了波及效率,乳化对波及效率和驱动效率的提高程度与乳化程度有关。研究结果对于三元复合驱方案设计和生产动态预测具有重要指导作用。     

三元复合体系乳状液在孔隙介质中渗流的数值模拟

根据三元复合体系乳状液在孔隙介质中的流变方程和渗流力学理论,建立了乳状液在孔隙介质中的渗流方程。在ANSYS应用软件对非稳态热传导数值模拟的基础上,对热传导系数矩阵进行了相应的调整,用数值分析的方法模拟了乳状液在地下渗流规律。对乳状液在一区块内渗流进行数值模拟,得到了井间的压力分布曲线和区块模型中的压力分布情况。图2,参12。     

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。     

考虑乳化作用的三元复合驱数学模型

该模型在三元复合驱(ASP)室内研究和矿场实验的基础上,考虑到注入体系与原油在多孔介质中的就地乳化以及所生成乳状液在多孔介质中的渗流,建立了一个考虑乳化作用的三元复合驱数学模型.其中对乳化机理的数学描述包括乳状液生成判断、类型、乳化程度、乳化外相粘度修正以及渗透率修正,利用该模型可以更好地进行室内岩芯驱替拟合和矿场应用效果预测.     

复合体系特性及驱油效果研究

采用仪器分析和室内物理模拟实验方法,对比了BS(磺基甜菜碱表面活性剂)无碱二元体系、碳酸钠弱碱三元体系和强碱三元体系的界面张力、黏度、黏弹性及驱油效果。研究表明,二元体系的界面张力达到超低界面张力,且低于弱碱三元体系和强碱三元体系;由于没有碱的加入,二元体系的黏度和黏弹性均高于两种三元体系。通过人造非均质岩心物理模拟驱油实验可知,BS无碱二元体系的化学驱采收率比弱碱三元体系高2%(体积分数),比强碱三元体系高7.8%(体积分数)。     

十二烷基苯磺酸钠-碱复合体系乳化原油实验研究

分别使用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)以及它和2种无机碱(NaOH、Na2CO3)、2种有机碱(三乙胺、乙醇胺)组成的复配体系与原油制备乳状液,采用脱水率作为主要指标分析乳状液的稳定性。SDBS和碱均存在一个最佳使用浓度,在此浓度下,SDBS和碱复配可发挥显著的协同效应,乳状液稳定性好,脱水率均低于15%。采用微观形态分析方法对相同浓度下不同含碱体系制备的乳状液进行对比分析,在碱存在的情况下,乳化油滴的粒径小、数量多且不易聚并;与SDBS-无机碱体系相比,SDBS-有机碱体系对原油的乳化效果较好。     

三元复合驱注入系统静态混合器结构优化设计

目前三元注入装置静态混合效果差,首先研制了新型结构的静态混合器进混单元,对静态混合器的结构进行优化设计,提出了常规和具有预混作用的两种结构模型,并应用FLUENT软件对静态混合器四相流体掺混现象进行仿真计算.结果表明,研制的进混单元结构合理,能达到较好的混合效果要求.具有预混作用的新型静态混合器模型静态混合效果影响因素少、混合效果好,混合性能更好地适应油田生产的要求.     

低渗透油藏两相渗流参数及驱油效率的应力敏感性研究

储层物性参数及渗流参数受作用在岩石上的应力状态的影响。开发过程中由于地层压力的下降而导致应力状态变化,这种变化会带来岩石的不可逆伤害而影响物性参数、渗流参数及开发效果。建立了室内模拟地层压力变化的实验技术。定量研究了地层压力下降过程中油水两相渗流特征以及水驱油效率的变化规律。借助压汞、核磁共振等测试手段,分析地层压力下降过程中岩石孔喉结构特征参数的变化规律,定性研究了低渗透油藏两相渗流参数及水驱油效率的应力敏感性作用机制。研究结果表明,低渗透油藏岩石的油水两相渗流参数及水驱油效率具有应力敏感性,且岩石的渗透率越低,应力敏感性越强。不同渗透率级别岩石孔喉尺寸的差别决定两相渗流参数及水驱油效率的应力敏感程度。研究结果可为低渗透油藏的储层保护和水驱高效开发提供理论指导。     

BHJ型甜菜碱表活剂物理驱油实验研究

针对三元复合驱中碱的注入所带来的采出液处理困难以及对地层造成损害等问题,运用新型甜菜碱表面活性剂BHJ,论述了不加碱又能达到低界面张力聚合物／表面活性剂二元驱油体系性能。综合所有均质和非均质岩心的实验结果并通过分析,我们认为采用甜菜碱BHJ活性剂的无碱二元驱油体系驱油效果好于采用Ss的弱碱（Na2CO3）三元体系和采用Sy的强碱（NaOH）三元体系。     

