低渗透油田超低界面张力表面活性剂降压增注研究

针对临盘低渗透区块水井注入压力高的问题,开展了室内低渗透岩心低界面张力表面活性剂降压驱替实验,实验筛选的烷醇酰胺(6501)与羧基甜菜碱(CBET)复配体系能与该区块含蜡原油界面张力达到10-3 mN/m数量级。实验通过注入一定量的原油来模拟储层中的残余油以及注入水中油滴对孔道的堵塞作用,水驱压力平衡后再转注表面活性剂溶液,考察活性剂的降压能力。结果表明:复配体系为0.01%6501+0.01%CBET时降压效果最好,压降率为19.56%。     

ASP三元复合体系中各驱油剂在大庆岩心砂上的滞留研究

选取大庆油层岩心进行岩心流动实验，测定了两种ASP三元复合体系中四种驱油剂在含油、不含油条件下的饱和滞留量和注入0．3PV时的滞留量，得出在含油岩心中，碱、表面活性剂和疏水缔合聚合物的滞留量都小于在不含油岩心中的滞留量，表面活性剂和疏水缔合聚合物在氢氧化钠体系中的滞留量小于碳酸钠体系中的滞留量。     

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。     

表面活性剂/聚合物二元复合体系驱油效果研究

针对大庆油田应用的新型表面活性剂/聚合物二元复合体系,开展了微观仿真模型驱油实验和岩心驱油实验研究;对比了水驱油后聚合物溶液驱油、表面活性剂溶液驱、无碱表面活性剂/聚合物（SP）二元复合驱体系驱油3种方案的驱油效果,研究了SP二元复合体系界面张力和乳状液的含水率对其驱油效果的影响规律。研究表明:SP二元体系的驱油效果明显好于聚合物溶液和表面活性剂溶液的一元体系,人造岩心水驱油后,开展SP二元复合体系驱油提高采收率17.50%;人造岩心水驱后聚驱,再开展SP二元复合体系驱油提高采收率10.10%。该研究对指导SP二元复合体注入方案设计具有重要意义。     

聚合物及聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系在超长岩心中运移规律

为了获得聚合物及聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系在油层中真实的运移规律,采用J油田油砂建立15 m超长岩心物理驱油实验模型,利用现场在用聚合物3640(丙烯酰胺、丙烯酸共聚物,相对分子质量2000万,水解度20%,浓度1200 mg/L)和表面活性剂HDS(由α-烯烃磺酸盐与APG等表面活性剂按比例复配而成,浓度2000 mg/L)配制二元复合驱体系和聚合物体系,在油藏温度57℃条件下研究了二元复合体系和聚合物驱油体系的运移情况。研究结果表明:两种体系中聚合物浓度和黏度均随着运移距离的增大而降低,聚合物溶液的黏度损失程度比浓度更严重。二元复合驱与聚合物驱相比注入压力低,采收率提高4.94%,较低的界面张力(10~(-2)m N/m数量级)仅可维持约1/2井距的距离,最终界面张力值与聚合物溶液相近。二元复合体系与原油在岩心内可形成稳定的乳状液,随着运移距离增大,表面活性剂的吸附损失会导致乳状液发生破乳、聚并。     

人造岩心与天然岩心孔隙结构差异及对驱油剂渗流特性的影响

为进一步了解驱油剂在人造岩心和天然岩心中的渗流特性及差异,以高分子材料学、物理化学和油藏工程等为理论指导,以仪器检测、化学分析和物理模拟等为技术手段,以大庆油田萨中开发区储层岩心和驱油剂为研究对象,开展人造岩心和天然岩心孔隙结构测试及驱油剂渗流特性实验研究。结果表明,在渗透率相近的条件下,与人造岩心相比,天然岩心孔隙结构复杂,分选较差,孔喉大小不一,连通性较差,非均质性较强。低渗透人造岩心与高渗透人造岩心孔隙结构差异主要为孔喉半径的差异。当聚合物溶液、聚合物/表面活性剂二元复合体系、强碱三元复合体系和弱碱三元复合体系在岩心中流动达到稳定时,天然岩心与人造岩心阻力系数之比平均值分别为1.69,1.73,1.78和1.65,表明在渗透率相同或相近的条件下,与人造岩心相比,驱油剂在天然岩心中滞留量较大,渗流阻力较大,注入压力较高,但压力仍趋于稳定,不会发生堵塞。     

