孤岛油田三元复合驱结垢机理与防垢技术

针对孤岛油田三元复合驱试验过程中出现的结垢现象 ,应用 X-射线 (粉末 )衍射、扫描电镜及能谱分析等方法 ,对三元复合体系驱油过程中的结垢机理、垢样组成及预防等方面进行了研究 ,结果表明 ,垢主要以碳酸钙和碳酸镁为主 ,在此基础上研究的 HMP防垢剂 ,矿场采用后 ,效果十分明显 .     

三元复合驱掺水系统结垢影响规律研究

在三元复合驱生产过程中,包括掺水管道、掺水炉等在内的地面掺水集输系统中存在严重的淤积、结垢,直接造成集输能耗上升,设备、管线极易损坏或寿命缩短等一系列威胁油田正常开发的生产难题。以大庆杏北油田三元复合驱开发区块为研究对象,分析了其地面掺水系统中的结垢物组成。并通过模拟试验研究了影响掺水系统结垢的因素与规律。结果表明,掺水系统中是集硅垢、碳酸垢、腐蚀垢等于一体的含油混合垢,且以硅垢为主,含量占到45%以上。掺水温度、掺水量、掺水压力及含聚浓度均对结垢有影响,但在三元复合驱集输系统正常生产工况条件下,含聚浓度对于垢质的沉积具有更显著的影响。500 mg/L左右的见聚浓度是结垢速率的高峰期。     

强碱三元复合驱对储层孔隙结构影响研究

储层孔隙结构变化规律是进行强碱三元复合驱后后续水驱和进一步提高采收率方法研究的基础。利用铸体薄片分析、SEM图像、恒速压汞和电子探针结合现场检测等方法,对强碱三元复合驱前后岩样孔隙结构变化进行定性和定量研究。研究表明:强碱三元复合驱后颗粒边界经过强碱溶蚀呈"锯齿状",石英颗粒去棱角化明显,长石溶蚀严重,同时能够观察到大量溶蚀孔隙,黏土矿物中大量的书页状高岭石被溶蚀,同时在黏土矿物表面出现次生石英;"白色云雾状"垢沉淀充填在孔隙中,主要成分为Ca和Si,同时含有少量Mn、Fe、Ti,结垢造成孔隙结构发生变化,部分孔隙阻塞,使强碱三元复合驱后岩心喉道半径平均值较水驱岩心下降6.528%,孔隙半径平均值下降3.360%,孔喉比分布范围更大,平均增加12.84%。     

肇州油田油井结垢及其机理研究

结垢是油田注水生产过程中普遍存在的问题,可以发生在地层和井筒的各个部位.结垢不仅对产层造成伤害、降低原油采收率,还导致原油成本上升.针对油井结垢严重这一问题,实验选择大庆肇州油田州40-38垢样及水样,对垢样进行成分分析,对水样进行离子组成分析,并根据分析结果,提出结垢机理.结果表明:该油井采油设备被严重腐蚀,所结垢的成分主要是由Si、Al化合物组成的矿物质垢和铁垢.     

用吸附聚集x-射线衍射法研究储层结垢情况

建立了一种新的测定垢晶体的实验方法—— 吸附聚集 Ｘ － 射线衍射法．原理是利用晶种物质在各种混合水样中的异相成核作用,加速形成垢晶体,同时利用晶种物质对垢晶体的吸附聚集作用,将垢物质吸附聚集在晶种物质上,通过过滤,将生成的无机垢浓缩聚集在一起,最后通过高精度大功率 Ｘ射线衍射仪分析、检测混合晶种物质的物相成分．该结垢实验方法可以准确地检测出各种混合水样中是否结垢及结垢物质的种类和结垢量的大致范围．     

