聚合物驱与多元驱替微观实验对比与机理研究

利用非均质微观刻蚀可视化玻璃模型,模拟油层不同驱替剂(聚合物P体系、表面活性剂-聚合物SP体系,以及碱-表面活性剂-聚合物ASP体系)的驱油效果,观察不同注入体系引起的油层油滴的变化及运移、再分布动态,研究不同注入体系对剩余油分布的影响,进一步根据剩余油分布及微观模型基本参数得到地层油采出程度和采收率,P驱、SP二元驱及ASP三元驱微观驱替的采收率分别为43%、59%和92%。聚合物的调剖作用、表面活性剂的乳化降黏作用、碱引起的超低界面张力、润湿反转及形成油膜等现象均在实验过程中得到验证并详细解释和分析。综合对比分析实验结果认为,碱/表面活性剂/聚合物ASP三元驱替仍将是化学驱提高采收率的重要措施。     

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。     

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...     

三类油层弱碱三元复合体系动态驱油实验研究

为提高萨尔图油田三类油层实施弱碱三元复合体系驱油效果,开展室内岩心驱替实验,对比分析了不同注入时机、不同聚合物浓度、不同表面活性剂浓度及不同注入方式的驱油效果。结果表明：对于三类油层,水驱转注三元复合体系的时间越早,采收率越高;三类油层实施弱碱三元复合体系驱油时,主段塞聚合物浓度越高,表面活性剂浓度越高,采出程度越高;注入聚合物前置段塞的体积越大,聚合物后续保护段塞体积越大,采出程度越高;相对分子质量为620 X 10⁴聚合物的三元复合体系中聚合物浓度大于2 750 mg／L时,在水驱基础上化学驱采出程度大于11％;相对分子质量为700 X 10⁴(抗盐)和相对分子质量为1 400×10⁴聚合物的三元复合体系在水驱基础上化学驱采出程度均大于20％。     

烷基芳基磺酸盐与其他表面活性剂的配伍性研究

采用烷基芳基磺酸盐(XWY)、脂肽类生物表面活性剂(HLZT)和腰果酚磺丙基甜菜碱(XCBS)三种表面活性剂复配制备了一系列表面活性剂体系,考察了表面活性剂与聚合物二元复合驱油体系的性能,利用含量为0.30%(w)的表面活性剂溶液与聚合物组成的二元驱油体系在贝雷岩心上进行驱油实验。实验结果表明,XWY表面活性剂、HLZT表面活性剂与XCBS之间具有很好的配伍性和协同效应,在三次采油中将化学驱和生物表面活性剂驱结合,能显著降低二元体系的界面张力,合成的表面活性剂稳定性好,抗吸附性能符合二元驱表面活性剂的要求,注0.3 PV含量为0.30%(w)的复配表面活性剂与聚合物组成的二元驱油体系段塞,总采收率可达到63.9%,具有较好的驱油效果。     

老君庙油田L油层无预冲洗胶束注入性试验

本文介绍了无预冲洗胶束溶液在老君庙油田L油层注入和回采的全过程。本次试验表明,所使用的胶束溶液具有良好的注入性能和驱油性能,表面活性剂在地下的损失较小。     

二类油层缔合聚合物二元复合体系性能

大庆油田二类油层剩余地质储量大,已成为今后一个时期油田保持稳产的主要开发对象,其较低的渗透率、较强的非均质性及较高的黏土含量等储层物性条件,给常规线性聚合物强碱三元复合驱的经济有效实施带来一定挑战。为此,以中等相对分子质量疏水缔合聚合物、复合表面活性剂(磺酸盐型双子表面活性剂与非离子表面活性剂复配)为研究对象,研究该无碱二元体系对大庆油田二类油层的适用性。室内研究结果表明,该二元体系具有良好的增黏性能,并能在较宽的表面活性剂质量分数范围内(0.03%~0.3%)与大庆原油形成10~(-3)mN/m数量级的超低界面张力。此外,该二元体系还表现出较好的老化稳定性能、抗吸附性能、乳化性能及注入传导性能。通过采用物理模拟驱油实验,研究并确定了体系配方中的聚合物质量浓度、用量及段塞组合方式,室内条件下可比水驱提高采收率20%以上。     

牛心坨油层聚合物/表面活性剂二元驱数值模拟研究

针对牛心坨油层建立地质模型,在水驱历史拟合基础上,利用FACS数值模拟软件完成了聚合物/表而活性剂二元驱数值模拟研究,对聚合物浓度、表面活性剂含量及聚合物/表面活性剂二元体系注入量进行了筛选,确定了适合牛心坨油层的聚合物/表面活性剂二元驱最佳方案:1 500 mg/L聚合物/0.3％B型表面活性剂二元复合驱,注入量0....     

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.     

