砂砾岩油藏原位乳化提高采收率实验研究

针对砂砾岩油藏非均质性强的特点，提出了一种原位乳化提高采收率技术，对新型W/O型乳化体系(DMS)开展了乳化性能、降低界面张力性能以及驱油性能研究，同时与油田现场用聚合物-表面活性剂二元体系进行了对比。实验结果表明：不同含水率下DMS能够与原油发生乳化形成W/O型乳液，随着含水率的增大，乳液黏度增高，在含水率为70%时黏度达到最大值，为原油黏度的9倍，远高于二元体系的黏度，流度控制能力更强；DMS能够定向吸附于油水界面，将油水界面张力降低至0.12 mN/m;受拉伸卡断作用，在DMS的作用下油水发生原位乳化形成W/O型乳液，乳液粒径为0.5～6.0μm;砂砾岩岩心进行DMS驱以及后续水驱能够提高采收率18.6%,当渗透率级差为10时，二元驱及后续水驱能提高采收率24.0%,而DMS驱以及后续水驱能够提高采收率35.3%,表现出更好的流度控制以及吸水剖面改善能力。研究结果为砂砾岩油藏提高采收率提供理论支撑。     

稠油乳化驱油机理及室内效果评价

渤海L油田属于稠油油藏,存在水驱开发程度较低的问题。为了改善油水差异的问题,开展了稠油乳化剂与储层岩石润湿能力、原油之间乳化能力、界面张力和降黏效果实验及机理研究。结果表明,稠油乳化剂一方面可以使亲油岩石转变为亲水岩石,另一方面降低亲水岩石的亲水性,有利于将原油与岩石分离,达到提高洗油效率的目的。当"油:水"低于"4:6"时,稠油乳化剂溶液与原油可形成W/O/W型乳状液,大幅度降低稠油黏度,达到改善稠油储层内流动性和扩大宏观波及体积的目的。稠油乳化剂与原油在多孔介质内接触并发生乳化作用,乳状液通过吼道时存在"贾敏效应",致使局部渗流阻力增加和微观波及效果提高。     

海上S油田稠油乳化降黏技术

针对稠油黏度高,单纯聚合物驱亲和原油能力差,驱替携带效率低,提高采收率程度低等问题,本文采用新型聚合物型降黏剂RH327对海上S油田稠油进行降黏实验,评价了其乳化浓度、乳化类型、聚集形态、界面活性、润湿性、稳定性、静动态吸附能力等性能,在此基础上通过物理模拟驱油实验,形成可有效提高原油采收率的聚合物型降黏剂驱油体系。结果表明,降黏剂RH327在油藏环境条件下,在较低浓度下即具有较强乳化活性和界面活性,浓度1.2 g/L、油水比为50∶50时对稠油的降黏率达94.7%;同时具有较快的乳化速度和较强的稳定性,乳化速度为0.17 m L/min;RH327在油砂和岩心中吸附量较小,RH327在较高浓度(2.0 g/L)下的油砂的静态吸附量仅为3.4 mg/g,浓度为1.6 g/L的RH327溶液在注入2.5 PV时渗透率为2756.15×10-3μm2的人造岩心达到饱和吸附,饱和吸附量为160 ug/g左右;物理模拟驱油实验结果表明,在保证主体降黏剂段塞在0.3 PV条件下,前后用聚合物段塞(两亲丙烯酰胺聚合物ICGN,使用浓度1750 mg/L,0.06 PV)进行保护,可在水驱(35.72%)基础上提高采收率17.3%,在S油田高含水阶段具有较好的应用前景。     

