高凝高黏高盐均质油藏聚/表二元复合驱合理黏度比——以大港孔南地区储层条件为例

针对大港油田孔南地区高凝高黏高盐油藏的特点,采用岩心流动实验装置和岩心驱油实验装置,开展了聚合物/表面活性剂二元复合体系驱油效率及其影响因素的研究,分析了聚/表二元复合驱采收率增幅与岩心渗透率之间关系机理。结果表明,对于非均质性较弱储层,随岩心渗透率增加,聚/表二元体系阻力系数和残余阻力系数减小。随聚/表二元体系与原油黏度比(μsp/μo)和岩心渗透率增大,采收率增幅增加,但增幅增加速度减小。随储层平均渗透率增加,岩石吼道尺寸增大,不可及体积减小。因此,储层平均渗透率大小会影响聚/表二元复合体系储层适应性,进而影响聚/表二元复合驱增油效果。从技术和经济角度考虑,目标油藏均质储层聚/表二元复合驱合理黏度比(μsp/μo)范围在0.5~1.0。     

聚/表二元体系流度控制作用对采收率的影响——以大港孔南高凝高黏油藏为例

大港油田孔南地区油藏具有高凝、高黏和高矿化度等特点,水驱开发效果较差,亟待采取大幅度提高采收率技术措施。为考察聚/表二元复合体系流度控制能力对采收率的影响,以目标油藏储层岩石和流体物性为模拟对象,开展了聚/表二元复合体系黏度对采收率影响实验研究。结果表明,对于非均质油藏,与洗油能力相比,聚/表二元复合体系流度控制能力对采收率贡献率超过70%。从技术和经济角度考虑,目标油藏聚/表二元复合驱合理黏度比(μp/μo)为1~2。通过在聚合物干粉熟化过程中添加除垢剂,不仅可以消除钙镁离子对聚合物增黏性的不利影响,而且除垢剂与水中钙镁离子作用形成的微米级固体颗粒可以随聚合物溶液进入岩石孔隙,产生良好液流转向效果,技术经济效果十分显著。     

不同尺寸段塞组合等流度二元驱驱油效果评价

辽河油田锦16块实施二元复合驱以来,仍存在部分注入井单层吸液量过大,使注入液在各层中的推进速度不一致,从而导致相应的采油井聚合物质量浓度上升较快的问题。通过室内驱替实验,采用均质岩心和非均质岩心,对比不同段塞组合的等流度二元驱驱油方法在非均质岩心上的驱油效果。结果表明,在相同聚合物用量和总注入孔隙体积倍数条件下,在三层非均质岩心上等流度驱油方法比常规单段塞驱油方法化学驱采出程度高出3.54%;多段塞等流度驱油方法可以明显提高中、低渗层分流率,降低高渗层分流率。因此,合理段塞组合等流度二元驱油方法可有效提高高渗透非均质油藏的采收率。     

利用组合模型研究储层非均质性对驱油效率的影响

通过组合模型,研究了鄂尔多斯长8储层非均质性对储层驱油效率的影响,认为组合试验中不同渗透率岩心进水量差别非常大,高渗岩心不但进水量比低渗岩心大的多,而且进水量的增长速度也比低渗岩心快,这说明,在油层合注开采过程中,随时间的推移,高渗层段由于大量水的冲刷,使水相渗透率逐渐提高,水窜程度加重,而低渗层段进水量增长缓慢,水驱效果难以得到改善.组合试验还发现高渗岩心驱油效率高于其单独试验的驱油效率,而低渗岩心的驱油效率低于其单独试验的驱油效率,且高渗岩心进水量的增量明显大于低渗岩心,说明现场高低渗透率层合注开采时,必然是好油藏驱油效率高,水驱动用程度大,差油藏驱油效率低,水驱动用程度小,一旦在高渗层形成水窜条带,将很难进一步提高水驱效率,因此应尽量控制注水层位的渗透率级差程度,或分层注水,以降低水驱的非均质程度.     

