非均相复合驱非连续相渗流特征及提高驱油效率机制

非均相复合驱是聚合物驱后油藏大幅度提高采收率的重要方法。微流控实验及室内双管岩心流动实验均表明非均相复合驱具有非连续相渗流特征,表现为压力一定条件下微通道内流速仍大幅波动、不同渗透率双管岩心中分流量持续交替变化。综合考虑凝胶颗粒弹性变形特征、聚合物增黏与非牛顿特性、表面活性剂降低界面张力作用及润湿改变等化学剂作用机制,建立非均相复合驱微观渗流格子玻尔兹曼模拟方法。基于微观数值模拟结果,揭示非均相复合驱提高驱油效率机制,颗粒暂堵升压后变形运移、固液增阻导致液流转向、驱替液增黏抑制黏性指进、强化启动微观剩余油,进而提高微观波及系数及微观洗油效率。     

三元复合驱驱油机理及乳液渗流规律NMRI研究

通过先进的实验手段-核磁共振成像技术(即Nuclear Magnetic Resonance Imaging,简称NMRI)，首先阐述了三元复合驱驱油过程的微观机理．既而在此基础上从细观水平实验研究了原油／三元复合体系乳状液的流变性，进而揭示了其在多孔介质中的渗流规律，最后建立了原油／三元复合体系乳状液在多孔介质中渗流的数学模型，实验结果表明与理论分析结论基本吻合，说明所建数学模型是合理的。     

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。     

多元泡沫化学剂复合驱油渗流数学模型

在多元泡沫复合驱油实验研究的基础上,通过对渗流机理、渗流规律的分析,根据质量传输流体力学、化学动力学、物质平衡原理和对泡沫上浮运动等机理的深入研究,建立了多元泡沫化学剂复合驱油渗流数学模型.结合对泡沫流动机理和物理化学性质的实验研究,给出了相应的数学描述模型方程.数值模拟结果表明,该模型能较好地反映了渗流物理实质.     

姬塬长2油层渗流特征和驱油效率影响因素分析

选取模型进行真实砂岩水驱油实验,对姬塬油田元214区长2油层的微观储层渗流特征和驱油效率的影响因素进行分析研究。实验结果表明,研究区的微观水驱油驱替类型主要有均匀、网状与指状3种类型,并且3种驱替类型对应模型的驱油效率依次降低。残余油存在的形式主要是以油膜残余油和绕流残余油分布为主,比较少见卡断残余油和角隅残余油。通过实验分析驱替效率的影响因素,储层物性是最主要的因素;其次非均质性和微观孔隙结构对驱油效率也有一定影响;同时在一定的压力范围内,提高注水压力可以明显的提高驱油效率,但是当压力增大到一定程度后,水流容易形成优势通道,导致注入水只是沿着优势通道向前推进,驱油效率的增加幅度就会逐渐减小。综合研究分析,应用上述水驱油实验得出的结论可以为油藏的开发研究提供可靠的依据。     

板桥-合水地区长8油层微观渗流特征及驱油效率分析

通过观察大量岩心、铸体薄片、扫描电镜对储层岩石学,沉积等特征分析的基础上,对研究区长8储层的微观孔隙结构作分析,利用水驱油实验分析储层微观的驱替类型及驱油效率的影响因素。分析表明:长8储层微观驱替方式主要有均匀水道驱替型,指状绕流驱替型,网状驱替型3种类型,流体渗流效果的不同受微观孔隙结构特征,储层物性,微观非均质性等诸多因素的影响。其中渗透率较孔隙度能够更加有效提高驱油效率;最大孔喉半径、最大进汞饱和度均是储层孔喉连通性的重要参数,直接反应孔喉的储集和渗流能力;储层孔喉的连通程度越高,孔喉半径越大,储层渗流能力越强,驱油效率越高。     

