三元复合驱微观剩余油驱替机理及动用比例研究

通过天然岩心和微观可视化驱替实验,分析了界面张力对三元复合体系驱油效果的影响规律和作用机理。将微观剩余油进行分类,重点研究了三元复合体系驱动各类剩余油的微观机理。结果表明,界面张力越低,三元复合体系提高采收率的幅度越大,采收率提高值最高可达23.88%。将剩余油分为簇状、柱状、盲端状、油滴状和膜状5种类型,三元复合驱后各类型剩余油的动用比例随界面张力的降低而增大,其中簇状剩余油的动用比例最大,盲端状剩余油的动用比例最小。     

普通稠油SP二元复合驱波及系数与驱油效率的关系

改变甜菜碱表面活性剂的质量分数建立具有相同黏度不同界面张力的二元复合驱油体系,通过填砂管驱替实验评价驱油体系提高胜利普通稠油采收率的能力。结果表明,二元体系提高采收率的幅度随着表面活性剂质量分数的增大而减小;添加少量(质量分数0.01%)的表面活性剂,能够降低界面张力,但是高于超低界面张力值(10-3 mN/m),二元复合体系的采收率获得较大的提高,聚合物与表面活性剂产生良好的协同效应。微观驱替实验表明,扩大波及系数能更为有效地提高普通稠油化学驱采收率。降低界面张力至超低值能够提高洗油效率,但会降低复合体系扩大波及系数的能力,从而影响采收率的提高。     

Gemini型表面活性剂三元复合体系性能和驱油效果

以胱氨酸钠和油酰氯为原料,通过一步反应合成了一种新型阴离子Gemini表面活性剂二油酰胺基胱氨酸钠(Sodium dioleoylamino cystine,SDOLC),利用Texas-500C型界面张力仪和MCR301流变仪研究了Gemini型表面活性剂/HPAM/碱三元复合体系降低油水界面张力性能和黏弹性能,在均质和非均质岩心中评价了体系的驱油效果。结果表明,HPAM的加入不影响Gemini表面活性剂和碱复合溶液与原油界面张力最低值,但可以有效增加体系的黏度。综合考虑界面张力和黏弹性能,选择黏度44mPa·s且与大庆原油界面张力最低值2.4×10-2 mN/m的含质量分数为0.18%HPAM、0.1%SDOLC、0.15%NaOH和0.06%HEDP·Na4体系作为Gemini型表面活性剂三元复合驱油体系。注入0.6PV该体系在均质岩心中水驱基础上可提高采收率26.11%,在非均质岩心中水驱基础上可提高采收率22.25%。     

复合碱三元体系与含CO_2二类油层适应性研究

针对大庆北一区断东二类油层强碱三元复合驱现场试验,分析了试验区中心井伴生气中CO2含量的变化趋势以及和三元液的化学作用规律,研究了氢氧化钠和碳酸钠复配三元体系的界面张力、黏度特性、驱油效率。其中HPAM质量浓度2 000mg/L、重烷基苯磺酸盐质量分数0.3%、氢氧化钠质量分数0.8%、碳酸钠质量分数0.4%组成的复合碱三元体系(简称F21)综合性能较优。复合碱(F21)三元体系2h的平衡界面张力低至6.5×10-3mN/m;复合碱(F21)三元体系的黏度比强碱体系增加28.5%,且三元体系黏度随复合碱强度减弱而升高;复合碱(F21)三元体系比水驱采收率提高24.4%,和强碱体系化学驱采收率接近;非均质模型化学驱采收率比均质模型降低2.4%。     

泡沫增效三元复合驱油体系渗流行为研究

将交替注入碱-表面活性剂-聚合物（简称ASP）和氮气时，针对泡沫的生成及稳定性影响因素开展了大量的实验研究，着重探讨了不同流速、不同压力条件下的渗流行为。实验结果表明，泡沫的形成与运移严重受流速和压力的影响，流速太大，存在严重气窜现象，流速太小，不利于泡沫在孔隙介质中的传播。压力越小，越利于形成稳定的泡沫。一旦形成泡沫，流动阻力明显增加，大大降低驱替流体的流度。氮气/ASP交替注入地时，在入口端生成的泡沫可以被高粘流体驱替向远处传播。     

