聚合物驱后三元复合驱油效果评价

本文针对大庆油田仍残留有大量原油的聚合物驱后油藏,采用室内岩心驱油方法,对进一步提高采收率的３种方法进行了实验评价。实验数据表明,聚合物驱后采用碱／表面活性剂／聚合物三元复合体系,碱／表面活性剂／交联聚合物三元复合体系（交联三元复合体体系）及交联聚合物体系（胶态分散凝胶,ＣＤＧ）段塞加三元复合体系段塞组合,都可以在一定程度上进一步提高原油采收率,其中交联三元复合体系驱油效果最好。已有经济上可行的交     

碱／表面活性剂二元复合驱提高普通稠油采收率室内实验研究

针对辽河油区普通稠油锦45块于Ⅱ油层油藏条件,在室内进行了碱／表面活性剂二元复合驱提高原油采收率实验研究。实验筛选出2种碱剂Na2CO3和NaOH,从6种表面活性剂中优选出分别适合于强碱NaOH和弱碱Na2CO3的2种表面活性剂为QYJ-7和J90;考察了碱与表面活性剂之间的最佳协同效应用量范围,碱／表面活性剂组成的最佳复合驱油体系分别为0．2％J90＋1．1％Na2CO3和0．3％QYJ-7＋0．5％NaOH;筛选出的复合体系使水与原油间的界面张力都达到10^-3mN／m数量级以下,室内驱油试验表明,注入段塞体积0．3PV时,驱油效率皆提高20％以上,地层温度下放置30d,体系与原油间的界面张力在10^-2-10^-3mN／m范围,变化不大,表现出较好的长期热稳定性。     

不同非均质条件下的复合驱油体系优选

地层非均质程度不同,驱油体系有效提高采收率所需的黏度及界面性能有所不同。本文针对双河油田IV5-11层系油藏及原油特点,设计不同非均质条件仿真物理模型,对室内静态实验优选出的4个化学驱油体系进行室内岩心驱替实验。实验结果表明,均质条件下,表面活性剂浓度(3g/L)一定,聚合物浓度分别为1.5g/L和1.0g/L的SP二元体系提高采收率幅度基本相同;Na2CO3浓度(10g/L)、表面活性剂浓度(3g/L)一定,聚合物浓度1.5g/L的弱碱ASP三元体系提高采收率幅度比聚合物浓度1.0g/L的弱碱ASP三元体系高2.26%。优选聚合物浓度为1.5g/L的复合体系,改变渗透率级差至2倍、3倍和5倍,随非均质性增强,与SP二元体系相比,弱碱ASP三元体系提高采收率优势逐渐变弱;在模拟具有油藏代表性的3倍渗透率级差条件下,聚合物浓度1.5g/L的弱碱ASP三元体系提高采收率比SP二元体系高出2.15%,最终确定适合双河油田IV5-11层系的驱油配方为弱碱ASP三元体系,即1.5g/LZL-Ⅱ+3.0g/LQY-3+1.0g/LNa2CO3。     

基于低质量浓度表面活性剂的复合驱效果评价

以往为了达到超低界面张力,复合驱大多使用较高质量浓度的表面活性剂,通常为1 000~3 000 mg/L,不仅增加了成本且未必能取得好的驱油效果。为了探究低质量浓度表面活性剂的驱油效果,设计了低质量浓度表面活性剂的复合驱物理模拟实验。静态实验结果表明,在低质量浓度表面活性剂条件下,油水界面张力可达到10-2mN/m数量级及以下,加碱后,界面张力更低;碱和表面活性剂都会对聚合物的粘度和粘弹性产生影响,碱在较高温度下会大幅度降低复合体系的粘度和粘弹性。驱油实验结果表明,与水驱相比,在所选择的低质量浓度表面活性剂驱油体系中,表面活性剂—聚合物二元复合驱和碱—表面活性剂—聚合物三元复合驱均可提高采收率19.5%以上,三元复合驱的驱油效果最好,提高采收率21.8%以上。这表明低质量浓度表面活性剂驱油体系驱油效果很好。     

三次采油用弱碱体系的石油磺酸盐表面活性剂的合成及性能

目前,碱/表面活性剂/聚合物复合驱体系大都采用强碱(NaOH)作为碱剂,由此导致了油井结垢严重、检泵周期缩短、采油成本居高不下等一系列问题。针对这些问题,本研究选用高芳烃的大港馏分油作为制备表面活性剂的原料油,同时对磺化工艺进行了优化,制得适用于弱碱体系的石油磺酸盐表面活性剂。试验结果表明,当石油磺酸盐质量分数为0.1%-0.3%,弱碱Na2CO3质量分数为0.6%-1.2%时,碱/表面活性剂/聚合物复合驱体系与大港原油的界面张力可达到超低(<10-3mN/m数量级)。制得的表面活性剂的矿化度适应范围广,抗Na+18 000 mg/L,抗Ca2+ 500 mg/L。     