高30断块油藏S/P二元复合驱室内实验研究

针对高30断块砂岩油藏,筛选和评价了表面活性剂/聚合物(S/P)二元复合驱油体系。结果表明,表面活性剂CDS-1在有效浓度(0.025%~0.300%)低而宽的范围内,体系与原油的界面张力可降到能大幅度提高驱油效率的10-2mN/m数量级;当疏水缔合聚合物HNT201-3浓度为1 250 mg/L、CDS-1浓度为0.05%时,体系在地层条件下的表观黏度可达72.37 mPa.s。在模拟油层渗透率及非均质变异系数的岩心上,注入0.30 PV二元复合体系及0.10 PV聚合物保护段塞时,可比水驱提高采收率20.91%OOIP。     

葡北低渗透油田三元复合驱室内实验研究

对葡北油田开展三元复合驱室内实验研究时,应用大庆长垣北部油田三元复合驱配方不能满足葡北的油藏条件。对此应用复合碱改善了复合体系与原油间界面张力,使用牺牲剂降低表面活性剂在油砂上的吸附损失达４０％以上,筛选出适合葡北油田的三元复合驱配方。天然岩心驱油实验结果表明：采收率比水驱提高１８％以上。此复合驱技术对今后外围低渗透油田开展复合驱具有指导作用。     

表面活性剂型可加重固井前置液作用机理及应用

表面活性剂型可加重固井前置液是摈弃常规固井前置液中使用的无机和有机聚合物类悬浮剂，直接利用表面活性剂通过形成胶束进行增稠，使其溶液具有一定的黏度和切力，从而达到悬浮固相颗粒的目的。对该前置液的悬浮机理进行了详细的阐述，该表面活性剂型可加重固井前置液体系，适应密度范围宽、悬浮稳定性能好，最高抗温可达150℃，具有良好的流动性能，流变性能可调，与钻井液和水泥浆具有良好的相容性；可针对不同工况，改变前置液的流变性能，使体系保持较低的黏度，实现紊流或塞流顶替，最大程度地提高冲洗顶替效果；能够改善环空界面的胶结环境，兼具有隔离作用。对应用该前置液的2口具有代表性的大位移水平井及特殊工艺井进行介绍，经现场验证，该体系可依据实际井况进行流变性能调节，实现最佳的顶替流态，冲洗顶替效果好，且具有良好的抗高温沉降稳定性能，有助于固井质量的提高和确保固井施工的安全性。      

欢喜岭油田欢50块高温油藏提高采收率方法研究

欢喜岭油田欢５０块高温油藏室内提高原油采收率实验结果证明，欢５０块原油／（碱＋表面活性剂）体系的界面张力随温度的升高而降低。可利用界面张力与温度关系曲线外推，获得不易测定的较高温度下界面张力值，由于欢５０块油藏温度很高，表面活性剂的热稳定性成为化学驱成功与否的关键，试验证明，含盐度是影响表面活性剂热稳定性的主要因素之一，配方１．５％Ｎａ２ＣＯ３＋０．４％ＬＨ可满足高温条件下欢５０块油藏原油低张力驱     

无碱二元复合体系驱油特性研究

针对高温高盐油藏化学驱的需要,研究了一种无碱二元复合驱油体系。该驱油体系由0.175%缔合聚合物和0.2%高界面活性表面活性剂组成。抗温抗盐性能评价试验表明,在矿化度30000mg/L和温度75℃以下,该体系可以同时获得40mPa.s以上的粘度和超低界面张力。非均质岩心模拟驱油试验证实,水驱达到含水70%时,该二元体系可以继续提高34%的采收率。在化学驱阶段,二元复合驱和聚驱可以获得大致相当的采收率,并且在后续水驱阶段还可以额外贡献约6%的采收率。同时发现采用缔合聚合物的聚驱和二元复合驱有两个明显的含水漏斗。     

大庆油田三元复合驱矿场试验综述

经过多年的室内研究及矿场试验攻关,大庆油田已先后成功地进行了5个三元复合驱矿场试验,试验结果表明,三元复合驱可比水驱提高采收率20%以上,乳化对提高三元复合驱的驱油效果有利;三元复合驱在注采液能力下降的同时,由于含水也大幅度下降,仍可保持较高的采油速度;采取压裂等增产措施可使下降的采液能力大幅回升,螺杆泵、清防垢措施的使用能减缓结垢对在南举升工艺及集输设备的影响。     