聚驱后B-PPG与HPAM非均相复合驱提高采收率技术

通过单填砂管流动实验中阻力系数的测量,对聚驱后支化预交联凝胶颗粒(B-PPG)与水解聚丙烯酰胺(HPAM)复配的非均相体系的封堵性能进行了评价,优选出了封堵能力最佳的BPPG、HPAM非均相体系;通过渗透率不同的双填砂管驱油实验和微观驱油实验,研究了聚驱后非均相体系的调剖与驱油能力。单管封堵实验结果表明:B-PPG与HPAM复配的非均相体系,能够对填砂管进行有效封堵,显著提高聚驱后填砂管阻力系数和残余阻力系数,HPAM与B-PPG按质量比例6∶4(干重)配制时封堵效果最好。双管调驱实验结果表明:非均相体系调驱能够明显改善聚驱后高渗管和低渗管的分流比,使剩余油动用程度较低的低渗管采收率大幅提高。微观实验表明:非均相体系提高聚驱后采收率方式主要靠增大驱替液的波及系数来实现。     

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.     

PPG非均相复合驱的研究进展及应用

综述了国内近年来PPG预交联凝胶颗粒的研究进展及非均相复合驱技术的应用情况,旨在为研究适应高温高盐、非均质油藏及聚驱后油藏等苛刻油藏条件下的提高采收率新技术提供有用的参考。     

聚合物黏弹性提高驱油效率研究

通过室内物理模拟实验,在弱亲油人造物理模型上研究第一法向应力差N1(弹性)、第一法向应力差斜率SN1(弹性)和威森博格数We(弹性)对驱油效率和残余油饱和度的影响。在弱亲油的人造物理模型上研究相同黏度条件下甘油与聚丙烯酰胺(HPAM)的驱油效率,在此基础上,在大庆油田开展两个高浓度聚合物矿场试验。结果表明:随着第一法向应力差、第一法向应力差斜率和威森博格数的增加,驱油效率增加,残余油饱和度降低;具有弹性的聚合物溶液,驱油效率明显高于相同黏度下的甘油;高浓度聚合物所具有的高黏弹性使采收率有较大幅度提高。     

粘弹性聚合物溶液提高驱油效率机理研究

为了了解聚合物溶液的粘弹性在多孔介质中对残余油的作用机理,描述油藏条件下以第一法向应力差为主要特征的聚合物溶液的流变性,采用上随体Maxwell本构方程,对粘弹性聚合物溶液在油藏孔隙模型--波纹管模型中的流动及其驱替残余油膜的机理进行了油藏工程方法分析,在理论上从力学的角度提出了聚合物驱提高驱油效率的机理.研究结果表明,粘弹性聚合物溶液产生的第一法向应力和剪切应力对油膜的携带作用大于相同粘度的牛顿流体,从而可携带部分残余油膜流动;聚合物溶液的粘弹性越强,作用于残余油膜的第一法向应力越大,对残余油膜的携带力越强,驱油效率越高;多孔介质越不规则,产生的第一法向应力越大,越有利于聚合物发挥粘弹性效应.     

粘弹性聚合物溶液提高驱油效率机理研究

为了了解聚合物溶液的粘弹性在多孔介质中对残余油的作用机理，描述油藏条件下以第一法向应力差为主要特征的聚合物溶液的流变性，采用上随体Maxwell本构方程，对粘弹性聚合物溶液在油藏孔隙模型——波纹管模型中的流动及其驱替残余油膜的机理进行了油藏工程方法分析，在理论上从力学的角度提出了聚合物驱提高驱油效率的机理。研究结果表明，粘弹性聚合物溶液产生的第一法向应力和剪切应力对油膜的携带作用大于相同粘度的牛顿流体，从而可携带部分残余油膜流动；聚合物溶液的粘弹性越强，作用于残余油膜的第一法向应力越大，对残余油膜的携带力越强，驱油效率越高；多孔介质越不规则，产生的第一法向应力越大，越有利于聚合物发挥粘弹性效应。     

裂缝油藏水驱油渗流机理

使用二维玻璃微模型研究了强水湿条件下裂缝油藏不同形态的裂缝、裂缝方向性等对水驱油时油水运移的渗流机理及用图象分析法定量研究了裂缝油藏微模型中不同的静水压力对水驱油效果的影响.     

