表面活性剂驱的驱油机理与应用

通过对表面活性剂分子在油水界面的作用特征、水驱后残余油的受力情况以及表面活性剂对残余油受力状况影响的分析,对表面活性剂的驱油机理进行了评述。根据对国内驱油用表面活性剂研究现状的分析,结合目前开展的研究工作,认为开发研制廉价、高效表面活性剂是开展表面活性剂驱油及其相关驱油技术的关键,并对表面活性剂及其相关驱油技术的应用前景进行了展望。     

大庆油田"三元""二元""一元"驱油研究

“大庆油田驱油用烷基苯磺酸盐的合成”项目的研究工作,从分子水平上基本掌握和控制了三次采油用的烷基苯磺酸盐的结构,并取得了拥有自主知识产权的系列产品,产品性能与国外ORS-4l产品相当。通过选择合适的表面活性剂二元前置段塞,获得了低界面张力的二元体系,减少了三元复合驱的油水乳化。通过三元配方中加入防垢剂减少甚至防止油层结垢。表面活性剂聚合物二元复合体系可以最大限度发挥聚合物的粘弹性,减少乳化液处理量,彻底清除由于碱的存在引起的地层及井筒结垢现象,在化学剂成本相同的情况下,可以达到与三元体系相同的驱油效果。大庆油田一元驱——高浓度聚合物提高采收率研究及矿场实验取得了满意的效果,在提高采收率幅度上与三元复合驱的结果完全接近。尤其重要的是,在驱油效果相当的情况下,高浓聚合物驱经济合理性优于三元复合驱。试验室研究和矿场生产试验表明：高浓度聚合物驱和三元复合驱适合于高渗透的低温油藏;其中高浓度聚驱更适合于非均质严重的油藏;三元复合驱适合于非均质不太严重的油藏;二元复合驱更适合于高、中渗透的中温和低温油藏;活性剂驱更适合于低渗透油藏和比较均匀的中渗透油藏。大庆油田研制的三元、二元、一元驱现场试验证实采收率提高值均达到20％以上。     

水驱和聚合物驱后可动凝胶驱油效果的研究

以聚丙烯酰胺和自制的柠檬酸铝制备可动凝胶,在锦16块的地层条件下,确定了其最佳配方：聚丙烯酰胺浓度为1000mg/L,柠檬酸铝浓度为30mg／L,稳定剂浓度为40mg／L,利用室内驱替实验装置,研究了水驱和聚合物驱后可动凝胶的驱油效果。结果表明,水驱和聚合物驱后可动凝胶驱能进一步提高采收率,平均总采收率提高了23．57％。通过机理分析指出,可动凝胶优先进入低阻力的大孔道,改善了注入水的波及效率;可动凝胶的主要作用是驱替,而调剖只是前期或暂时的效果。     

聚合物驱和三元复合驱经济效益分析

对聚合物驱、三元复合驱的开发成本和单位操作成本与水驱的经济效益进行了对比。聚合物驱与水驱的单井投资相比,其投资增幅约为60%。但是,由于聚合物驱在计算期内平均单井日产量是水驱的4.1倍,因而其吨油开发成本低于水驱,单位操作成本也低于水驱。同时,分析了油价对选用开采方式的影响。结果表明,油价越高,三元复合驱的经济效益越好。     

微凝胶与聚合物组合驱复合效应研究及矿场应用

一维与三维岩心驱油实验结果表明,微凝胶段塞与聚合物段塞交替注入的组合驱技术具有良好的复合效应。微凝胶+聚合物的二段塞组合驱方式,可以封堵高渗透层,分流作用好,扩大波及体积的能力强。聚合物+微凝胶的二段塞组合驱方式,可以防止聚合物驱后续水驱的快速指进,延长聚合物段塞的有效期。聚合物段塞的作用是降低流度比和提高驱替能力。组合驱技术"调""驱"结合,效果优于单一的聚合物驱和微凝胶驱。将0.19 PV微凝胶+0.32 PV聚合物组合驱应用于双河油田437Ⅱ1-2油组,到2007年底,组合驱吨聚合物增油105t/t,提高采收率7.44%,采收率增幅比聚合物驱高3.14个百分点时,费用比聚合物驱低11.4%。     

一类油层聚驱后高浓度驱和二元驱的室内评价

室内实验表明,提高聚合物溶液浓度能提高其黏弹性,弹性越大则驱油效率越高.加入表面活性剂可以使聚合物溶液的黏弹性得到改善,更有助于提高体系的波及体积;同时表活剂能与原油形成较低的界面张力,能有效地启动残余油的运移,也能借助高浓度聚合物缓慢向前推进,形成"油墙",提高驱油效率.室内岩心驱油试验结果表明:在恒速注入条件下,聚驱后采用高浓度聚合物驱和高浓度聚合物/表活剂的二元体系,采收率均能提高10%左右.     

