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.     

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%。     

空气泡沫驱油技术在低渗透油藏中的应用研究

空气泡沫驱油技术在中高渗透油藏中取得了很好的应用效果, 但在低渗透油藏中的应用较少, 通过 文献调研对低渗透油藏空气泡沫驱增油机理和注入方式进行总结, 并结合室内实验以及现场试验对空气泡沫驱技 术在低渗透油藏中进行可行性分析。结果表明, 空气泡沫驱在高渗层的剩余油饱和度低于2 0%时, 泡沫液体系能够 很好地发挥作用, 封堵高渗层, 空气泡沫驱阶段驱替出大量低渗透层中的原油, 驱油效率由水驱阶段的8. 3 3% 升高 至5 0. 5 5%; 矿场井组含水率由9 8%下降至5 4%, 日产液量由3. 5m3 下降至1m3, 日产油量由0. 0 7m3 升高至0. 4 6 m3。空气泡沫驱在低渗透油藏开发中具有巨大潜力, 对同类油藏的增油控水具有一定的借鉴作用。     

非均质地层泡沫调驱提高采收率实验

利用并联岩心驱替实验,研究了不同参数对非均质地层泡沫调驱提高采收率效果的影响。结果表明,泡沫调驱过程中采收率增加值主要来自于低渗层,高渗层采收率增加较少;从提高采收率和经济角度考虑,泡沫调驱注入量应在0．3PV～0．5PV;泡沫调驱适用的渗透率级差范围应小于15,当级差为10时,采收率提高幅度最大;随着含水率的提高,采收率提高值呈现先上升后降低的趋势,含水率为80％～90％时注入泡沫提高采收率效果最好。注入泡沫过程中,连续注入的方式要优于段塞注入和气液交替注入。     

柔性微球颗粒调剖剂的性能表征

针对大庆油田二类油层增产改造的需要,开发柔性微球颗粒调剖剂,通过双管岩心驱替和封堵实验,研究剪切过程对柔性微球颗粒调剖剂性能的影响,以及柔性微球颗粒调剖剂对驱油效率的影响.实验结果表明,柔性微球颗粒调剖剂的初始粒径为18.02μm,能够以任意浓度在水中均匀分散,遇水后缓速膨胀,48h后柔性微球颗粒的粒径增加20%~30%.柔性微球颗粒剂出口粒径为18.13μm,与驱替前颗粒调剖剂的粒径相当,多次剪切后柔性微球颗粒剂的粒径保持不变.岩心封堵后水驱残余阻力因数达到214.低渗沙管的残余油可以被有效地动用,双管岩心驱替整体提高采收率10%以上,增油效果显著,可以有效解决大庆油田二类油层增产改造的问题.     

泡沫封堵能力试验研究

借助岩心驱替流程试验，研究了含油模型水驱之后注泡沫、复合泡沫及聚合物驱后注单一泡沫、复合泡沫的泡沫体系封堵能力，结果表明，单一泡沫驱在水驱残余油条件下，难以形成有效的封堵，而复合泡沫体系在各种残余油务件下均能形成有效的封堵调剖能力，证明复合泡沫体系是一种性能良好的调剖驱油剂。     

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%。     

高分子质量聚合物二元体系在低渗透油层适应性研究

选用相对分子质量在（1．6～1．9）×107的S N F3640D聚合物,测试了该种聚合物在天然低渗透岩心上的流动性、岩心孔隙中的黏度、与甜菜碱表面活性剂二元体系的界面张力以及驱油效率。结果表明,该种聚合物在天然低渗透油层上有较高的阻力系数与残余阻力系数,表现出良好的注入性能和流度控制能力;在岩心孔隙中的黏度损失率低于低分子质量7．0×106聚合物;其甜菜碱二元复配体系与原油间的界面张力能够达到极低（10-3 mN/m）。通过天然低渗透岩心上的驱油实验可知,该种聚合物单独聚驱的化学驱采收率达到7．85％,与其复配的甜菜碱二元体系的化学驱采收率达14．75％左右,远远高于低分子质量7．0×106聚合物的采收率。因此,该种聚合物与低渗透油层有较好的匹配性,对低渗透储层的开发具有一定的指导性。     