聚表二元驱油体系界面流变性研究

应用沟槽式界面粘度计和改进的测定方法，测得了聚合物与表面活性剂二元体系的表面粘度和与模拟油之间的界面粘度，结果表明，聚表二元体系表面层的流变性不同于它与油相之间界面层的流变性；提出了能够更好地描述界面流变性的无因次界而粘度，它排除了体相粘度的干扰；聚合物浓度显影响界面流变性，当聚合物浓度位于其临界聚集浓度两侧时，聚表体系的无因次表面粘度和无因次界面粘度随表面活性剂浓度的变化趋势不同。     

大庆油田三元复合驱合理井网井距研究

通过大庆油 同井距的中区西部、杏五区两个三元复合驱先导性矿场试验和北一区新西、杏二区两个扩大的三元复合驱矿场试验的动态反映特征,在大庆油田实际油层地质条件下,模拟了计算的直列式、斜列式、四点法、五点法、七点法、九点法和反九点法７种井网布井方式对三元复合驱油效果影响的结果,研究了大庆油田三元复合驱的最佳布井方式和开距。表明,五点法面积井网的驱油效果最主,七点法面积井网的最差;在大庆油田三元复合驱注入     

A—S—P三元复合体系与大庆原油间界面张力等值图

讨论了石油磺酸盐Ｂ－１００体系／大庆原油间的界面张力等值图以及Ｎａ２ＣＯ３，３３３０Ｓ聚合物对Ｂ－１００体系／大庆原油间界面张力等值图的影响，分析了Ｎａ２ＣＯ３体系／大庆原油间界面张力等值图。并对Ｂ－１００－ＮａＣＯ３体系和Ｂ－１００－Ｎａ２ＣＯ３－３３３０Ｓ体系与大庆原油间能够形成超低界面张力的机理进行了探讨。在表面活性剂浓度很低时，三元复合体系与大庆原油间的界面张力仍可维持在超低范围内。     

A—S—P三元复合体系／大庆原油间的动态界面张力特性

讨论了大庆减二线原油磺化后制得的石油磺酸盐ＰＳＤ－２与ＮａＯＨ，３３３０Ｓ聚合物组成的三元复合体系／大庆原油间的动态界面张力特性，对ＰＳＤ－２体系，ＰＳＤ－２ＮａＯＨ体系与大庆原油间的动态界面张力特性进行的比较得知，ＰＳＤ－２体系，ＰＳＤ－２－ＮａＯＨ体系及三元复合体系与大庆原油间的界面张力值对时间有明显的依赖性。随着时间的增加，界面张力下降，大约在１５ｍｉｎ各体系界面张力达到极低值，然后，界面张     

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。     

海上油田内源微生物与表面活性剂复合驱油剂性能的研究

研究了内源微生物与表面活性剂的复合应用,一方面表面活性剂可以增强微生物及其代谢产物对剩余油的降黏乳化作用,另一方面微生物激活剂可以降低表面活性剂在储层泥质中的吸附损失和无效窜流,两者具有良好的协同作用。实验结果表明,表面活性剂HSB-12、OP-10与激活剂FP3显示出良好的配伍性,复合驱油剂FP3+HSB-12、FP3+OP-10的界面张力、乳化性及驱油效果明显好于单独驱油剂,采收率最高可增加9.67%。     

聚驱后自生泡沫复合驱原油采收率研究

经实验筛选出稳定高效、经济可行的生气体系,得到较优自生泡沫体系配方.在此基础上.考察不同表面活性剂对体系的影响,并对自生泡沫体系的驱油效率进行评价.实验表明,在85℃条件下,生气剂质量分数为3%、起泡剂0.1%、稳泡剂0.12%的自生泡沫体系具有更好的稳定性和实用性.表面活性剂的加入可以更好地降低体系与原油之间的界面张力,提高驱油效率.     