疏水缔合聚合物三元复合体系的静动态吸附行为

针对大庆油田条件下疏水缔合聚合物ASP三元复合驱新配方,研究了两种复合体系中各驱油剂的吸附量并对其特征进行了分析。通过岩心流动实验,测定了两种ASP三元复合体系中四种驱油剂在含油、不含油条件下的饱和滞留量和注入0.3PV时的滞留量。研究结果表明,在复合体系中,碱和表面活性剂在大庆岩心砂上的吸附都符合Langmuir吸附,吸附等温线为L型;疏水缔合聚合物的吸附等温线是由L型和H型组合而成,吸附等温线出现最高点,表现出多层吸附的特征;氢氧化钠的吸附量和滞留量都大于碳酸钠的吸附量和滞留量;表面活性剂和疏水缔合聚合物在氢氧化钠复合体系中的吸附量都小于碳酸钠复合体系中的吸附量;碱和表面活性的滞留量都小于在大庆岩心砂上的吸附量,而缔合聚合物的滞留量却大于吸附量;含油岩心中,碱、表面活性剂和疏水缔合聚合物的滞留量都小于在不含油岩心中的滞留量。结论对ASP复合驱体系的组成、段塞设计、油藏数值模拟等有一定的参考价值。     

腰果酚甜菜碱型表面活性剂的合成与性能评价

为获得性能优良的聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系,以腰果酚、环氧氯丙烷为原料,四丁基溴化铵为催化剂合成了腰果酚甜菜碱型两性离子表面活性剂,用红外光谱对其结构进行了表征;将表面活性剂与聚丙烯酰胺复配,研究了表面活性剂与聚合物加量对油水界面张力及乳化性能的影响。研究结果表明,合成产物具有腰果酚甜菜碱型两性表面活性剂的结构特征,表面活性剂在低浓度（0.5～3.0 g/L）时的油水界面张力为10^-4～10^-3mN/m。二元复合驱油体系平衡界面张力随聚合物浓度的增加而增大,表面活性剂加量对二元体系平衡界面张力的影响较小,当表面活性剂质量浓度为0.3～0.8 g/L、聚合物质量浓度为0.5 g/L 时的平衡界面张力为10^-6～10^-5mN/m。二元体系乳化性能良好,随表面活性剂和聚合物浓度的增加,二元体系分水时间呈增长趋势（200～1000 s）。表面活性剂与聚合物复配使油水界面张力降低,乳状液稳定性提高。图9 参19     

SP二元复合驱用新型表面活性剂的耐温耐盐性能研究

本文针对一种能够在高温高盐条件下使用的磺基甜菜碱B表面活性剂,研究了其降低界面张力能力,并且用此表面活性剂配制了3 g/L磺基甜菜碱B＋1.5 g/L聚合物的无碱SP二元复合驱油体系（简称SP二元体系）,在渗透率为1μm2左右的人造均质和非均质岩心上进行了物理模拟驱油实验。实验结果表明：磺基甜菜碱B表面活性剂能够在高温高盐条件下使驱油体系与原油间的界面张力降低到10-3数量级,并能够长时间稳定在10-3数量级之内;在水驱基础上,用该表面活性剂配制的SP二元体系在均质和非均质岩心上分别提高采收率18.3%和23.0%。图6表2参5     

表面活性剂与部分水解聚丙烯酰胺配伍性研究

运用化学分析方法,研究了阴离子型(KPS)、非离子型(L5#)、甜菜碱型(BS)表面活性剂与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)聚合物之间的配伍关系。实验结果表明,单纯的KPS表面活性剂降低二元体系黏度的程度最高;KPS与L5#表面活性剂复配的二元体系的流变性随表面活性剂含量的增加先升高再降低;HPAM聚合物与BS表面活性剂组成的二元体系的流变性随表面活性剂含量的增加而降低,单使用KPS作为表面活性剂时,界面张力较高;BS能将最小界面张力维持在10~(-2)mN/m;KPS与L5#复配的表面活性剂的界面张力达10~(-3)mN/m。