七中区二元驱油体系乳化性能研究

乳化在二元复合驱提高原油采收率技术中具有重要的作用。当表面活性剂、聚合物的液滴和油滴混合通过多孔介质时,受外力作用会发生乳化。以新疆油田七中区油藏为目标区块,研制了适合油藏条件的二元驱油配方。通过实验研究油/水乳状液的表观黏度与合成方法、液滴尺寸、注入能量的关系。结果显示瓶试法和乳化机法更适合模拟七中区地层乳化;注入能量越高,乳状液颗粒越小,表观黏度越大。物模实验证明界面张力和乳化都对最终采收率有着重要的影响。     

高含水后期非均质油藏W/O型表面活性剂调驱实验研究

针对常规低界面张力表面活性剂驱在非均质油藏易发生窜流、调驱效果差等问题,选用具有良好乳化增黏性能的W/O型表面活性剂调驱体系HC-2,促使油水两相在地层发生乳化,形成高黏度W/O型乳状液驱,有效驱替油藏低渗区域的残余油,改善高含水后期非均质油藏的开发效果.室内模拟高含水、非均质油藏条件,对W/O型表面活性剂调驱体系HC-2进行了基本性能评价及乳状液驱油研究.研究结果表明,HC-2的乳化增黏性能良好,在水油比小于7:3时,可促使油水两相完全乳化形成高黏度的W/O型乳状液,且乳化稳定系数SI均在66％以上;同时在X油藏条件下,HC-2可将油水界面张力降低至10-2 mN/m.岩心驱油实验结果表明,在高含水及高含水后期,W/O型表面活性剂HC-2调驱体系可提高原油采收率23％ ～28.77％;HC-2调驱体系具有较强的非均质性调控能力,在渗透率级差小于7.5时,可有效地增大驱替相黏度,改善高、低渗层吸液剖面,提高原油采收率.     

耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系研究及应用

针对高温高盐油藏采用常规聚合物和表面活性剂驱油效果较差的问题,将耐温抗盐型聚合物SPAM-1和阴-非离子复合型表面活性剂YANC-E进行复配,研制了一种适合高温高盐油藏的耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系,并通过室内实验评价了驱油体系的综合性能。结果表明：该二元复合驱油体系的耐温性能较强,在115℃下老化后,体系的黏度保留率仍能达到90%以上,界面张力仍能达到10^-3mN/m数量级;体系具有良好的抗盐性能,当矿化度大于100 000 mg/L时,体系仍能保持较高的黏度和较低的界面张力;体系具有良好的长时间老化稳定性能,在储层温度和矿化度条件下老化60 d后的黏度保留率在85%以上,界面张力始终维持在10^-3mN/m范围内;驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强,放置120 min后乳状液的分水率小于20%,具有较强的乳化性能;驱油体系在地层条件下吸附6次后仍能保持较高的黏度和较低的界面张力,具有良好的抗吸附性能。另外,岩心水驱结束后注入0.5 PV二元复合驱油体系,能使采收率继续提高25%以上,驱油效果较好。A区块内5口采油井在实施耐温抗盐强...     

棉籽底油W/O乳状液堵剂的制备及性能评价

棉籽底油为棉籽榨油时的副产物,废弃的棉籽底油会造成严重的环境污染和资源浪费,首次提出使用乳化的棉籽底油作为一种选择性堵剂。选用合适的复配乳化剂配制出了高含水的棉籽底油W/O乳状液并进行了性能评价。使用流变仪对乳状液的增黏区间进行了研究,结果表明,最大增黏区间可以达到80%;使用分油率研究了乳状液的稳定性,乳状液的稳定性随着含水量的增加而增强;对棉籽底油乳化体系进行耐温抗盐能力评价,棉籽底油乳状液可以耐110℃高温,抗2×10~4 mg/L的钙离子;利用流性指数研究了不同含水量乳状液的流变性,含水量越高,假塑性越弱;填砂管驱替实验表明棉籽底油乳状液对水和油的封堵率分别为98%和15%,具有良好的封堵性和油水选择性。     