稠油油藏污水活性碱/聚二元复合驱室内试验研究

羊三木油田碱/ 聚驱先导试验存在现场污水配制碱/ 聚二元复合驱体系时出现结垢堵塞地面管线、聚合物严重降解等问题，为此开展了污水配制新型碱/ 聚合物二元复合驱体系研究。采用抗钙镁结垢能力强、降低界面张力幅度大的活性碱与污水聚合物匹配，分析在污水配制条件下，不同碱型与聚合物匹配的驱油能力，以及在原油黏度高达530 mPa·s 时能否继续开展二元复合驱的问题。研究结果表明 :原油黏度为530 mPa·s，污水配制活性碱/ 聚合物二元复合体系溶液黏度为45 mPa·s 时，油水界面张力达到10－3 数量级，活性碱/ 聚合物二元复合驱比纯水驱提高采收率17% 以上；在原油黏度确定及油水界面张力已降至超低值时，超过碱/ 聚二元体系溶液浓度技术临界点后，即使继续增加溶液黏度，采收率也不会大幅度增加。该研究为普通稠油油藏注水开发后期化学驱提高采收率提供了新型有效的技术手段。     

石油磺酸盐乳化相行为及乳化作用对提高 采收率的影响*

为分析原位乳化动用剩余油机理,通过乳化相行为评价方法和微观图像研究了矿化度、油水比和表面活性剂浓度对油/水/阴离子表面活性剂石油磺酸盐KPS-202在拟稳态下形成的乳状液类型及稳定性的影响,并通过微流控技术研究了石油磺酸盐原位乳化对提高采收率的作用。结果表明,随着矿化度的增加,乳状液由水包油型变为双连续相再变为油包水型。在矿化度为7.5数15 g/L时形成的双连续相乳状液对应的油水界面张力最低。随油水比的减小,中间相乳液的体积分数增大;随着油水比的增加,析水率明显降低,形成乳状液的稳定性增强。表面活性剂浓度的增加使得中间相乳液的体积分数增大,稳定性增强。KPS-202/聚合物二元体系原位乳化后可明显驱动膜状、角隅状和柱状的剩余油,比界面张力和黏度相同却不发生乳化的甜菜碱表面活性剂AF-16/聚合物二元体系提高采收率11.4%。乳化有助于剩余油的分散和运移,提高采收率效果明显。图20表1参15     

二元复合驱中表面活性剂的提采机理分析

为了探究二元复合体系中表面活性剂的作用,将甜菜碱型(S1)、阴离子型(S2)、脂肽生物型(S3)、非离子-阴离子型表面活性剂(S4)4种表面活性剂分别与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)组成二元复合体系,通过测定体系的黏度、油水界面张力、乳化性与岩心驱油实验,分析表面活性剂提高采收率的作用机理。结果表明,在二元复合驱中,表面活性剂对体系黏度有影响,但影响很小,最终决定体系黏度的是聚合物。4种类型的表面活性剂均具有双亲结构,可以降低油水界面张力至10^-3mN/m,促进油水乳化。二元复合驱的采收率较单一聚合物驱采收率高。S4/HPAM二元体系可将油水界面张力降至2.4×10^-3mN/m,形成的油水乳状液黏度最高,稳定性最强,提高采收率效果最好。     

渗透降黏驱油剂提高采收率机理

渗透降黏驱油剂是一种聚合物型降黏剂,具有优异的水相增黏和油相降黏作用,能抑制水窜,有效地提高水驱稠油采收率。从介观和微观2个层面对渗透降黏驱油剂提高采收率的机理开展了分析和探索,CT扫描驱油实验研究发现,渗透降黏驱油剂在模拟非均质油藏驱油过程中,出现了纯油相和乳液相2个采油峰值,实现了高、低渗透层的均衡动用。微观刻蚀模型驱替实验结果表明,渗透降黏驱油剂在驱替过程中可与稠油形成多种类型流体形态,并在油藏驱油过程中发挥不同作用：驱替初期形成油包水（W/O）乳液扩大波及体积;继续注入可变W/O型乳液为水包油包水（W/O/W）型,提高渗流能力;形成的微乳液相可提高岩石上的油相剥离效率。渗透降黏驱油剂驱替后剩余油分布特征表明,簇状流和滴状流的相对含量显著降低,说明其具有良好的扩大波及和洗油效果,对于大幅提高低效水驱稠油采收率具有重要的借鉴意义。     