北东块二类油层三元复合驱油试验阶段效果及认识

喇嘛甸油田由于距物源近,油层厚度大,非均质性强,油层性质与已开展的三元复合驱油试验区差异较大。为研究非均质厚油层三元复合驱油技术应用的可行性,2008年在北东块开展二类油层三元复合驱油先导性矿场试验。试验阶段效果明显,油井见效早,含水下降幅度大,阶段提高采收率幅度大。从注、采井距,油、水井剖面调整情况及三元体系采油井乳化等方面对试验区阶段效果进行分析,得出认识,120m井距条件下高粘度三元体系注入顺利,油井产液量基本保持稳定,优化后的三元方案剖面调整幅度大,扩大波及体积作用强,三元体系与试验区原油形成超低界面张力比例高,原油乳化作用明显。     

钢在弱碱三元复合驱采出液中的腐蚀行为研究

弱碱三元复合驱(ASP)技术在提高原油采收率的同时由于诸多优点,已逐渐取代以往强碱三元复合驱技术在大庆油田应用.但目前国内外对ASP的研究还仅限于驱油效果,而对其溶液的腐蚀行为的研究甚少.ASP采出液中弱碱三元成分的存在,会提高钢的腐蚀性且腐蚀情况复杂.本文采用腐蚀挂片试验法、电化学测试等测试技术系统研究油田管道用钢(10钢、20钢、45钢、1Cr18Ni9Ti、X70钢)和储罐用钢(Q235钢)在不同浓度、不同温度三元复合驱溶液中的腐蚀行为,测试钢在不同pH值的ASP溶液中的交流阻抗图(EIS),获得腐蚀动力学相关参数,用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等技术分析腐蚀产物形貌并确定腐蚀产物成份,为钢在弱碱三元复合驱采出液中的腐蚀机理进一步研究提供依据.     

三元复合驱油井流入动态特征研究

在用黏弹性流体本构模型描述三元复合驱地层流体流变特性的基础上,建立了三元复合驱地层流体在地层中渗流的基本微分方程,采用有限差分法对其进行了数值求解,并用拉格朗日插值法对产能进行预测,分析了流体的流变参数对产能的影响.通过对大庆油田采油四厂5口油井的产能预测结果与实测结果进行对比分析,其相对误差在20%以内,表明用黏弹性流体本构模型来描述地层流体的流变性能较好地预测油井的产能.     

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。     

聚合物/表面活性剂二元复合驱研究进展

从聚合物/表面活性剂二元体系的特点出发,综述了聚/表聚/表二元复合体系的实验室研究现状以及在胜利油田孤东七区54-61进行的矿场试验情况。聚/表二元复合驱是在聚/表/碱三元复合驱的基础上去掉碱所形成的低浓度的驱油体系,可以最大限度地发挥聚合物的粘度和弹性,减少乳化液处理带来的负面影响,减弱由于碱的存在引起的地层以及井筒结垢的现象。通过国内外研究结果分析表明,聚/表二元复合体系提高原油采收率幅度在20%左右;矿场试验取得了较好的效果。聚/表二元复合体系可以克服三元体系的缺点,作为一项新的驱油方法具有宽阔的发展空间。     

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。     

吉林油田注水系统结垢趋势预测

针对吉林油田注水系统的特点,对碳酸盐垢,硫酸盐垢的结垢趋势分别进行了理论预测,同时对实验室仿真模拟实验中的结垢样品进行了Ｘ射线衍射分析,理论预测结果表明,吉林油田注水系统中可能会形成碳酸盐垢而不会形成硫酸盐垢,理论预测和实验室仿真实验完全相符,为吉林油田注水系统选择合适的阻垢剂提供了依据。     

次生底水油藏的三元复合驱替特征及影响因素

原生整装油藏经过长期注水开发后,逐渐演化为次生底水油藏。次生底水油藏的剩余油类型包括中上部的弱动用可动剩余油、中下部水驱绕流式可动剩余油和高水淹区的水驱后残余油。对该类型油藏开展三元复合驱以进行挖潜。利用油井生产数据,将三元复合驱替历史分为驱油剂的受效前期、持续受效期和受效后期3个阶段,确定驱油剂持续受效期时间跨度。利用驱替特征曲线定量化确定各井在驱油剂持续受效期的驱替能力,同时分析了影响驱替效果的工程和地质及化学因素。结果表明,次生底水油藏的三元复合驱开发特征与常规底水油藏开发明显不同,而工程和地质因素对该两种油藏类型生产特征的影响作用是相似的。驱油剂中的聚合物组分对整个开发历史的油水渗流具有重要的影响。     