β-环糊精对疏水缔合聚合物原油乳化的调控作用

为了在原油乳化环境中利用环糊精的包合作用对疏水缔合聚合物体系性能进行调控,需要探究环糊精对疏水缔合聚合物原油乳化的调控作用。利用稳定性分析仪、光学显微镜、界面张力仪及流变仪对不同β-环糊精质量浓度条件下的疏水缔合聚合物原油乳状液的稳定性、迁移速率、微观形貌和外相体系的油/水界面张力及流变特性进行研究。结果表明:当β-环糊精质量浓度≤1.2 g/L时,随着β-环糊精质量浓度的增大,疏水缔合聚合物乳状液液滴界面膜强度逐渐增大,粒径逐渐减小,分布宽度变窄,其外相体系的油/水界面活性和黏度逐渐下降。在综合作用下,乳状液稳定性逐渐增强。当β-环糊精质量浓度1.2 g/L时,随着β-环糊精质量浓度的增大,疏水缔合聚合物乳状液液滴界面膜强度逐渐下降,粒径逐渐增大,其外相体系的油/水界面活性和黏度进一步下降,致使乳状液稳定性显著降低。     

碳酸盐岩油藏乳状液暂堵及暂堵后酸化实验研究

针对国外某油田高温高盐碳酸盐岩油藏油层厚度大、非均质性严重、酸化后易出现含水率上升的问题,开展了乳状液暂堵酸化技术研究。研制了烷基多烯多胺油溶表面活性剂NEWJ-18,可使柴油和高矿化度水在油水比1∶9~4∶6的范围内形成稳定的油包水乳状液。该乳状液遇酸易破乳,且具有油水比越低,乳状液黏度越高的特点。物理模拟实验表明,以油水比4∶6制备的乳状液具有选择性封堵高渗透层的能力,可使后续酸液转向低渗透层,从而改善低渗透层的酸化效果。     

一种新型蒸汽驱封窜剂-乳化树脂

蒸汽窜是制约热采提高稠油采收率的关键问题。研制了一种新型蒸汽驱封窜剂——乳化树脂;该乳化树脂是利用复配表面活性剂溶液和沥青树脂(软化点48℃),通过胶体磨配制而成的。室内实验结果表明,乳化树脂稳定性与乳化剂的界面活性具有较强的对应关系;乳化剂油水界面张力越低,乳化液滴粒径越小,油水界面越清晰,乳液越稳定。纳米SiO_2粒子对表面活性剂的乳化树脂能力具有显著的增效作用;无机盐对乳化树脂的稳定性具有不利的影响。乳化树脂液滴在无机盐溶液中的Zeta电位绝对值越小,乳化树脂稳定性越差。乳化树脂具有良好的剪切变稀性能,有利于乳化树脂注入地层;同时,乳化树脂能够明显改善不同渗透率地层的蒸汽分流率,对高渗通道具有显著的封堵作用;且对蒸汽的耐冲刷能力优异。由此可见,乳化树脂是一种值得推广使用的稠油热采封窜剂。明确了乳化树脂的稳定性、注入性、封堵性等基本性能,可为今后的现场应用提供理论参考和支持。     

特低渗油藏水平井区深部调剖技术适应性评价及应用

肇州油田具有储层渗透率(特)低、非均质性强、油层薄等特点,由此导致水平井区油井含水上升快、产量低。针对该油田的油藏特点,选用地下聚合交联的凝胶SC-2作为调剖剂;从注入性、封堵能力、封堵选择性等方面对SC-2凝胶在目标区块中的适应性进行评价;并设计了目标区块水平井区深部调剖矿场试验方案。室内实验结果表明,在目标油藏条件下未成胶SC-2溶液的黏度与水相近,具有良好的注入性;在储层模型中聚合交联后的凝胶对水窜通道封堵率达到99%以上,且对水流通道具有良好的封堵选择性。矿场试验结果表明,目标区块实施深调后,注水井吸水剖面得到改善,油藏中液流方向得到调整,油井含水率明显下降,其中肇57-平35井的含水率由85.0%下降到78.2%,日产油由1.1 t上升至1.3 t。     

氯化钙对pH值控制的可逆乳状液的可逆转化行为的影响

可逆乳状液可通过改变外界条件,在水包油乳状液和油包水乳状液之间逆转,集中不同液体形式的优点发挥更好的作用,现阶段主要应用于制备可逆乳化钻井液。可逆乳化钻井液中水相一般采用20. 00wt%～25. 00wt%氯化钙水溶液,故针对氯化钙对可逆乳状液的可逆转化行为的影响进行研究(目前无针对性研究报道),确定保持乳状液可逆转相性能的水相氯化钙浓度范围(浓度≤30. 00wt%),探明了氯化钙对可逆乳状液的影响:①可逆乳状液酸致转相所需酸液用量随水相氯化钙浓度的升高而减少,可逆乳状液碱致转相所需碱液用量随水相氯化钙浓度的升高而增加;②水包油乳状液/油包水乳状液稳定性均随水相氯化钙浓度的升高而减弱。从乳状液体系Zeta电位、乳状液体系稳定原理角度揭示了氯化钙对可逆乳状液产生影响的机理为:通过压缩扩散双电层作用可改变油水界面构成,与氯化钙对水油密度差的影响作用协同对可逆乳状液的可逆转化行为产生影响。研究成果可为高性能可逆乳化钻井液的制备提供指导。     