中东碳酸盐岩油藏孔隙结构对驱油效果的影响

中东地区碳酸盐岩油藏与国内碳酸盐岩油藏的孔隙结构差别明显,其储层多以孔隙型结构为主。中东H油田M层碳酸盐岩油藏储层可划分成四种孔隙结构:基质型、基质孔隙型、溶孔孔隙型及孔洞孔隙型,针对四类孔隙结构岩心开展2种水样条件下水驱油模拟实验,研究孔隙结构类型和注入水样对水驱效果的影响。结果表明:储层孔隙结构类型影响岩心水驱油效果,相同条件下,基质型及基质孔隙型岩心水驱含水率上升平缓,孔洞孔隙型岩心含水率上升较快;基质孔隙型岩心相对渗透率曲线的共渗区间最大,水驱采收率最高。改变注入水样,矿化度较低注入水样的驱采收率较高,即注入水的矿化度和离子浓度也会对水驱油效果产生影响。研究结果为碳酸盐岩油藏开发和现场水源选择提供参考。     

砂岩油藏智能水配方的确定及其驱油效率实验研究

智能水驱是一项低成本、环保、潜力巨大的油田开发新技术。以大量物模实验为基础,针对江苏油田A区块,首次确定了智能水配方,并深入研究了不同因素对智能水驱油效率的影响。研究结果表明:(1)根据江苏油田A区块的油藏适应性评价及原油极性组分测试实验可知,该区块适合开展智能水驱技术。(2)根据智能水驱最优矿化度筛选实验和4类无机盐驱油实验结果,智能水配方为将产出液和注入水按体积比1∶13混合,再另加500 mg/L的NaCl,其具体离子组成为Na~+1 795 mg/L、Ca~(2+)80 mg/L、Mg~(2+)22 mg/L、Cl~-1 720 mg/L、SO_4~(2-)287 mg/L、HCO_3~- 477 mg/L,总矿化度4 381 mg/L。(3)相较于产出水和注入水,智能水驱油效率最高,最大累积采收率为56.48%,说明智能水驱具有低矿化度效应及适宜的离子组成。(4)智能水驱更适用于中、低渗油藏;高温条件比低温条件的智能水驱效率更高;转注时机越早,智能水驱油效率越高;用智能水配制的活性水比用高矿化度水配制的活性水驱油效率更高。     

BCN三元化合物的合成研究

新材料是科技进步的物质基础,其他学科的发展都依赖于材料科学的进步与发展.随着科学技术的迅速发展,人们对各种材料的性能有了更多的认识.硬度是材料最重要、最基本的性能指标之一,具有超硬性质的功能材料的合成及其性质的研究是目前凝聚态物理和材料科学领域研究的热点之一.近年来,基于硼碳氮体系结构和功能材料的理论设计和新相的发现,引起了人们在理论和实验上对硬度接近甚至超过金刚石的新型材料的研究兴趣.本文就BCN三元化合物超硬材料的研究进展做一综述.     

沈阳油田储层微观驱油效率研究

本文针对沈阳油田储层实际情况,利用沈阳油田静11#和静63—27#的岩芯铸体薄片,制作了7块微观地层模型。使用微观可视化物理模拟技术手段,借助显微镜、摄录机及图象分析技术等,直观地观察和研究了沈阳油田S43储层原油粘度以及不同孔隙结构对水驱机理及驱替效率的影响,以及残余油分布特征。     

注水温度对高凝油油藏水驱油效率模拟研究

高凝油由于其舍蜡量高、凝固点高,温度对其流变特性影响较大。高凝油油藏在常规注水开发过程中容易出现析蜡问题,导致水驱油效率低,直接影响高凝油油藏的开发效果。针对南苏丹P高凝油油藏具有很强析蜡趋势的特点,通过室内实验,在不同注水温度下进行了一维长岩芯含气油实验、一维长岩芯脱气油实验和一维短岩芯脱气油实验来研究温度对水驱油效率的影响;同时,建立了三维四相拟组分模型,在模拟研究中对析蜡反应进行了设计,并考虑高凝油油藏模拟的全部关键因素,预测结果更为准确。结果表明:在析蜡点前,温度对水驱油效率影响较大。高于析蜡点,随温度的增加,原油黏度对温度敏感性降低,驱油效率增加的幅度逐渐减小,因此建议注水温度高于析蜡点。