耐强碱凝胶型深部调剖剂的研制与性能评价

目前大多数调剖剂在强碱性条件下易发生降解,不能满足三元复合驱深部调剖的要求。根据调剖剂的调剖机理和聚合物的交联机理,在强碱性(pH 为12)条件下,采用聚合物作为主剂,离子和非离子化学剂为交联剂,进行了化学剂种类及质量分数的筛选,应用正交实验对其进行了优化,筛选出了最佳的质量分数配比。对研制的调剖剂进行了性能评价、岩心流动性实验和驱油实验。结果表明,该调剖剂应用于三元复合驱中,对界面张力影响较小,成胶黏度随着碱性的增强而降低,但在pH=12条件下仍可满足深部调剖的要求,可以通过加入不同质量分数的缓凝剂来调节成胶时间。耐碱性调剖剂封堵性好,适合于深部调剖;该调剖剂应用于三元复合驱驱中调剖时,能够有效地调整产液剖面,更好地发挥三元复合驱提高驱油效率的作用,它能够在三元复合驱的基础上提高采收率4%左右。耐碱调剖剂段塞组合优化结果表明,为使该调剖剂保持较好的性能,可以在调剖前,加入小尺寸的聚合物段塞,以稀释地层中残余的碱。     

马岭北三区低渗透油藏二元驱室内实验研究

室内通过北三区高矿化度注入水配二元体系增黏性、界面张力评价及注入量、注入方式对驱油效率的影响试验,研究北三区延10低渗透高矿化度油藏储层特性对二元驱的适应性。实验结果表明二元体系具有较好的增黏性,与北三区油水能形成超低油水界面张力,室内岩心驱油效率提高15%以上;多段塞注入,注入量越大,提高驱油效率越高。室内实验研究表明,选择与孔喉匹配的聚合物形成的二元体系,可在低渗透油藏开展驱油试验。建议选择高低不同分子量聚合物分别与表活剂形成二元体系,段塞注入,能封堵大孔道,且不会发生堵塞。     

陆上油田聚驱后聚表剂驱渗流场变化规律研究

针对陆上油田的典型区块,设计了二维层间物理模型,运用自主研制的饱和度监测系统监测所采用的聚驱后聚表剂驱实验方案,开展了层间二维模型驱替波及动用监测实验,实时监测化学驱阶段含油饱和度分布,从而掌握陆上典型油田区块的波及动用规律。结果表明,在层间二维平板岩心的并联实验中,陆上典型区块聚驱后注入1.05PV华鼎Ⅰ聚表剂能提高采收率13.69%。饱和度监测数据表明,聚驱后化学驱阶段均不同程度的形成油墙,增大了渗流阻力,从而扩大了波及体积,提高了采收率,聚表剂驱阶段提高采收率的关键是有效的动用了中低渗层,华鼎I型聚表剂驱替之后岩心主流通道上形成一条很宽的低含油饱和度条带,其具有很强的驱油效率。     

非均质油藏特高含水开发期空气泡沫驱实验研究

孤岛油田在经历水驱、聚合物驱和聚驱后水驱等多轮开采后,地下剩余油高度分散,采出液含水高,开采难度加大。如何提高聚驱后油藏的采收率对于提高油田的整体开发效益尤为重要。基于“边调边驱”原则,室内开展了空气泡沫驱提高采收率方法研究。模拟了正韵律高含水油藏地质模型(由高、中、低渗并联岩心管组成)。通过对不同发泡剂质量分数、不同气液比下泡沫体系阻力因子的测定,得到最佳条件为发泡剂质量分数0.5％`和最佳气液体积比1∶1。经室内高、低采出程度下空气泡沫体系的封堵性和调驱性能实验,结果表明,优化空气泡沫的段塞组合,可大大提高不同采出程度下油藏的采收率。第一轮水驱后岩心为15.37％的低采出程度条件下,空气泡沫调驱采收率可提高22.02％;岩心采出程度高达45.53％的条件下,第二轮带有纯空气段塞的泡沫驱采收率可提高9.35％。     