驱油过程中的油水乳化对波及效率的影响

利用物理模拟手段研究了乳状液本身的波及效率、对驱油剂波及效率的影响及其原因.结果表明,驱油过程中发生乳化而生成的乳状液不仅自身具有较高的波及效率,而且可以提高驱油剂的波及效率,出现这种情况的原因是一方面乳状液的液滴可以封堵孔隙而降低高渗介质的渗透率,另一方面乳状液在多孔介质中运移时粒径的减小可以降低其进入低渗介质的阻力.     

纳米SiO2和表面活性剂协同稳定的水包油乳状液驱油性能研究

我国稠油资源丰富,但水驱采收率低,因此如何进一步提高普通稠油油藏的采收率是开发中亟待解决的问题。用纳米Si O2和表面活性剂TA-13制备出一种乳状液,可用来提高水驱稠油油藏的采收率。物理模拟结果表明,制备的乳状液对低渗透岩心具有更好的封堵能力,对高渗透率岩心、低渗透率岩心残余阻力因子分别为39.45、129.40。乳状液对于低渗透率岩心具有较好的驱油效果,采收率最大增值可达45.11%。乳状液注入速度低有利于提高原油的采收率。注入速度较低时(小于0.1 m L/min),采收率最大增值可达48.01%;注入速度较大时,不易注入岩心,且采收率最大增值只有16.39%。     

乳状液膜萃取柠檬黄及其油相回收的工艺研究

通过制备油包水(W/O)乳状液并利用加电三维螺旋状微通道对W/O乳状液的快速高效破乳作用,探究了乳状液膜萃取柠檬黄及其油相回收的优化工艺.主要考察了乳水比和外水相pH值对乳状液膜分离效率的影响.实验结果表明:在搅拌转速为400 rpm、搅拌时间为5 min条件下,当乳水比为1:2、外水相pH=2、柠檬黄的初始浓度为100 mg·L~(-1)时,乳状液膜对于水溶液中的柠檬黄去除率最高可达77%.利用加电三维螺旋板式微通道对萃取后的乳状液进行破乳,其油相回收率可达82%.     

义65井区高温低渗油藏储层伤害机理分析

义65井区沙三段九砂组油藏属中等水敏性和速敏性的地层,油藏为轻质油－稀油油藏,原油具有低密度、低黏度和高凝固点等特点,地层水总矿化度较高,一般为1100～19900mg/L,水型为NaHCO₃型。研究了义65井区高温低渗储层伤害机理,从地层特性、注入水水质、悬浮物堵塞、游离油和乳化油滴、结垢、细菌及以往增产措施等方面评价了可能对储层造成的损坏及损坏程度。义65井区地层的水敏性、速敏性和低渗透性是注水井损害的内在因素,注水井中悬浮固相颗粒、含油量和细菌严重超标,水质不合格是注水井损害的外在因素。     

氯化钙对pH控制的可逆乳状液可逆转化行为的影响

可逆乳状液可通过改变外界条件,在水包油乳状液和油包水乳状液之间逆转,集中不同液体形式的优点发挥更好的作用,现阶段主要应用于制备可逆乳化钻井液。可逆乳化钻井液中水相一般采用20. 00wt%～25. 00wt%氯化钙水溶液,故针对氯化钙对可逆乳状液的可逆转化行为的影响进行研究(目前无针对性研究报道),确定保持乳状液可逆转相性能的水相氯化钙浓度范围(浓度≤30. 00wt%),探明了氯化钙对可逆乳状液的影响:①可逆乳状液酸致转相所需酸液用量随水相氯化钙浓度的升高而减少,可逆乳状液碱致转相所需碱液用量随水相氯化钙浓度的升高而增加;②水包油乳状液/油包水乳状液稳定性均随水相氯化钙浓度的升高而减弱。从乳状液体系Zeta电位、乳状液体系稳定原理角度揭示了氯化钙对可逆乳状液产生影响的机理为:通过压缩扩散双电层作用可改变油水界面构成,与氯化钙对水油密度差的影响作用协同对可逆乳状液的可逆转化行为产生影响。研究成果可为高性能可逆乳化钻井液的制备提供指导。     

