二元复合驱油体系乳状液形成及运移规律研究

为了研究二元复合驱油体系乳化与提高采收率的关系,通过分析现场采出液流变特征,测试不同乳化强度的表面活性剂/聚合物二元复合驱油体系的驱油效率,明确驱替后乳状液运移规律以及乳化对提高采收率贡献。研究结果表明:低黏度乳状液在低剪切速率下主要表现为弹性,在较高剪切速率下主要表现为黏性;而高黏度乳状液在低剪切和高剪切速率下都表现出黏性。在乳化初期,由于化学剂浓度分布不均匀,乳化稳定性较差;乳化中期化学剂浓度较高,乳状液粒径变化规律性较好,乳化中期存在乳化对驱油体系黏度补偿作用,乳化末期化学剂浓度较低,乳化液滴较少,乳化程度较弱。岩心渗透率小于100×10~(-3)μm~2时,二元复合驱过程中随着乳化综合指数增加,提高采收率幅度先增加后降低,最佳乳化综合指数为55%;渗透率大于100×10~(-3)μm~2时,随着乳化综合指数增加,提高采收率幅度逐渐增加,最佳乳化综合指数为88%,乳化贡献提高采收率幅度8个百分点。图24表2参13     

利用石英晶体微天平技术定量表征表面活性剂/聚合物二元体系吸附行为

为了定量分析表面活性剂/聚合物二元体系(SP二元体系)在地下运移过程中色谱分离效应,利用石英晶体微天平技术研究聚合物、表面活性剂在固/液界面吸附行为。研究结果表明,随着表面活性剂的浓度增大,耗散因子D(与吸附层的黏、弹性有关)值先增大后降低,吸附过程中存在一个尖峰型吸附向平缓吸附的过渡;先通入聚合物后通入表面活性剂时,共振频率f(与吸附层的质量、流体浓度有关)快速减小,D的第Ⅱ阶段吸附逐渐消失。对比表面活性剂溶液的D曲线,SP二元体系整体吸附量降低,SP二元体系有利于降低驱油体系化学剂吸附损失;对比先通入聚合物体系后通入表面活性剂的D曲线,SP二元体系平衡时的D更大,表面活性剂和聚合物协同作用增强,表面活性剂被包裹在聚合物网状结构中无法脱附。图14表4参14     

耐油起泡剂的耐油耐盐性能评价

以吴茵搅拌器法评价了由非离子表面活性剂、阴非离子表面活性剂和稳泡剂辛醇按一定比例配制的4种耐油起泡剂的耐油耐盐性能。研究结果表明:随着起泡剂质量分数的增大,起泡剂溶液的最大泡沫体积逐渐增大,在起泡剂质量分数为0.01%数0.5%范围内,起泡剂溶液的发泡体积是自身溶液体积的2数6倍,泡沫半衰期随着表面活性剂浓度增加而逐渐增大;随着原油比例增加,最大泡沫体积先增大后降低,油含量在10%数20%范围时起泡剂表现出了很好的起泡、稳泡性能,最大发泡体积是自身的5数9倍,泡沫半衰期随着油含量增加而明显增大;其中CFE149X(非离子表面活性剂、阴非离子表面活性剂和稳泡剂辛醇质量比为30∶67∶3)的起泡和稳泡性能最佳。在CFE149X质量分数为0.5%、含油量50%的条件下,最大泡沫体积和半衰期均随盐含量增加而先增大后减小;与无油存在时相比,有油存在时泡沫发泡体积略有降低,但泡沫稳定性却显著增强。耐油起泡剂CFE149X,在含油条件下表现出了较好的起泡性能和稳泡性能,能够作为耐油抗盐泡沫剂,为泡沫复合驱提供优良的起泡剂产品提供技术参考。表5参27     

克拉玛依油田六中区氮气泡沫驱室内配方研究

克拉玛依油田六中区属于砾岩普通稠油油藏,该区东部原始地层原油粘度80mPa·s,且有自东向西原油粘度逐渐升高、水驱采收率变差趋势。针对六中区流体性质开展了泡沫驱配方体系研究,该配方具有起泡能力强,半衰期长、泡沫粘度高和稳定性好等特点,通过室内一维物理模拟实验评价,注入量达到0.6VP,采收率提高可达40%以上。     