无碱表面活性剂-聚合物复合驱技术研究进展

无碱表面活性剂-聚合物二元复合驱可避免碱引起的结垢、乳化、腐蚀等负面作用,降低投资和操作成本,是具有应用前景的化学驱提高石油采收率新技术。目前存在主要问题有:缺少高效稳定的活性剂工业化产品,驱油机理及主要影响因素理论研究薄弱,评价方法不健全,矿场试验少、技术风险较大。影响表面活性剂-聚合物二元复合驱驱油效率的主要因素有体系黏度、界面张力、乳化强度等,二元体系具有较高的黏度是提高采收率的重要保障,体系油水界面张力越低驱油效率越高,体系乳化性能也显著影响驱油效果。表面活性剂-聚合物二元复合驱矿场试验取得了一定效果,但也暴露出一些问题,需要提高配方适应性、驱油剂产品质量稳定性,优化注入方案,加强现场监测和跟踪调整等。     

双子表面活性剂／疏水缔合水溶性聚合物二元体系的研究及在三次采油中的应用潜力

综述了国内外对双子表面活性剂与疏水缔合水溶性聚合物相互作用的研究进展,包括研究方法、研究内容及取得的一些新认识。以应用于提高原油采收率为技术目标,对目前所研究的不同双子表面活性剂／疏水缔合水溶性聚合物二元体系的界面性能和流变特性及相应双子表面活性剂与缔合聚合物的优势与不足进行了分析,提出了开发适合复合驱的双子表面活性剂／疏水缔合水溶性聚合物二元体系的进一步研究方向。     

大港官29块弱碱水复合驱研究

针对官29块注改性弱碱水及产层特征与开发现状，提出了在官29块实施弱碱水复合驱提高采收率的观点。通过弱碱水，以及弱碱水／表面活性剂复合体系对官29块油水界面张力的影响研究，确立了弱碱水复合驱的可行性及相应的最佳配方体系；并就体系中表面活性剂在油砂上的吸附损失及该体系在模拟人造岩心上的驱油效率进行了研究。从试验上论证了在官29块实施弱碱水复合驱不仅可行，而且可提高采收率（最高达10％），具有现场应用价值。     

表面活性剂/聚合物二元复合体系驱油效果研究

针对大庆油田应用的新型表面活性剂/聚合物二元复合体系,开展了微观仿真模型驱油实验和岩心驱油实验研究;对比了水驱油后聚合物溶液驱油、表面活性剂溶液驱、无碱表面活性剂/聚合物（SP）二元复合驱体系驱油3种方案的驱油效果,研究了SP二元复合体系界面张力和乳状液的含水率对其驱油效果的影响规律。研究表明:SP二元体系的驱油效果明显好于聚合物溶液和表面活性剂溶液的一元体系,人造岩心水驱油后,开展SP二元复合体系驱油提高采收率17.50%;人造岩心水驱后聚驱,再开展SP二元复合体系驱油提高采收率10.10%。该研究对指导SP二元复合体注入方案设计具有重要意义。     

碱剂对复合驱油体系性能的优化

结合河南油田储层特性,在ZL-II型聚合物十SHSA-HN6表面活性剂二元复合驱油体系的基拙上,研究了碱剂Na2C03的加入对复合体系各项性能的优化程度。实验结果表明,加入碱剂一方面可进一步降低复合体系的界面张力,另一方面,由于竞争吸附,碱在一定程度上对表面活性剂起到保护作用,复合体系加入碱后,溶液的乳化性能得到改善。河南油田天然岩心在进行复合驱后,其润湿性由弱亲水转变为强亲水。现场试验证明,采用弱碱三元复合驱油体系驱油可获得较高的注采比     

超低界面张力下泡沫驱油试验首次获得成功

通过注碱／表面活性剂／聚合物（ASP）降低原油与驱替液之间的界面张力（IFT），可提高采收率和驱替液的粘度，增加体积扫油效率，将天然气添加到碱／表面活性剂／聚合物液体中会形成一种碱／表面活性剂／聚合物泡沫（ASPF）型驱替液，本文介绍了碱／表面活性剂／聚合物泡沫在实验室和现场试验的结果，目前的采收率为原始原油地质储量的65．5％。     

化学驱油方法提高稠油油藏采收率实验研究

通过对表面活性剂品种、碱剂与表面活性剂(AS)二元复合体系、表面活性剂与聚合物(SO)二元复合体系的筛选,选出适合NB35-2油田原油性质的最佳化学驱油体系:1.5%表面活性剂17#的一元表面活性剂驱油体系;1.0%Na2CO3+0.3%表面活性剂25#的AS二元复合驱油体系;1.2%表面活性剂17#+0.1%聚合物的...     