非均相复合驱封堵调剖性能及矿场试验

针对聚合物驱后油藏提高采收率的需要,在孤岛中一区Ng3开展非均相复合驱实验和矿场试验,描述非均相复合体系的注入产出特征,评价非均相复合驱的封堵调剖性能和驱油效果.实验和矿场试验表明:黏弹性颗粒驱油剂PPG的阻力因数、封堵效率、非均质剖面调整能力强于聚合物的,适合长期驱替应用;非均相复合驱实验提高聚合物驱后采收率13.6%,高于聚驱后二元驱和聚合物加PPG驱二者之和;矿场动态特征不同于聚合物驱和二元驱,纵向吸水剖面发生交替变化,见效井综合含水率呈台阶式直线下降,具有交替封堵、转向式驱替各小层剩余油的特点;增油倍数和综合含水率下降幅度高于同期聚合物驱和二元驱的,可成为聚合物驱后油藏进一步提高原油采收率的有效方法.     

黏弹性颗粒驱油剂调驱性能的室内研究

针对黏弹性颗粒驱油剂(PPG)调驱性能是驱油体系能否充分发挥其技术优势的关键因素,室内采用长岩心双管模型研究了PPG的调驱性能,并通过物模实验考察了聚驱后非均相复合体系的驱油效果。结果表明,PPG具有良好的调整非均质能力,能够有效启动低渗层,在双管模型渗透率级差为5的条件下,聚合物驱后采用由PPG、表面活性剂及聚合物组成的非均相复合驱体系,可使采收率进一步提高19.8%。     

特高含水油藏深部调驱体系三维物理模拟

以孤岛油田中一区Ng3注聚区为目标油藏,研究聚二乙烯基苯(divinylbenzene-co-acrylamide,DCA)微球-强乳化体系聚驱后提高采收率的能力.针对该油藏特点,设计非均质岩心物理模拟实验,优化DCA微球-强乳化体系的注入参数及微球粒径.以相似准则为原理设计三维非均质模型,用电阻率法测试不同驱替阶段含油饱和度变化,设计聚驱-井网调整-深部调驱和井网调整-聚驱-深部调驱2种实验方案.结果表明,DCA微球-强乳化体系在聚驱后仍可提高采收率8.3%左右;DCA微球-强乳化体系可封堵复杂的水流通道,对于高度分散的剩余油可有效提高采收率.     

二元与泡沫交替驱油体系室内物理模拟研究

针对大庆油田的典型非均质区块,利用三层正韵律非均质人造岩心,进行了岩心驱替实验,开展了二元与泡沫交替驱油体系室内物理模拟研究,对体系的注入参数进行了优化,并探讨了低界面张力表面活性剂/聚合物(SP)二元体系与泡沫体系交替注入来提高采收率的可行性。结果表明,在水驱采收率接近的情况下,保持驱油体系总注入量一定,低界面张力二元体系与泡沫体系的交替方式不同,提高采收率的幅度不同。单周期注入0.05 PV泡沫基液+0.05 PV N₂+0.10 PV低界面张力二元体系,周期注入量为0.20 PV,交替轮次为3次的注入方式为最优注入方式,该注入方式下交替驱油体系的阶段采收率最高,在水驱的基础上提高了21.82%。     

非均质性气窜对CO_2驱油影响量化实验研究

针对延长油田乔家洼区块203井区CO2驱过程中,CO2沿储层高渗条带方向发生气窜的问题,采用均质和非均质人造岩心开展CO2非混相和混相驱油实验,引入非均质性气窜系数和驱油效率降低幅度两个评价参数,以量化研究非均质性对CO2气窜的影响程度,并分析渗透率级差和CO2驱油相态对非均质性气窜的影响。结果表明,渗透率级差对非均质性气窜影响明显,且非均质性气窜对岩心渗透率级差存在一定的敏感界限,该界限渗透率级差值为15。当渗透率级差小于15时为敏感区,非均质性气窜系数和驱油效率降低幅度随渗透率级差的增大迅速增大;渗透率级差大于15时为非敏感区。指进气窜和非均质性气窜的相对强弱以渗透率级差值K(3K15)为界,渗透率级差小于K时,指进气窜强于非均质性气窜;渗透率级差大于K时,非均质性气窜强于指进气窜。CO2驱油相态对非均质性气窜的影响较小。     

适合红岗油田萨尔图油层的三元复合体系研究

红岗油田已进入高含水开发阶段,依靠常规方法提高采收率的难度越来越大,利用碱表面活性剂聚合物组成的三元复合体系可与原油产生超低界面张力,又具有较高粘度,既提高驱油效率又能提高波及体积,从而提高采收率。根据红岗油田萨尔图油层特征,采用正交试验设计方法筛选出了一种三元复合驱油体系,该体系与红岗油田萨尔图油层原油形成的界面张力可达到10-3mN/m,该体系为1.5%A+0.06%S+0.2%P+0.2%N;其主要指标为界面张力(3～7)×10-3mN/m,粘度μ>20mPa*s。另外,通过室内岩心流动实验证实室内天然岩芯驱油效率比水驱采收率提高10%左右。     

