影响驱油剂洗油效率的参数分析

为了评价驱油剂的洗油效率,给出了粘附功因子、界面张力因子和润湿性因子的定义,通过室内实验测定了几种化学驱油剂的接触角、界面张力和粘附功,进而计算出其3个因子值.分析结果表明驱油剂通过降低界面张力因子和润湿性因子,使粘附功因子大幅度减小;化学剂对润湿性和界面张力的影响不同,可以用界面张力因子和润湿性因子来判断驱油过程中界面张力和润湿性发挥作用的程度,对油湿转向水湿的过程,润湿性因子越小,润湿性改变越大;界面张力因子越小,化学剂对界面张力的影响越大;粘附功决定着驱油剂的洗油效率,粘附功越小,洗油效率越好.     

采油中的润湿热、粘附功和吸附焓变

为了深入了解润湿热、粘附功和吸附焓变在采油中的地位、应用和相互关系,从概念、相互关系和测量方法等方面探讨了3个量的意义,分析了它们在采油中的作用和应用。分析表明,粘附与润湿均与吸附有关,二者关系密切,在采油中起着举足轻重的作用。油在岩石表面的粘附功、润湿热越大,越不容易被驱走;驱油剂在岩石表面的润湿热越大,越有利于自发渗吸,提高洗油效率;驱油剂在岩石表面的吸附焓变越大,吸附能力越强,越有利于改变岩石表面的性质。     

采油中的润湿热、粘附功和吸附焓变

为了深入了解润湿热、粘附功和吸附焓变在；果油中的地位、应用和相互关系，从概念、相互关系和测量方法等方面探讨了3个量的意义，分析了它们在采油中的作用和应用。分析表明，粘附与润湿均与吸附有关，二者关系密切，在采油中起着举足轻重的作用。油在岩石表面的粘附功、润湿热越大，越不容易被驱走；驱油剂在岩石表面的润湿热越大，越有利于自发渗吸，提高洗油效率；驱油剂在岩石表面的吸附焓变越大，吸附能力越强，越有利于改变岩石表面的性质。     

港西三区聚表二元驱中表面活性剂优化筛选

聚表二元驱是最具有发展潜力的三次采油技术,对其表面活性剂的优化筛选的研究有利于提高其驱油效果。针对大港油田港西三区,研究了4种不同类型的表面活性剂的二元体系对原油的界面张力性能、润湿性能、乳化性能、洗油性能,为现场优化筛选表面活性剂提供了依据。结果表明:KPS界面张力较小,但改变润湿性能力、乳化能力、洗油能力最强;DWS-3界面张力最低,改变润湿性能力、乳化能力、洗油能力较强;甜菜碱界面张力较小,改变润湿性的能力、乳化能、洗油能力较弱;十二烷基磺酸钠界面张力最大,且改变润湿性能力、乳化能力、洗油能力最弱;考虑到采出液破乳问题及经济效应,建议港西三区聚表二元驱采用表面活性剂DWS-3。     

双球冠润湿模型及润湿性能表征因子λ

根据反应实际情况建立了反应型双球冠润湿模型.利用能量最低原理,证明了所建模型与Young氏方程的一致性.通过分析,提出了用于表征反应型液固界面润湿性能的λ因子.分析结果表明,利用该因子可直接计算液固和液气二相界面张力差Δσ(Δσ=lσs-lσg)和粘附功ω.通过对模型进行进一步分析表明,利用λ值并结合1θ、2θ角的测定,可较精确地计算出液固界面张力和液气界面张力的大小,这为界面张力的计算提供了理论依据.     

基于格子玻尔兹曼的润湿性对降压效果的研究

改变油藏润湿性和降低油水界面张力是解决低渗/特低渗油田注水压力高问题的有效方法。而室内驱替实验时,表面活性剂浓度不仅影响油水界面张力,还会影响岩石表面润湿性能,无法准确评价表面活性剂的润湿性能对降压效果的影响。格子Boltzmann方法通过控制流体和固体间作用参数能够独立控制界面张力大小,并能够模拟任意接触角变化。因此,基于格子Boltzmann方法,应用二维平板模型,考虑粗糙表面,设置微观梯形结构,研究了毛管数、邦德数及黏度比等不同无量纲数条件下润湿性改变对降压率的影响。结果表明,毛管数越小,邦德数越大、黏度比越大、接触角越小,降压率越高、降压效果越明显;接触角存在一个最佳范围,超过此范围继续降低接触角,降压效果不明显;对于多孔介质,改变润湿性对降压率影响比单通道更加明显。     

润湿性反转与润湿性反转剂

为了研究润湿性反转现象及其与润湿性反转剂的关系,通过理论分析和润湿性实验研究,分析了润湿性反转现象的本质及润湿性反转剂的作用.从热力学的角度分析了润湿性与黏附功的关系,提出了润湿性因子的定义,从而应用润湿性因子判断润湿性转变的程度,结合润湿性的分类得到发生润湿性反转的临界条件.实验结果表明,根据润湿性反转临界条件,可以判断润湿性是否发生了质的变化;而且可以判断化学剂是否可以作为润湿性反转剂使用.研究结果对于采油中化学剂的筛选具有重要的指导作用.     