无碱二元复合驱注入参数优化研究

介绍了无碱二元复合驱注入参数优化依据,即以配方体系黏度范围确定聚合物溶液浓度范围;以油水界面张力达10-3mN/m对所需表面活性剂含量优化。考察了聚合物溶液浓度、表面活性剂含量及段塞尺寸对驱油效率的影响。结果表明,在聚合物溶液浓度为1 400～1 600mg/L,表面活性剂含量为0.2%～0.3%,段塞尺寸0.5～0.7 PV时,无碱二元复合驱油效率比水驱提高25%,与聚合物驱、弱碱三元驱相比,无碱二元复合驱更优。     

三元复合驱乳化与破乳机理

ASP三元（碱、表面活性剂和聚合物）复合驱作为一种重要的三次采油技术，具有驱油效率高的显著特点，近年来得到了迅速发展。大庆油田已经开展了大规模的三元复合驱油（统称化学驱油）工业性试验，取得了比水驱提高采收率20％以上的良好效果，然而采出液中残留的碱、表面活性剂和聚合物也导致采出液油水乳化严重，使三元复合驱采出液的油水分离难度比水驱采出液的油水分离难度明显增大。因此，探讨三元复合驱油乳化与破乳机理对于三元复合驱技术的完善具有十分重要的意义。     

不同碱/表面活性剂二元复合驱体系的性能对比

分别研究了含有有机碱、无机碱的碱表面活性剂AS二元复合驱体系的降低油水界面张力、耐温抗盐性能、乳化性能、表面活性剂在油砂表面的吸附量、地层水结垢趋势、提高原油采收率及驱油特性的性能。研究结果表明:与单一碱的二元复合驱油体系相比,复合碱的驱油体系可以提高抗盐性能、原油乳化性能及原油采收率幅度;碱的种类影响驱油体系的耐温抗盐性能及乳化性能,含有有机碱的驱油体系的抗盐性能好,抗盐可达50000mg/L,含有无机碱的驱油体系抗温性能及对原油乳化能力好,抗温达90℃,原油脱水率最低(8.5%);碱的加入可降低石油磺酸盐在油砂表面的最大吸附量,降低量为25%数30%;复合有机碱及复合无机碱的二元复合驱油体系均可以较大幅度提高原油采收率,提高采收率幅度超过18%,但与复合无机碱的驱油体系相比,复合有机碱的驱油体系可以有效减弱地层水的结垢趋势;复合有机碱与复合无机碱/表面活性剂二元复合驱油体系的微观驱油特性不同。     

碱/表面活性剂复合驱提高锦90块稠油采收率研究

针对辽河油田稠油主力区块进入蒸汽吞吐中后期,吞吐效果明显变差,急待转换开发方式的现状,分析了普通稠油区块锦90断块具备实施碱/表面活性剂复合驱的有利条件.通过实验筛选出最佳碱剂为Na2CO3,从6种表面活性剂中选出最佳表面活性剂为ISY;考察了碱剂与表面活性剂之间的最佳协同效应用量范围,结果表明,碱剂Na2CO3用量0.2%～1.2%,表面活性剂ISY用量0. 025%～0.2%,能使油水界面张力达超低,考察到各单剂的吸附损失,碱剂与表面活性剂最佳配方为1.0% Na2CO3 0.2% ISY.实验室评价了碱/表面活性剂驱油体系的驱油效率,分别考察了注入段塞体积和不同驱油体系对驱油率的影响,结果表明,在注入段塞体积0.3 PV,驱油体系为1.0% Na2CO3 0.2% ISY条件下,驱油效率提高了16.44%,并且具有较好的配伍性和抗盐性.     