岩心多孔介质中三元/二元复合驱比较

通过均质长岩心流动实验和非均质岩心驱替实验,得到了化学复合驱中一类ASP三元复合体系（碱/表面活性剂/聚合物）和一类SP二元复合体系（表面活性剂/聚合物）在多孔介质中的阻力系数、粘度、界面张力和驱油效果。结果表明,在地面条件下界面张力和粘度相近的ASP三元体系和SP二元体系,随着在岩心中运移距离的增加,两种体系的界面张力均大幅上升,由10^-3mN/m升高至10^-1～10^2mN/m,并稳定在1mN/m左右。ASP三元体系的界面活性受碱浓度和表面活性剂浓度的双重影响,其界面张力值变化幅度较大。碱对减少聚合物在岩心中的粘度损失影响较大,ASP三元体系与SP二元体系相比,在岩心深部具有较高的粘度保留率和阻力系数值。本实验条件下,利用ASP三元体系改善非均质岩心的驱油效果比SP二元体系更有优势,在含水率为70%时,注入ASP三元体系段塞0.4～0.6PV,其化学驱采收率平均高于SP二元体系5%～7%。     

提液措施对聚驱效果的影响

油藏数值模拟是研究聚合物驱影响因素的重要手段之一.利用数模方法建立一注四采典型模型,研究聚驱合理的提液时机、不同渗透率级差对提液效果的影响程度以及提液对油井剖面改善情况的影响,为油田提供聚合物驱动态调整依据及有效手段.研究认为:无论单层还是多层非均质地层,聚驱时提液的增油效果均好于聚驱不提液的效果,提高采收率7.25%～8.77%;多层非均质地层比单层聚驱效果差;纵向渗透率2倍级差和5倍级差时,提液最佳时机为整体见效后;10倍级差时,注聚时提液和见效时提液效果相同;对于纵向非均质程度高的地层,高峰期后提液不利于扩大中低渗透层波及体积.     

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,综述了夥表夥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。夥表二元复合驱是在夥袁／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,夥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。     

Gemini型表面活性剂三元复合体系性能和驱油效果

以胱氨酸钠和油酰氯为原料,通过一步反应合成了一种新型阴离子Gemini表面活性剂二油酰胺基胱氨酸钠(Sodium dioleoylamino cystine,SDOLC),利用Texas-500C型界面张力仪和MCR301流变仪研究了Gemini型表面活性剂/HPAM/碱三元复合体系降低油水界面张力性能和黏弹性能,在均质和非均质岩心中评价了体系的驱油效果。结果表明,HPAM的加入不影响Gemini表面活性剂和碱复合溶液与原油界面张力最低值,但可以有效增加体系的黏度。综合考虑界面张力和黏弹性能,选择黏度44mPa·s且与大庆原油界面张力最低值2.4×10-2 mN/m的含质量分数为0.18%HPAM、0.1%SDOLC、0.15%NaOH和0.06%HEDP·Na4体系作为Gemini型表面活性剂三元复合驱油体系。注入0.6PV该体系在均质岩心中水驱基础上可提高采收率26.11%,在非均质岩心中水驱基础上可提高采收率22.25%。     

高温高矿化度油藏调驱用纳米微球HP-2体系的研究

针对弱凝胶体系在高温高矿化度油藏调驱效果差的问题,研制了一种耐温耐盐的聚合物纳米微球HP-2体系,利用激光粒度分析仪和光学显微镜评价了HP-2的微观形貌和粒径分布,并以膨胀倍数为评价指标研究了HP-2的吸水膨胀曲线,分别利用均质岩心和非均质岩心评价了聚合物纳米微球HP-2的封堵、耐冲刷以及调驱性能。结果表明,平均粒径为407.2nm的聚合物纳米微球HP-2为圆球度很高的球形颗粒,在高温(90℃)高矿化度(97 686mg/L)油藏的吸水膨胀倍数为34.1g/g。三层非均质岩心调驱实验结果表明,聚合物纳米微球HP-2体系可在水驱采收率基础上提高采收率幅度达17.3%。该聚合物纳米微球HP-2体系在高温高矿化度油藏应用前景广阔。     