中高渗胶结油藏聚合物驱后非均相复合驱技术

双河油田始新统核桃园组Ⅳ1-3层系具有高温和中高渗的特点,聚合物驱后进入特高含水阶段,需要进一步提高采收率技术。非均相复合驱油体系兼具扩大波及体积和提高洗油效率的作用,可以有效调整剖面,控水增油。基于黏弹性和界面活性,研究了非均相复合驱油体系的长期热稳定性,利用单根岩心研究其注入性和运移方式,利用双管并联岩心驱替实验评价其驱油效果。研究结果表明,非均相复合驱油体系为黏弹性复合体系,弹性占主导地位。其黏度较聚合物驱油体系高58%~197%,弹性模量较聚合物驱油体系高67%~227%。界面张力处于10^-3 mN/m数量级,具有良好的洗油作用。非均相复合驱油体系具有良好的长期热稳定性,老化180 d后,黏度和弹性模量保留率超过100%,界面张力仍处于10^-3 mN/m数量级。非均相复合驱油体系注入性好,能够在高强度聚合物驱后进一步提高采收率16.93%。非均相复合驱油体系的运移方式为运移、堆积、封堵、变形通过,通过启动低渗区被毛细管力束缚的剩余油,使油相饱和度显著降低。将非均相复合驱的应用范围从低温、高孔高渗疏松油藏拓展到了高温、中高渗胶结油藏。     

聚驱后注聚合物再利用剂的室内试验研究

数模研究结果表明，三采区块聚驱后，地层中仍残留有大量聚合物。通过室内试验，考察了不同类型聚合物再利用剂的悬浮性，优化选择了YG340-1作为再利用剂，同时考察了聚合物再利用剂YG340-1的封堵性能、注入时机及用量。试验结果表明，YG340-1聚合物再利用剂可与岩芯中残留聚合物絮凝，具有较好的调剖封堵效果，且聚驱后注入YG340-1越早越好，现场施工中，YG340-1含量以3％～5％为宜。     

操作者重新考虑化学驱

介绍了采用新型木质素基表面活性剂取代高成本的商业表面活性剂在化学驱中的室内和现场试验,现场试验的成功使操作者们对化学驱有了新的认识。     

下二门油田聚合物驱后多段塞组合驱技术*

下二门H2Ⅳ层系经过0.5 PV聚合物驱,剩余油分布更加零散,为了优选成本低且能大幅度提高原油采收率的化学驱方式,通过对区块剩余油赋存形态和原油组分分析,依据不同化学驱方式对不同形态剩余油的动用效果,确定该区块的多段塞组合的驱替方式。研究结果表明:配方为1500 mg/L聚合物+2000 mg/L表面活性剂二元复合驱体系具有较好的长期热稳定性,老化360 d后界面张力仍能保持10~(-2)mN/m数量级,黏度保留率85%以上。聚合物浓度和渗透率相同时,二元体系注入压力低于聚合物的。聚合物浓度为1500 mg/L时,表面活性剂浓度为500数5000 mg/L时,二元复合体系中表面活性剂吸附量低于单一表面活性剂的吸附量。表面活性剂浓度大于1000 mg/L时,二元体系的洗油效率高于40%。双层非均质岩心驱油实验表明,在聚合物驱后实行多段塞组合驱可提高采收率21.51%,比单一聚合物驱和二元复合驱分别提高12.69个百分点和5.33个百分点。最终确定该区块剩余油的动用方式为以聚合物驱为主、复合驱为辅的低成本的多段塞组合"0.05 PV调剖+0.35 PV聚合物驱+0.15 PV二元复合驱+0.05 PV调剖"。图6表12参14     

SP二元复合驱提高重质原油驱油效率室内实验研究

针对NB35—2块重质原油油藏特点、开发现状及油品性质,开展了聚合物／表面活性剂（SP）二元复合驱提高驱油效率、改善水驱开发效果室内实验研究。对不同类型表面活性剂与水的配伍性、与原油问的界面活性、抗盐性、长期热稳定性和驱油效果进行了考察,结果表明,筛选的SP二元复合驱油体系为：0．10％聚合物＋0．36％表面活性剂17^#,溶液黏度19．7mPa·s,与原油间界面张力达10^-3mN／m数量级以下;注入0．3PV可提高驱油效率32．35％。     