克拉玛依油田Ⅲ类砾岩油藏氮气泡沫驱可行性

克拉玛依油田Ⅲ类砾岩油藏原油黏度较高、层内非均质严重,水驱开发效果较差,目前已有部分区块转注蒸汽开发。对该类区块中较有代表性的二中西区、六中区进行了常温泡沫驱油配方研究和室内一维物理模拟评价实验。结果表明,泡沫驱油体系注入量达到0.3 PV,可以提高采收率20%以上;注入段塞达到0.5 PV时,提高采收率有明显的拐点,推荐矿场试验注入段塞0.6 PV.泡沫驱油技术用在非均质严重的普通稠油油藏,可显著提高采收率。     

驱油用常规聚合物与抗盐聚合物性能全面评价

在模拟克拉玛依七东1区克下组油藏条件下，对比测定了驱油用商品常规聚合物和抗盐聚合物的多项性能。常规聚合物HPAM分子量2．1×10^7，水解度25％～30％；抗盐聚合物代号KYPAM，为梳状分子链AM共聚物，分子量2．3×10^7，水解度25％～30％。聚合物溶液分别用矿化度0．335g／L的清水和矿化度7．637g／L的油田污水配制。实验温度34℃。表观黏度～浓度曲线和黏度～剪切速率曲线表明，KYPAM的增黏性在清水中好于而在污水中远好于HPAM。在清水中KYPAM短时间抗剪切性优于HPAM，剪切时间增加时优势减小。密闭老化90天的KYPAM清水和污水溶液黏度保留率高于HPAM溶液的相应值。在模拟砾岩油藏的河道砂胶结岩心上，水驱之后注入0．6PV浓度0．8、1．0、1、2、1．5g／L的聚合物清水溶液，KYPAM提高采收率6．06％、6，51％、6．61％、7．17％，HPAM则提高采收率8．2％、7．2％、10．0％、10．2％。拉伸细丝直径～时间曲线和0．1～2．2Hz区间溶液储能模量曲线表明，KYPAM溶液的弹性低于相应的HPAM溶液，这是KYPAM岩心驱油效率低于HPAM的原因．图6嘉3参5．     

驱油体系乳化综合指数对提高采收率的影响

为了明确化学驱驱油体系乳化性能对提高原油采收率的作用,揭示驱油体系乳化综合指数与提高采收率的关系,研究了乳化强度不同的聚合物/表面活性剂/碱三元复合驱油体系的驱油效果。结果表明,乳化综合指数70%的强乳化体系对提高采收率是不利的;通过降低驱油体系碱加量及降低表面活性剂乳化作用的方法将驱油体系的乳化综合指数降至约60%,可使采收率增幅由9.92%增至21%~30%,三元复合驱油体系适宜的乳化综合指数应控制在60%左右。降低表面活性剂的乳化作用对提高采收率的影响大于降低碱加量的影响。     

砾岩油藏复合驱过程中化学剂的吸附滞留规律*

为研究砾岩油藏复合驱过程中化学剂在油藏运移过程中的吸附滞留规律,以不同液固比条件下研究复合驱油体系在砾岩油砂吸附后界面性能以及化学剂吸附损耗量。研究结果表明:不同固液比条件下,二元体系(0.2%KPS202+0.1%KYPAM2)/三元体系(0.3%KPS304+0.15%KYPAM1+1.2%碳酸钠)经过岩心砂4次吸附后界面张力未发生明显改变,平衡界面张力IFT_(120 min)均达到超低界面张力(10~(-3)mN/m)的指标要求;二元体系/三元体系经过岩心砂4次吸附后各化学剂含量均随着吸附次数增加而减少,随着岩心砂含量增加各化学剂浓度逐渐降低。化学剂浓度随吸附次数增加降低幅度大小排序为:ASP碱浓度ASP表面活性剂浓度SP表面活性剂浓度ASP聚合物浓度≈SP聚合物浓度。图4表2参11