降黏剂对塔河稠油油水界面性质和乳状液稳定性的影响

选用两种不同种类的降黏剂-水溶性降黏剂和油溶性降黏剂,分别测定其与塔河稠油采出液的油水界面张力、界面剪切黏度、油水乳状液的稳定性以及降黏效果。研究发现,水溶性降黏剂可以显著降低油水界面张力,油溶性降黏剂则主要影响界面剪切黏度。水溶性降黏剂利于形成油水乳状液,油溶性降黏剂可以提高乳状液的稳定性,并达到较好的降黏效果。此外,将两种降黏剂进行复配,在一定条件下复配体系的降黏效果及乳状液稳定性相对单一体系都显著提高。     

复合体系启动水驱残余油微观实验研究

采用微观模拟技术,对三元/二元体系启动水驱后残余油进行研究.结果表明,复合体系的高黏弹性及低界面张力特性能够以将油珠拉成油丝、剥离油膜、乳化并携带油滴等方式,大幅度降低水驱后的盲端、簇状、柱状残余油,增加乳化油滴数量,提高驱油效率;当模型水驱采收率为50％时,碱-活性剂-聚合物(ASP)体系最终采收率可达81.2％,SP体系可达85.1％,采收率增幅分别为31.2％和35.1％;等黏度的无碱体系比三元体系驱油效率更高,无碱复合驱具有良好的应用前景.     

海上油田二元复合驱后二次高效开发策略研究

为进一步提高海上油田二元复合驱后油藏采收率,针对二元驱后油藏特点及存在的开发矛盾,结合室内物理模拟实验,在常规驱油剂的基础上设计3种不同组合方式的驱油体系,提出了高浓聚合物驱、高浓聚合物+二元及非均相3种提高采收率方案并进行了实验对比。结果表明,3种实验方案均出现不同程度的含水率二次下降、高渗层分流率减小、中低渗层分流率增加现象,提高采收率分别为13.55%、10.93%和16.05%,为后续调剖优化和单井个性化设计提供了技术支持,为完成一套二元驱后进一步提高采收率技术方法体系奠定基础。     

稠油二氧化碳降粘的化学机制研究

为认识二氧化碳降粘的化学机制,考察了不同压力下二氧化碳在胜利稠油中的溶解度、二氧化碳处理对稠油化学组成的影响以及超临界二氧化碳对稠油的萃取行为。结果表明,二氧化碳在稠油中有很高的溶解度,可达105 kg/m3,但不改变稠油的化学组成;超临界二氧化碳萃取过程中,对饱和分的溶解能力强于胶质和沥青质,会破坏稠油的胶体化学结构。二氧化碳降粘主要来自于稀释作用,但胶体体系改变后,会释放出溶剂化层中的小分子,减小分散相体积,降低体系粘度。     

ASP驱油体系相对渗透率曲线测定方法研究

通过测定ＡＳＰ溶液在孔隙介质中的流变特性，提出了“达西粘度”的概念，并研究了它与残余阻力系数的关系，从而将ＡＳＰ／油体系相对渗透率曲线测试中水相粘度的确定问题转化为研究流体的残余阻力系数与表观粘度的关系．实验结果表明，本文提出的思路和方法是测定ＡＳＰ驱油体系相对渗透率曲线的可行途径。     

新疆吉木萨尔凹陷致密油藏最小混相压力实验研究

最小混相压力是油田采取注CO2增产方式的重要参数之一，为了确定新疆吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油藏原油与CO2的最小混相压力，进行了室内细管实验和界面张力实验。结果表明，细管实验测得新疆致密油藏最小混相压力值为18.70 MPa，略大于界面张力实验测得最小混相压力值18.44 MPa，二者相差1.4%，均小于油藏压力43.00 MPa，因此在现有油藏条件下CO2与原油能实现混相；平衡压力越大，CO2溶于原油后界面张力降低越多，当系统平衡压力从0.73 MPa增大到28.46 MPa时，原油与CO2的界面张力值由22.62 mJ/m2降到1.83 mJ/m2；当平衡压力在0.73~13.33 MPa时，CO2在原油中的溶解占主导作用，当平衡压力在15.84~28.46 MPa时，CO2对原油中轻质组分的萃取占主导作用，且原油与CO2相互作用机制由CO2溶解度向CO2萃取轻质组分转变时的压力为13.67 MPa。通过实验研究，加深了对目标油藏最小混相压力及原油与CO2微观相互作用机理的认识，为目标油藏注CO2增产开发方案的制定提供理论支持。