生物表面活性剂驱油性能

利用界面张力、乳化性能、润湿和驱油效率等测试手段研究槐糖脂、鼠李糖脂和脂肽3种类型生物表面活性剂的驱油性能.结果表明:生物表面活性剂油水界面张力为10-1 mN/m数量级,润湿指数为0.36,由于鼠李糖脂和脂肽同时具有较强的降界面张力和润湿反转性能,能大幅降低原油从岩石表面剥离的黏附功(黏附功下降幅度超过99.5％),...     

季铵盐型表面活性剂的驱油机理研究

研究了季铵盐型表面活性剂的驱油机理:表面张力和界面张力、表面润湿性、表面电性。认为在用季铵盐型表面活性剂驱油时,存在低界面张力机理,润湿反转机理和表面电性反转机理。在驱油剂浓度达到600 mg•L-1时,采收率可提高5%~6%。可以推测,具有吸附性的阳离子表面活性剂都可有这几种驱油机理,并具有一定的驱油潜力。     

波及系数对稠油化学驱采收率的影响

为了研究稠油化学驱的影响因素,通过测定碱和表面活性剂复合体系与原油的界面张力、乳化能力和油膜收缩速率,得到了具有不同性能的配方,采用岩心驱替试验评价不同体系的驱油效率.结果表明,表面活性剂与稠油虽然可以达到超低界面张力,但是采收率不高,碳酸钠体系界面张力较高,但是采收率最高.分析表明:低界面张力体系虽然可以增大毛管数,提高洗油效率,但是在驱替过程中导致水驱通道内含油饱和度低,驱油剂窜进严重,波及系数较低;碳酸钠体系虽然没有达到超低界面张力,但是其乳化能力强,油膜收缩速率低,因而具有较大的波及系数,获得了较高的最终采收率.因此对于稠油油藏,提高驱油剂的波及系数对获得较高的采收率更为重要.     

层状砂岩油藏提高水驱油效率的对策分析

通过对砂体几何形态、沉积韵律、连通特性等特征的研究,以及对上述诸特征起主控因素即沉积环境的具体分析,就不同沉积环境下所形成砂体的注水开发特征进行了详细论述,并提出了相应的压裂、酸化等开发工艺措施,为改善开发方案,提高采收率提供了理论依据     

马20块复合驱油效果研究

选用大庆炼化相对分子质量为1 900×104,浓度为1 500 mg/L的聚合物溶液,与SS(石油磺酸盐)无碱二元体系;与SS、碳酸钠三元体系。二元体系和三元体系均能达到超低界面张力。对单聚体、二元体和三元体进行了黏弹性、黏度及驱油试验。研究表明,三元体系在表活剂浓度为0.3%、碱浓度为1.2%时,界面张力达到3~10 mN/m,二元体系表活剂浓度为0.3%时也能达到3~10 mN/m;由于没有碱的加入,单聚的黏弹特性要高于复合体系,在复合体系中,二元体系的黏弹特性高于三元体系。人造非均质驱油实验结果得出,SS无碱二元体系的采收率达到了30.1%,比单聚高出6.7%,比三元复合体系高出2.7%。     

交联聚合物溶液驱油效果的实验研究

采用岩心驱替实验方法研究了部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联聚合物溶液在均质岩心和非均质岩心中的驱油效果。在气测渗透率为 1.5 μm2 的均质岩心中 ,利用交联聚合物溶液驱油 ,可以在水驱的基础上提高采收率 15 .5 % ,在聚合物驱的基础上提高采收率 4 .4个百分点 ;在渗透率变异系数为 0 .72的非均质岩心中 ,交联聚合物溶液驱油可以在水驱的基础上提高采收率 12 .7% ,在聚合物驱后再利用交联聚合物驱油 ,还能提高采收率 3.7个百分点。在非均质岩心中 ,交联聚合物溶液的驱油机理是 :该溶液先在大孔道中吸附和滞留 ,以提高流动阻力 ,然后逐步发生液流改向 ,使后续注入流体转向低渗透层 ,从而提高采收率。     

鼠李糖脂的复配驱油体系及现场试验

用鼠李糖脂复配体系对大庆油田采油七厂葡北三断块进行生物表面活性剂驱油技术研究及现场试验。结果表明:鼠李糖脂的复配驱油体系在有效质量分数(0.125%～1.0%)低而宽的范围内,与葡北油水之间的界面张力大幅下降(10-2mN/m数量级);在模拟油层渗透率的天然岩心上注入0.5VP(VP为孔隙体积)的鼠李糖脂复配驱油体系,采收率比水驱提高7.9%～9.3%;13个月驱油累积增油2014 t,平均单井增油224 t,日产油量由试验前的1.5t上升到1.85 t,含水率最低下降1.5%,投入产出比达到1∶2.4。     