相对渗透率调节剂提高采收率优化控制条件研究

相对渗透率调节剂(relative permeability modifier,RPM)可以选择性降低油水相渗透率以提高注入水的波及系数;并改变岩石表面的润湿性,提高采收率。研究了一种阳离子聚合物型的相对渗透率调节剂,测定了RPM对表面润湿性以及油水相渗透率的影响。通过岩心驱油试验考察了不同油藏渗透率、地层润湿性、原油黏度、RPM注入时机、注入水注入速度等条件下RPM驱的驱油效果。实验结果表明,RPM可以将油湿的石英表面润湿性改变为弱水湿,且对水相渗透率降低程度更大;RPM驱适合渗透率大于50×10-3μm2地层;RPM在油湿岩心中具有更高的采收率增值;原油黏度在20 mPa·s时,采收率增值幅度最大;在相似的渗透率条件下,注入速度增大时,水驱采收率与最终采收率均增大;较早注入RPM有更好的最终采收率效果。     

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%。     

煤层气排采产气通道适度携煤粉理论

考虑在煤储层中实际地层液混合流体中煤粉含量和煤粉颗粒群的悬浮分级,建立煤粉颗粒在产气通道内悬浮运移模型,给出煤粉悬浮排出的条件;打破以往以防煤粉为主的思想,基于液流携带建立煤层气排采产气通道内的适度携煤粉方法,基于液固两相流理论建立液流携带煤粉运移模型,并分析地层液参数和煤粉颗粒参数对适度携煤粉的影响。结果表明:煤粉颗粒粒径越小,地层液流速越大、黏度越大,煤粉在产气通道截面上分布越均匀,其悬浮排出能力越强,煤粉较易被地层液携带排出;煤层气井排采各个阶段(单相水流阶段、气水两相流阶段和单相气体流动阶段)地层液中气液固三相混合的比例不同导致地层液的黏度不同,造成排采过程中地层液携带煤粉的能力随着产气量的变化而变化。合理控制地层液的参数有利于煤粉适度排出,疏通产气通道增加其渗流能力,提高煤层气井产气量。     

四丁基溴化铵水合物的生成-分解特性

对四丁基溴化铵(TBAB)水溶液与柴油形成的油包水乳状液中的水合物生成-分解特性进行实验研究,考察水合物的悬浮液混输。结果表明:四丁基溴化铵水溶液分散到柴油中形成油包水乳状液以后,相对于TBAB+水体系,生成水合物所需的温度降低,反应时间延长,能形成较稳定的水合物悬浮液;在相同的剪切速率下,TBAB水合物悬浮液的表观黏度明显大于对应的油包水乳状液的表观黏度,并且TBAB水合物颗粒体积分数越大,悬浮液的表观黏度越大,非牛顿流体的特性越明显;温度升高时,TBAB水合物在油包水乳状液中迅速分解,由固体颗粒融化成为液体,在此过程中对油包水乳状液具有明显的破乳作用,导致TBAB水合物在柴油中的悬浮液与水滴在柴油中形成的油包水乳状液的复合体系稳定性下降。     

沥青调剖颗粒与大庆喇嘛甸油层配伍关系

大庆喇嘛甸油田经过长期注水冲刷进入高含水期,并且存在注入水无效循环、水窜现象严重等问题,须采取调剖封堵增产措施。沥青颗粒主要是通过封堵高渗透水窜通道和扩大波及体积提高采收率,但现场应用过程中存在注入压力过高的问题,须通过室内试验研究沥青颗粒与地层配伍关系。根据相似准则和近井地带分流效应,研制带测压点的特殊胶结岩心,通过综合分析注入沥青颗粒及后续水驱过程中的阻力系数、残余阻力系数及封堵率,给出沥青颗粒粒径与油层的配伍关系,确定浓度对注入性的影响。结果表明:渗透率为2μm2的地层与粒径为(0.1~0.3)mm沥青颗粒配伍适宜,粒径过大或过小都会限制扩大波及体积作用;沥青颗粒浓度会限制其运移能力,当浓度增加到5 g/L时沥青颗粒会在地层局部大量堆积,高浓度沥青颗粒段塞注入过程可采用与水交替注入方式。     

水平管内高含水油水乳状液黏度计算方法研究

油田集输系统水平管道内液相是油水混合物形成的乳状液,随着含水率的提高,乳状液处于水包油(O/W)状态.准确预测高含水期油水乳状液黏度,将为油田中后期的开发,以及油气水混合物在管道中的流动计算提供科学依据.以高含水期油气水混输管道压降计算公式为基础,反推油水乳状液黏度计算公式,得到的公式综合考虑了温度、压力、速率等因素的影响,因而适用于预测高含水期水平管内液相黏度.运用MATLAB软件对计算结果进行最小二乘拟合,得到适合于高含水油水乳状液黏度计算的Vand关联式.