油藏润湿性对采收率影响的实验研究

为了研究润湿性对油藏水驱采收率的影响,实验选用了低、中、高三种不同渗透率的露头砂岩心,利用甲基硅油、模拟油等化学剂将其润湿性由亲水状态改为中性和亲油状态,通过岩心驱替实验,研究了不同润湿性对水驱油采收率的影响。实验表明,岩心的润湿性由亲水和亲油状态转向中性润湿后,最大限度降低了多孔介质中毛管渗流阻力,从而提高了水驱效果。本实验条件下,建议将水驱后期油藏的润湿性由亲水或亲油状态转为中性润湿,则有利于水驱效率的大幅度提高。     

低渗透油藏自适应弱凝胶辅助氮气泡沫复合调驱体系

针对陕北裂缝性低渗透油藏物性差、非均质性严重及传统调剖效果差问题,研究自适应弱凝胶辅助氮气泡沫复合调驱技术中弱凝胶和氮气泡沫的配伍性,优化复合调驱体系的注入参数,评价复合调驱体系的驱油性能.结果表明:复合体系具较好复配性,室内优化凝胶段塞大小最优注入体积为0.3PV,泡沫最优注入体积为0.6PV,在设备允许的条件下尽量用小段塞、多轮次注入泡沫液;水驱高含水率后,优先注入凝胶段塞,再注入泡沫,调堵效果最好,复合调驱体系双管岩心驱替相对提高采收率幅度达43.69%;矿场试验井组含水率由80%下降至62%,单井日产油量由0.27m3增至0.70m3.复合调驱技术在GY油田具有较强适应性,大幅度提高油田采收率,可为同类油藏增油控水提供借鉴.     

Ca~(2+)和Mg~(2+)对聚/表二元体系性能影响研究——以大港孔南高盐高温高凝油藏为例

近年来,随着石油消费量增加和新增探明储量减少,石油公司开始重视非常规油藏开发工作。大港油田孔南地区属于高温高盐高凝油藏。为提高无碱聚/表二元复合驱增油降水效果,以大港孔南地区储层地质和流体为模拟对象,开展了溶剂水处理方式对聚/表二元体系性能影响研究。结果表明,消除注入水中Ca~(2+)和Mg~(2+)可以增加疏水缔合聚合物缔合程度,增大聚合物溶液和聚/表二元体系黏度和滞留量,进而增强液流转向效果。在疏水缔合聚合物溶液中加入成垢剂后,不仅可以消除钙镁离子,而且还能够形成微小垢颗粒,它们由聚合物溶液携带集中进入岩石孔隙,进一步增强了疏水缔合聚合物溶液和聚/表二元体系液流转向能力。与注入水和除垢水相比,含垢水配制聚/表二元体系液流转向能力较强,采收率增幅较大。     

NTCP泡沫体系的注入方式及驱油效率

对已优选NTCP泡沫体系的注入方式及驱油效果进行了研究 ,该体系由 0 .2 %NAPS疏水聚合物为稳泡剂 ,由起泡剂和工业氮气以一定比例组成的 0 .1 5 %复合表面活性剂SDS。泡沫有高的阻力系数和低的残余阻力系数。在模拟中原油田三厂所辖的文明寨油田地质条件下 ,泡沫有很高的驱油效率和调剖能力 ,对低渗透岩心的伤害程度极小。在单管岩心实验中注入 0 .8PV ,泡沫驱油效率比水驱提高 1 7.9%～ 2 8.7%。通过并联岩心实验得出 ,注入 0 .8PV ,这种泡沫体系在渗透率极差分别为 1 4 .1和 38.2的非均质油层的深部调剖 ,分别提高采收率 44 .0 %和 2 8.6 %。     

交替式注入泡沫复合驱实验研究

针对孤岛油田中二中Ng3-4聚合物驱后油藏条件,通过物模手段研究了交替式注入泡沫复合驱的特征及驱油能力.长细管实验表明,交替式注入泡沫复合驱,低气液比时模型两端的封堵压差上升缓慢,交替周期越大封堵效果越差.非均质模型驱油实验表明,泡沫复合驱主要是通过扩大波及体积来提高采收率,在与聚合物驱相同注入量条件下,其封堵能力是聚合物驱的2倍.