Cr3+聚合物弱凝胶调驱剖面变化规律及改善方法

采用分子内交联为主的Cr³⁺聚合物弱凝胶,通过“分注分采”岩心驱替实验研究调驱剂段塞尺寸、岩石渗透率和原油黏度对储层吸液剖面和产液剖面的影响。针对渤海油田LD10-1区块渐新统东营组进行了“堵/调/驱”实验。研究结果表明：①调驱剂段塞尺寸对注采两端液流转向和剖面返转时机没有影响,但超过0.3 PV后单位体积段塞尺寸Cr³⁺聚合物弱凝胶提高原油采收率增幅减小,随储层渗透率级差和原油黏度增大,注采两端液流转向时机延后,剖面返转时机提前;②“有机/无机”复合凝胶体系封堵高渗透率层、聚合物微球调控微观非均质性和稠油流度改善剂提高驱油效率等3种措施同时实施,可提高聚合物弱凝胶调驱后的采收率;③“堵/调/驱”组合提高采收率机理为：封堵优势渗流通道扩大非均质储层宏观波及体积、聚合物微球在变径孔隙或喉道处发生桥堵实现微观液流转向、高效驱油剂可进入未波及孔喉区域发挥降黏原油、降低油水界面张力和高效驱替等3种作用。     

普通稠油油藏组合式提高采收率技术—以渤海SZ36-1油田为例

以渤海SZ36-1油田油藏地质特征和流体性质为研究对象,以黏度和采收率为评价指标,开展了调驱剂、封窜剂和冷采剂筛选和基本性能评价,进行了调驱、封窜、冷采以及"调驱剂+冷采剂"和"封窜剂+冷采剂"段塞组合措施增油效果物理模拟。结果表明,封窜剂(改性淀粉类,主剂浓度80000 mg/L,辅剂浓度2150 mg/L)较调驱剂(Cr3+聚合物凝胶,聚合物浓度4000 mg/L,聚合物与Cr3+质量比180∶1)具有良好的抗稀释和抗剪切性,按油水体积比1∶5将冷采剂与原油混合后会形成油内相、水外相(O/W)乳状液,促使原油黏度降低(黏度为540 m Pa·s的模拟原油经冷采剂乳化后的黏度降为3.4 m Pa·s),渗流阻力减小。随岩心非均质性增强,水驱采收率减小,"调驱剂+冷采剂"和"封窜剂+冷采剂"段塞组合措施的增油效果提高,两个措施间采收率增幅差值增加,表明封窜剂转向作用效果增强,促使后续冷采剂更多地转向进入中低渗透层,原油降黏范围增加,作用效果增强。在高、中、低渗透率分别为6000×10-3、2000×10-3、200×10-3μm2的非均质岩心上,单独调驱、封窜和冷采、"调驱剂+冷采剂"和"封窜剂+冷采剂"段塞措施的提高采收率分别为25.5%、33.9%、6.1%、30.4%、39.9%,"封窜剂+冷采剂"复合段塞的液流转向效果较好,采收率增幅较大。     

聚合物驱采收率影响因素研究

在孤岛油田条件下,通过室内物理模拟驱油实验,研究了影响聚合物驱效果的3种主要因素,包括水油黏度比、地层渗透率、聚合物用量,对聚合物驱的基本参数进行了优化。实验结果表明,当地下原油黏度为50.7mPa.s时,聚合物驱的合理水油黏度比区间为0.06～0.6;聚合物驱提高采收率的最佳地层渗透率为2.0μm2;水驱之后转注浓度为3000mg.L-1的聚合物段塞对提高采收率有较大影响,采收率增幅随着聚合物段塞体积的增大逐渐变小,同时聚合物的吨增油量有所下降。