化学复合驱技术研究与应用现状及发展趋势

近年来化学复合驱技术应用基础研究及现场试验得到了长足发展。国内采用低浓度复合驱体系,通过碱、表面活性剂的协同作用,降低油水界面张力达到超低数量级,同时采用抗盐聚合物使污水配制驱替液黏度达到要求,三元复合驱或二元复合驱具有提高驱油效率和扩大波及体积双重作用。大庆油田三元复合驱先导性试验和工业化试验提高采收率幅度达到18.6%～26.5%,复合驱进入工业化推广应用阶段,在复合驱试验过程中逐步形成了系列配套技术。复合驱存在的主要问题为强碱引起的检泵周期较短和采出液处理难度大、成本高。国外复合驱技术早期主要采用表面活性剂胶束-聚合物驱,由于成本高未能推广应用,近年来随着油价上涨,开始研究低浓度复合驱体系。国外采用化学驱的油藏大部分为高温高盐油藏,瓶颈技术为耐温抗盐驱油剂的研制。     

碱/表面活性剂/聚合物相互作用对河间油藏油水界面张力特征的影响

在任丘油田河间油藏油层及流体性质(90℃温度、矿化度为5 192.2 mg/L的采出水和5 682.6 mg/L的注入水、河间原油)的条件下,研究了表面活性剂、碱和聚合物相互作用对油水界面张力的影响。结果表明,单一石油磺酸盐CDS-1在有效浓度为0.01%~0.3%范围内,瞬时动态界面张力和平衡界面张力降低到10-2mN/m数量级。向浓度为0.05%的CDS-1溶液中加入Na2CO3,瞬时动态界面张力和平衡界面张力变化不大,仍在10-2mN/m数量级;与Na2CO3高浓度相比,当Na2CO3浓度为0.5%时,平衡界面张力和瞬时界面张力降低明显,瞬时动态界面张力最低值低至10-3mN/m数量级。分别在浓度为0.05%的CDS-1溶液和0.5%Na2CO3/0.05%CDS-1二元体系中加入不同浓度(浓度在500~2 500 mg/L范围内)的部分水解聚丙烯酰胺聚合物M2500,瞬时动态界面张力和平衡界面张力无明显变化,仍在10-2mN/m数量级。该实验结果为河间油藏表面活性剂复合驱油配方的筛选提供了重要依据。     

Design of Alkaline/Surfactant/Polymer (ASP) Slug and its use in Enhanced Oil Recovery

Abstract

Studies have been done to design an optimum composition of alkali/surfactant/polymer (ASP) slug and its application in flooding to increase the additional recovery of oil. A very low concentration of alkali and surfactant is used to achieve ultra-low interfacial tension between the trapped oil and the injection water, and polymer is used to increase the viscosity of the injection water for mobility control. Based on the experimental results of physico-chemical properties of polymer, surfactant, and alkali and their mutual interaction in solution, an ASP slug of composition SDS: 0.1 wt%, SDBS: 0.075 wt%, polyacrylamide: 2,000 ppm, and NaOH: 0.7 wt% has been recommended for flooding. Two sets of core-flooding experiments have been conducted using the designed ASP slug in a tri-axial core holder to measure the additional recovery of oil. The average additional oil recovery over conventional water flooding was found to be more than 20% of the original oil in place (OOIP).     

砂岩油藏双子表面活性剂渗吸配方研究

本文评价了砂岩油藏低浓度双子表面活性剂（0.2%）渗吸提高采收率效果,考察了双子表面活性剂结构和配方对渗吸的影响。将岩心依次经地层水和原油自吸后放入表面活性剂溶液中测定,发现阳离子双子表面活性剂12-3-12不出油;阴离子双子表面活性剂AAAS采收率为37.27%;阴离子双子表面活性剂12-2-12和磺基甜菜碱C14AB复配后的采收率为38.8%;AAAS和月桂醇醚硫酸钠AES复配体系采收率达53.95%;脱水山梨醇单硬脂酸酯聚氧乙烯醚TW-60和AES复配后的采收率为60.2%。TW-60分子中的酯键不稳定,高温下容易水解断裂,因此选用AAAS和AES的基础配方。加碱（偏硼酸钠）配方渗吸采收率达到59.85% ,比无碱配方渗吸采收率高20.17%。室内一维均质岩心流动实验表明,双子表面活性剂渗吸配方比水驱提高采收率29.8%。     

三次采油用烷基苯磺酸盐类表面活性剂研究

介绍了以抚顺洗化厂的重烷基苯为原料经切割筛选,采用SO3降膜式磺化工艺合成出烷基苯磺酸,再经中和、复配,研制出了性能稳定的烷基苯磺酸盐,室内评价结果表明,该表面活性剂能与大庆原油形成10^-3mN/m数量级的超低界面张力,而且界面张力性能稳定,其三元复合体系驱油效率砒水驱提高20%以上,同时,实现了表面活性剂的国产化配方,大大降低了三元复合驱成本,为大庆油田以烷基苯磺酸盐为主表面活性剂大面积推广三元复合驱奠定了理论和实践基础。