直流电提高低渗透砂岩油藏驱油效率实验

针对我国渗透油藏敏感性矿物丰富、孔隙喉道小、微孔隙发育、比表面积大、流体与岩石界面作用力显著等特点,利用水驱油实验研究了反向直流电场对岩样水驱油效率的影响。结果表明:不同渗透率岩样具有对应的最佳直流电电位梯度,低于该电位梯度,驱油效率随电位梯度的增加而增加,高于此电位梯度,反而出现驱油效率下降的现象。依岩样物性的不同,在直流电场的电化学、电泳及电渗效应等作用下可以提高室内水驱油效率3.20%～11.94%不等,当岩样渗透率位于20×10-3um2左右时,电场提高的驱油效率值达到最大,渗透率继续增加,所提高的驱油效率反而开始下降,证实了利用反向直流电提高水驱油效率,特别是低渗透油层水驱油效率的有效性。同时,直流电具有阻滞水流,相应增加油相流动能力的效应,从而能有效降低油井含水率。     

泡沫复合驱微观驱油特性分析

利用微观仿真光刻玻璃模型进行了驱油实验 ,对于亲水及亲油性不同的介质 ,利用图像采集系统将驱替过程的图像转化为计算机的数值信号 ,然后采用图像分析技术对碱表面活性剂聚合物泡沫复合驱的微观驱油特性进行了分析。特别对泡沫的挤压与占据作用、乳化油滴渗流、泡沫的选择性堵塞作用的分析结果表明 ,多元泡沫复合驱油过程中形成 3个条带 :前沿条带是混气复合体系及乳状液渗流 ;中间条带既有前沿条带中的两种渗流 ,也有泡沫渗流 ;后沿条带无油 ,以泡沫渗流为主。泡沫对驱扫盲端残余油有很大的优势 ,大泡将小泡挤入盲端 ,小泡将盲端中的油挤出。泡沫也具有明显的选择性堵塞作用 ,被驱出的油相及乳化的油滴可沿着泡沫之间的液膜绕过泡沫向前运移 ,这对于开发非均质性油藏极为有利。     

泡沫复合驱微观驱油特性分析

利用微观仿真光刻玻璃模型进行了驱油实验,对于亲水及亲油性不同的介质,利用图像采集系统将驱替过程的图像转化为计算机的数值信号,然后采用图像分析技术对碱－表面活性剂－聚合物泡沫复合驱的微观驱油特性进行了分析。特别对泡沫的挤压与占据作用、乳化油滴渗流、泡沫的选择性堵塞作用的分析结果表明,多元泡沫复合驱油过程中形成3个条带;前沿条带是混气复合体系及乳状液渗流;中间条带既有前沿条带中的两种渗流,也有泡沫渗流;后沿条带无油,以泡沫渗流为主。泡沫对驱扫盲端残余油有很大的优势,大泡将小泡挤入盲端,小泡将盲端中的油挤出。泡沫也具有明显的选择性堵塞作用,被驱出的油相及乳化的油滴可沿着泡沫之间的液膜绕过泡沫向前运移,这对于开发非均质性油藏极为有利。     

气驱点滴水改变渗流阻力驱油实验研究

低渗透油藏注气开发极容易发生气窜,导致采收率降低。本文研讨一种新型驱替方法,在注入气体的同时,点滴注入水,从而增大驱替相的渗流阻力,减少气窜。随气液比的降低,压力上升无量纲值增加。点滴频率越快,压力上升无量纲值越大,即渗流阻力越大。     

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)。     

水驱油二相渗流数值模拟

对非定常、非均匀多孔介质中水驱油二相渗流进行了数值模拟，给出了恒速和恒压两种渗流全过程。从理论上论证了高注低采较之低注高采更能提高采油率。     

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.