泡沫驱油中起泡剂W-101的筛选与评价

对河间东营油藏泡沫驱油的起泡剂类型、质量分数、抗压、抗温、抗盐、抗油等性能和高低渗双管驱替进行了研究。结果表明,WaringBlender法筛选出的最佳泡沫体系为质量分数0.1%的W-101;当压力为0.1~15MPa时,起泡体积和泡沫半衰期都随着压力的增高而增加,但压力超过5MPa时,压力对W-101起泡剂溶液的起泡能力和稳泡性影响不大;随着温度的升高,W-101起泡剂溶液的起泡能力先增大后减小,稳泡性逐渐减小;当矿化度为2 500~10 000mg/L时,随着矿化度的增加,起泡剂W-101的起泡能力逐渐减小,稳泡性先降低后小幅增大;剂油体积比越大,起泡剂W-101的起泡能力和稳泡性能越差。高低渗双管驱替实验表明,泡沫能有效封堵高渗管,扩大低渗管的波及体积,入口压力从水驱结束时的0.3 MPa升至空气泡沫驱结束时的1.8 MPa,低渗管采收率提高16.89%,高渗管采收率提高9.30%,综合采收率提高12.3%。     

低渗透油藏驱油用耐温抗盐型表面活性剂研究

针对大庆油田M区块储层低孔、低渗、高温以及高矿化度的特点,采用常规表面活性剂往往不能取得较好的驱油效果。因此,以顺丁烯二酸酐、乙二胺和长链溴代烷为单体合成了一种新型双子表面活性剂SZ?11,并复配非离子型表面活性剂AEO?3,形成了一种适合低渗透油藏驱油用的耐温抗盐型表面活性剂驱油体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明,该驱油体系具有良好的耐温性能和抗盐性能,在140 ℃下老化后,界面张力仍能达到0.008^{mN/m,体系在较高质量浓度的NaCl（150 000 mg/L）、CaCl₂（9 000 mg/L）和MgCl₂（2 500 mg/L）盐水中仍具有较低的界面张力;该驱油体系具有良好的乳化性能和润湿性能,可以通过乳化原油和改变岩石表面润湿性来提高驱油效率;储层天然岩心在水驱后注入0.4 PV表面活性剂驱油体系,能使岩心的采收率提高19.5%,具有良好的驱油效果。现场应用结果表明,实施表面活性剂驱油措施后,M区块内5口生产井日产油量明显提高,含水率下降,取得了良好的增油效果。}     

马36区块氮气泡沫水交替驱室内评价研究

应用马36-5-5井地面分离器油气样按气油比24.7 m3/t进行配样,并用马36井区新下23和新下24-5的两组天然岩心进行了长岩心实验测试,研究注氮气泡沫水交替的驱油效率.研究表明,在水驱的基础上,第一组岩心新下23氮气/水交替提高采收率6%左右,氮气/泡沫水交替提高采收率10%左右,如若继续实验,采收率还会进一步提高.第二组岩心新下24-5氮气/水交替提高采收率3%左右,氮气/泡沫水交替提高采收率8%左右,同样如若继续实验,采收率仍会进一步提高.注泡沫水交替效果明显,获得的采收率更高.但是注泡沫水交替的时间较长,注入体积较大,注入压力上升快.     

裂缝性油藏微乳液配方优选及驱油效果

为筛选出最优微乳液驱油体系,以微乳液性能对孔隙剩余油的影响为指标进行优选,通过分析裂缝性岩心驱油实验和孔隙剩余油分布规律,从宏观和微观两方面证明微乳液驱提高采收率的显著效果。结果表明,最佳微乳液体系：正辛烷8 mL,水8 mL,质量分数为4.5%的羧基甜菜碱、6%的正丁醇、5%的NaCl的微乳液体系的粒径分布范围较小,具有较高的黏度,较强的稳定性和较小的含孔隙剩余油比例。与水驱相比,微乳液驱采收率增幅可达10.8%,最终采收率高达49.7%,说明微乳液驱油体系采收率提高效果显著。含剩余油孔隙比例随孔隙半径的减小而减小,表明孔隙半径对剩余油分布有显著影响;与基质岩心相比,裂缝性岩心的含剩余油孔隙比例较大,驱油效率相对较低。