交联聚合物溶液驱油效果的实验研究

采用岩心驱替实验方法研究了部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝形成的交联聚合物溶液在均质岩心和非均质岩心中的驱油效果。在气测渗透率为1．5μm2的均质岩心中，利用交联聚合物溶液驱油，可以在水驱的基础上提高采收率15．5％，在聚合物驱的基础上提高采收率4．4个百分点；在渗透率变异系数为0．72的非均质岩心中，交联聚合物溶液驱油可以在水驱的基础上提高采收率12．7％，在聚合物驱后再利用交联聚合物驱油，还能提高采收率3．7个百分点。在非均质岩心中，交联聚合物溶液的驱油机理是：该溶液先在大孔道中吸附和滞留，以提高流动阻力，然后逐步发生液流改向，使后续注入流体转向低渗透层，从而提高采收率。     

磁共振成像在CO_2驱油实验中应用

将磁共振成像技术应用于高压条件下多孔介质内渗流特性的可视化研究中.为40mm内径微成像探头设计了专用的填砂式岩心夹持器,并将该夹持器应用于CO2非混相驱和混相驱实验中.动态连续二维成像分辨率为0.21mm×0.21mm,基本接近于实验所用玻璃砂尺寸,从而实现了对CO2非混相驱过程中气体窜流通道的形成过程、CO2混相驱过...     

两类典型非牛顿驱油剂的渗流特性

为考察不同流变性质的驱油剂在油藏中的渗流规律,基于孔喉作为实际油藏多孔介质最基本的流通单元和孔隙尺度随机分布的特点,提出了多孔介质的微观简化模型--二维随机变截面微管束.采用数值方法研究了粘弹型驱油剂和幂律型驱油剂在单个孔喉和多孔介质微观简化模型中的流动特性.结果表明,对于粘弹型驱油剂,只有当注入强度达到一定值时,粘弹效应才能明显地体现出来,渗流阻力随粘弹性的增强而增加,随孔隙尺度和非均匀程度的减小而增加.对于幂律型驱油剂,其渗流阻力随流体非牛顿性的增强而降低,随孔隙尺度和非均匀程度的变化规律与粘弹型驱油剂大体一致,但是在数值上远小于后者.对比分析驱油剂在岩心中的渗流规律发现,二维随机变截面微管束可作为多孔介质的简化模型,以此作为研究驱油剂渗流机理的基础模型可以避免岩心试验中多因素的综合作用,体现单一因素如流变性、孔隙介质结构和非均质性对驱油剂渗流特性的影响.     

两类典型非牛顿驱油剂的渗流特性

为考察不同流变性质的驱油剂在油藏中的渗流规律,基于孔喉作为实际油藏多孔介质最基本的流通单元和孔隙尺度随机分布的特点,提出了多孔介质的微观简化模型--二维随机变截面微管束.采用数值方法研究了粘弹型驱油剂和幂律型驱油剂在单个孔喉和多孔介质微观简化模型中的流动特性.结果表明,对于粘弹型驱油剂,只有当注入强度达到一定值时,粘弹效应才能明显地体现出来,渗流阻力随粘弹性的增强而增加,随孔隙尺度和非均匀程度的减小而增加.对于幂律型驱油剂,其渗流阻力随流体非牛顿性的增强而降低,随孔隙尺度和非均匀程度的变化规律与粘弹型驱油剂大体一致,但是在数值上远小于后者.对比分析驱油剂在岩心中的渗流规律发现,二维随机变截面微管束可作为多孔介质的简化模型,以此作为研究驱油剂渗流机理的基础模型可以避免岩心试验中多因素的综合作用,体现单一因素如流变性、孔隙介质结构和非均质性对驱油剂渗流特性的影响.     

三元体系的界面特性对驱油效率的影响机制

大量实验表明,不同碱浓度、相同界面张力的三元驱油体系的驱油效果不同。除了体系黏弹性差异之外,影响驱油效果的因素还可能与界面黏弹性有关。针对这一现象,分别使用相同界面张力、不同界面黏弹性的三元复合体系和相同界面黏弹性、不同界面张力的三元复合体系进行微观驱油实验,通过实验分析油水界面黏弹性、界面张力对驱油效率的影响机制。结果表明:三元体系的界面张力、界面黏弹性均对驱油效率有影响,降低界面张力和界面黏弹性均有利于残余油乳化及驱油效率的提高;三元体系的界面张力低、界面黏弹性低,驱油效率高;随着界面张力和界面黏弹性的降低,三元复合体系对残余油的乳化作用由乳化油滴向乳化油丝转变。上述规律与贝雷岩心实验结果一致。