三相泡沫调驱体系提高蒸汽驱采收率

为解决蒸汽驱过程中发生的蒸汽超覆和汽窜问题,以磺酸盐表面活性剂 ZAS、聚醚磺酸盐表面活性剂ZCP-1 和改性纳米硅颗粒 NS 复配研制了配方为 0.5% ZAS/ZCP-1(复配比 3∶1)+1.0% NS 的三相泡沫调驱体系,并通过实验评价该体系的泡沫性能、耐温性能、封堵性能和驱油性能。研究结果表明,该三相泡沫体系的泡沫性能优异,常温下泡沫体积为680 m L、析液半衰期为26.67 min、泡沫半衰期为12 h,300 ℃热老化处理后性能稳定;该三相泡沫体系在300 ℃高温条件下可以稳定存在且具有较好的封堵性能,能选择性封堵高渗透层,对不同渗透率(1000×10^-3～4000×10^-3μm~2)填砂管的阻力因子均大于30,阻力因子随着岩心渗透率的增加而增大。在渗透率级差为1∶2的非均质条件下可有效改善吸汽剖面,大幅提高低渗模型采收率,综合采收率可提高17.93%,具有良好的提高蒸汽驱采收率潜力。     

聚合物驱游离水脱除器

在大庆油田,采出液中由于聚合物的出现和增加,采出液的性质发生了明显的变化。这就要求对采出液处理设备进行研究,主要研究内容包括:①设备结构的优化;②新型填料的开发;③填料的分布方式、组合形式及安装结     

新型分层注聚工艺

孤东油田已先后在8个区块开展了聚合物三次采油,收到了很好的效益.但是由于孤东油田层间矛盾大,注聚效果还没有达到最大化,需要开展分层注聚,提高层间动用程度.2007年,孤东采油厂自主研发了同心双管分层注聚工艺,现场试验后,取得了非常好的效果,实现了低剪切、高压差、高精度和无堵塞的双层分层注聚的目标.     

油井早期见水的预防

讨论了油井早期水淹的原因,指出解决问题的正确方法是进行油井无水生产处理,及发展有效预防水侵入油井的技术的必要性。     

注聚工艺改造

简述了河南油田注聚系统地面设备及工艺流程,针对注聚工艺目前存在的主要问题,采取如下措施:对母液供液系统进行工艺改造、对注聚泵的液力端进行改造、进行了油套分层注聚和井口分压注聚工艺的研究与应用等。这些配套技术的研究与现场应用,取得了很好的效果。该油田形成了在国内领先的特色注聚技术,即分层分压注聚、井口活动升压注聚和井口自动控制注聚。     

Effect of Front Water Flooding Injection-Production Parameters on Polymer Flooding Recovery in a Conglomerate Reservoir

Chemistry and Technology of Fuels and Oils - The conglomerate reservoir of the Xinjiang-552 oilfield is characterized by high heterogeneity and complex pore structure. After several years of water...     

非均质油藏水驱后化学体系提高采收率效果研究

用物理模拟的方法对比了非均质油藏水驱后期分别采用聚合物驱、高分子表面活性剂驱、化学堵水等方法提高采收率的效果差异。通过多孔介质中表现出的阻力效应及运移特征,探讨了不同驱替介质在非均质油藏中的调驱机理和液流转向效果。进一步通过并联填砂管模型中的驱油实验,考察了水驱后使用不同化学驱替方式对剩余油的动用特征及提高采收率的潜力。结果显示,相同驱替速度下,聚合物的阻力系数上升快但平衡值低 高分子表面活性剂及与原油产生的乳状液阻力系数上升慢,但平衡值高。三种驱替方式都在一定程度上改善了开发效果,但相比之下高分子表面活性剂驱效果更为明显。主要由于高分子表面活性剂与原油的乳化作用使高渗透层的残余油得到启动,而生成的乳状液的阻力效应又使得液流转向波及到低渗透层。这种综合作用使该驱替方式提高采收率效果好,含水率降幅大且维持时间较长,对于非油藏水驱后改善开发效果,进一步提高采收率具有明显优势。

     

低渗透油藏常规水驱与二氧化碳驱井距界限研究

为实现吉林油田低渗透油藏井距优选设计,以吉林油田扶余油层为例,通过开展压力梯度测试实验,绘制了水驱和二氧化碳驱启动压力梯度与渗透率关系曲线,结合“一注一采”模式下储层压力分布规律,建立了水驱和二氧化碳驱的合理井距设计图版。结果表明:低渗透扶余油层的最小启动压力梯度与渗透率呈负幂指数关系,在注采压差为15~25 MPa条件下,同一岩心水驱的最小启动压力梯度为二氧化碳驱的2~4倍;储层渗透率低于0.10 mD时,二氧化碳驱的合理井距上限大于水驱,更具效益开发优势,渗透率为0.05~0.10 mD时对应的合理井距为120~380 m;储层渗透率大于0.10 mD时,水驱成本更低,更具开发优势,渗透率为0.10~0.20 mD时对应的合理井距为70~120 m。该研究成果对吉林油田扶余油层不同介质驱替下合理井距选择有借鉴意义。