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。     

大庆喇嘛甸三类油层三元复合驱室内实验研究

通过统计学方法,分析了喇嘛甸三类油层储层物性特征及黏土含量特征,指出了三类油层黏土矿物含量最高的是SI油层组.通过表活剂、碱的静态吸附实验方法,明确了黏土含量大小对三元复合驱的影响程度.通过敏感性实验方法得知了喇嘛甸三类储层敏感性特征为中等及弱碱敏,说明喇嘛甸三类油层适合进行三元复合驱采油.通过三元复合驱替实验方法,得出强、弱碱三元复合驱实验可以有效提高采收率,对于黏土含量高的储层应该采取弱碱三元复合驱.     

聚驱后超低界面张力泡沫复合驱实验研究

为研究聚驱后超低界面张力泡沫复合驱提高采收率的效果,在大庆油田的油水条件下,用界面张力仪和泡沫评价仪评价了二元发泡剂体系的界面性能和泡沫性能,用泡沫驱油装置研究了聚合物浓度和交替周期对泡沫复合驱效果的影响.实验结果表明,二元发泡剂体系在较宽的表面活性剂和聚合物浓度范围内可以与原油形成超低界面张力.同时二元发泡剂体系具有非常好的泡沫综合指数.聚驱后二元泡沫复合驱可提高采收率15%以上.聚驱后二元泡沫复合驱的气液交替周期越小采收率越高,且气液同注泡沫驱效果最好.在表面活性剂和聚合物用量相同条件下,二元泡沫复合驱效果好于三元泡沫复合驱、二元液驱及高浓度聚驱,且避免了强碱带来的腐蚀、结垢等问题.     

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。     

污水回注对地层损害程度实验研究

通过对现场的三元复合驱采出水水质分析得出,三元复合驱采出污水悬浮物含量超标。三元复合驱采出污水与地层水的不配伍性,可产生极少量沉淀。本文总结了三元复合驱采出污水回注对地层产生损害的影响机理,提出了水质处理建议。     

吴定区块多层系开发采出液集输系统的堵塞机理

针对吴定区块多层系开发油井集输管线中堵塞严重的问题,对不同层系的采出水化学组成进行分析,按照均匀设计原理对各层系采出水不同配比进行结垢类型与趋势预测,结合不同位置堵塞物的化学容量分析、X-荧光光谱半定量分析和采出水腐蚀性评价结果对集输管线中的堵塞物形成机理进行了分析研究。结果表明:吴7增侏罗系采出水高含碳酸盐,结垢类型以CaCO_3垢为主,含有一定量的硫酸锶钡垢,延4+5与延10两个层系的采出水水质不配伍,应将其分开输送;吴8增三叠系硫酸盐含量较高,结垢类型主要为硫酸锶钡垢型,长2、长4+5和长6三层系集输的最佳比例为2∶47.5∶14;吴7增侏罗系和吴8增三叠系堵塞物分析结果与结垢趋势预测基本一致,同时堵塞物中Fe离子含量较高主要是由腐蚀严重引起的。吴定区块多层系开发油井集输管线堵塞主要是由结垢和腐蚀的相互作用引起的无机物堵塞。     

弱碱石油磺酸盐提高采收率技术室内实验研究

碱/表活剂/聚合物(ASP)三元复合驱是目前提高采收率效果较好的一项技术,但强碱会带来较为严重的结垢现象。为完善三元复合驱技术,开展了弱碱石油磺酸盐提高采收率技术研究,通过界面活性范围、界面张力稳定性、乳化、吸附和室内岩心驱油实验较系统地评价了弱碱石油磺酸盐体系。研究显示,所评价三元体系界面活性范围很宽,且45℃恒温90天仍可达到超低界面张力;0.4%表活剂+1.2%Na2CO3三元体系具有较好的抗吸附能力;人造岩心可提高采收率27.55%,贝雷岩心可提高24.11%。