无碱二元体系的黏弹性和界面张力对水驱残余油的作用

三元复合驱含碱驱油体系会大幅度降低聚合物溶液的黏弹性,引起地层粘土分散和运移、形成碱垢及导致地层渗透率下降。为此提出利用不加碱可形成超低界面张力的聚合物/甜菜碱表面活性剂二元复合体系驱油。通过流变性实验及微观模型驱油实验,分析了表面活性剂对聚合物表面活性剂二元复合体系黏弹性的影响和聚合物表面活性剂二元复合体系的黏弹性及界面张力对采收率的影响。对聚合物表面活性剂二元复合体系提高水驱后残余油采收率机理的研究表明:在驱替水驱后残余油过程中,聚合物表面活性剂二元复合体系利用了聚合物溶液的黏弹特性和表面活性剂的超低张力界面特性,水驱后残余油以油丝和乳状液形式被携带和运移,随着二元驱油体系的黏弹性的增加和界面张力的降低,水驱后二元驱后的采收率增加,降低界面张力的驱油效果(指达到超低)比提高体系的黏弹性的效果更明显。     

适合渤海绥中361油田二元复合驱体系性能研究

本文在渤海绥中361海上油藏条件下,测定了由磺酸盐型双子表面活性剂为主的表面活性剂(辛基酚基聚氧乙烯醚TX100与磺酸盐型双子表面活性剂按质量比1∶4)与疏水缔合聚合物组成的SP二元复合驱体系的黏度及其与渤海绥中361脱气原油间的界面张力,并考察该体系的抗温性、耐盐性、吸附性及老化稳定性等,测定了该驱油体系在不同渗透率岩心中的阻力系数和残余阻力系数,在三层非均质岩心上进行了表面活性剂浓度不同的6个室内驱油实验。研究结果表明,配方为3000 mg/L表面活性剂+1750 mg/L聚合物的SP二元复合驱油体系具有良好的抗温、抗盐、抗剪切性及老化稳定性;该二元复合驱油体系黏度达40 mPa.s以上,可使油水界面张力降至10-3mN/m数量级,同时该体系在不同渗透率岩心中均能建立较高的阻力系数与残余阻力系数;室内驱油实验表明,在三层非均质岩心中,聚合物浓度为1750 mg/L,二元体系与原油界面张力由100mN/m(表面活性剂0 mg/L)降至10-2mN/m(表面活性剂750 mg/L)数量级时提高采收幅度很大;当界面张力由10-2mN/m(表面活性剂750 mg/L)降至10-3mN/m(表面活性剂1000 3000 mg/L),复合驱采收率增加幅度很小;总体上,该SP二元复合驱油体系具有良好的提高采收率能力,可提高采收率35%以上。图3表4参9     

羧酸盐类表面活性剂用于曙22块化学驱油的适应性研究

针对辽河油田曙22块原油,开展了羧酸盐类表面活性剂的适应性研究。结果表明,羧酸盐类表面活性剂适合曙22块化学驱油用剂,其与回注污水具有较好的配伍性及较好的溶解性和抗盐性。确定了碱／羧酸盐表面活性剂驱油体系最佳配方：1．0％-1．5％Na2CO3＋0．3％-0．5％表面活性剂S—1#,其与原油间界面张力达到10^-3mN／m数量级,具有良好的协同效应。加入聚合物,在地层温度（45℃）下放置30d后,聚合物／碱／羧酸盐表面活性剂三元驱油体系与原油间界面张力仍保持在10^-3数量级,具有良好的热稳定性。     

大庆油田三类油层弱碱三元复合驱表面活性剂浓度优化

大庆油田三类油层储层发育差，具有渗透率低、孔喉尺寸小、黏土含量高等特征，目前处于化学驱现场试验阶段。为了明确储层对注入化学剂吸附损耗的影响，保证化学驱开发效果，通过开展天然油砂条件下弱碱三元复合体系静态吸附实验，对比表面活性剂、碱、聚合物在三类油层与二类油层条件下的吸附损耗，利用室内物理模拟实验与数值模拟技术评价不同表面活性剂浓度对弱碱三元复合驱技术经济效果的影响，优化体系浓度并应用于现场。结果表明：三类油层对于表面活性剂的3次吸附损失为52.1%，比二类油层高17百分点；对于碱和聚合物的吸附量与二类油层相近；优化出三类油层弱碱复合驱体系中主段塞表面活性剂质量分数为0.35%、碱质量分数为1.2%，副段塞表面活性剂质量分数为0.20%～0.25%、碱质量分数为1.0%;NW区弱碱复合驱现场试验应用优化结果取得明显增油降水效果。研究成果对大庆油田三类油层推广化学驱具有指导意义。