三元复合体系界面张力与驱油效率相关性研究

原有复合体系评价方法存在诸多问题,如评价方法未定量、不准确、不全面等问题。应系统地提出一套评价指标和评价标准,建立评价体系,有效地判别评价方法的可靠性,以便找出提高复合体系驱油效果的主要因素,进而提高石油采收率。针对大庆油田油层具体情况,研制出相同类型、相同用量、不同分子排布的表面活性剂,实现相同碱、聚合物、表面活性剂用量时,复合体系油水界面张力特征不同。通过岩心物理模拟实验,研究具有不同界面张力特征体系驱油效果,确定界面张力与驱油效率的关系。结合驱油实验结果,得出复合体系界面张力的评价标准,指导复合体系室内配方筛选及注入体系性能优化工作。     

三元复合体系界面张力与乳化性能相关性研究

通过用不同界面张力体系和原油进行乳化实验,制备出一系列不同数量级的界面张力值和不同乳化效果的样品,并且考察了样品界面张力性能和乳化性能的对应关系,研究了界面张力性能和乳化程度的关系:复合体系界面张力性能与乳化程度具有一致性,复合体系界面张力的降低使体系乳化易于自发。     

Cr3+在改善三元复合驱中的作用实验研究

在三元复合驱矿场应用实践中,由于三元复合体系自身流度控制能力的局限性,必须通过聚合物凝胶前置段塞来改善吸液剖面,这就涉及到聚合物凝胶与三元复合体系的配伍性。通过向三元复合体系中加入有机铬,考察Cr^3＋对三元复合体系黏度、界面张力和阻力系数等性能影响,进而对Cr^3＋聚合物凝胶与三元复合体系配伍性以及Cr^3＋在改善三元复合体系性能方面的作用做出评价。结果表明,Cr^3＋的加入对三元复合体系黏度和界面张力影响不大,但阻力系数和残余阻力系数却明显增加。当采用Cr^3＋聚合物凝胶作为前置段塞或采用添加Cr^3＋的三元复合体系进行复合驱油实验时,其采收率增加幅度都要高于普通三元复合驱。这不仅显示出Cr^3＋聚合物凝胶与三元复合体系间良好的配伍性,而且为改善三元复合驱增油效果提供了新的途径。     

原油性质对三元复合体系形成超低界面张力的影响

着重研究了在三元复合驱过程中 ,原油性质对于三元体系形成超低界面张力的影响 ,得到了一些有意义的认识 ,为今后研究三元复合驱油机理提供了新的思路。     

ASP复合体系界面张力与乳化程度相关性研究

通过用不同界面张力体系和原油进行乳化实验,制备出一系列不同数量级的界面张力值和不同乳化效果的样品。并且考察了样品界面张力性能和乳化性能的对应关系。研究了界面张力性能和乳化程度的关系。     

萨尔图油田三类油层弱碱三元复合体系性质参数在不同注入阶段的变化规律

用相对分子质量为620×10⁴、700×10⁴（抗盐）、1400×10⁴的聚合物(P₆₂₀、P₇₀₀、P₁₄₀₀)和石油磺酸盐表面活性剂、Na₂CO₃配制弱碱三元复合体系。通过分析萨尔图油田三类油层弱碱三元复合体系在岩心中流动时,不同注入阶段采出液黏度、界面张力、注入压力及阻力系数等参数,得到三元复合体系驱油性质在岩心中的变化规律。结果表明:随着复合体系注入量的增加,表观黏度不断增大;注入后续水时,随着注入量的增加表观黏度升高到最大值后降低,P₆₂₀、P₇₀₀和P₁₄₀₀三元复合体系的最高黏度保留率分别为81.53%、17.22%和12.05%。随着驱替过程的进行,采出液界面张力先降低后升高,P₇₀₀、P₆₂₀界面张力最低值分别为6.59×10^-2和2.38×10^-2mN/m。随P₇₀₀、P₆₂₀、P₁₄₀₀三元复合体系注入量的增加,注入压力先增大并分别达到最大值2.88、0.60、0.87MPa;注入后续水时,注入压力降低。P₆₂₀、P₇₀₀、P₁₄₀₀弱碱三元复合体系的阻力系数分别为75.00、360.00、109.25,残余阻力系数分别为22.25、155.00、28.25。P₆₂₀弱碱三元复合体系在岩心中流动达到稳定时的注入量最小。图3表2参10     

一种用高钙镁水配制弱碱三元复合驱的方法研究

在高钙镁水中(钙镁离子含量>100 mg/L)加入NaOH使钙镁离子发生沉淀,沉淀后的上层清液呈现弱碱性溶液环境,用该清液配制聚/表二元体系即得到弱碱三元体系,体系油水界面张力达到10-4m N/m,黏度较未处理钙镁离子前提高30%。     

弱碱三元复合体系各组分作用关系研究

辽河油区锦16块(西)面临油层非均质性严重、采出程度高和含水率高等开发难题,亟待采取提高采收率技术措施.针对油田开发实际需求,在室内实验的基础上,研究了不同类型聚合物和表面活性荆对复合体系粘度和界面张力的影响,并探讨了表面活性剂浓度对三元复合体系溶液的增粘特性,以及碱浓度对三元复合体系溶液粘度和聚合物分子结构的影响,并首次利用界面张力值来评价表面活性剂在天然油砂上的吸附特性.实验结果表明,聚合物添加剂对界面张力存在不利影响,使复合体系的界面张力值升高.表面活性荆分子与聚合物分子链形成络合结构,对三元复合体系溶液具有增粘作用.不同类型表面活性荆在天然油砂上的吸附量存在差异,羧酸盐类表面活性剂在天然油砂上的吸附量最低.     

SJT-B助剂/表面活性剂/聚合物三元复合体系的黏度和界面张力研究

助剂SJT-B是10%的磷硅酸盐胶体溶液,含有Na^＋和K^＋、SiO3^2-和PO4^3-等离子,在活化状态下一部分SiO3^2-和PO4^3-生成具5个负电荷的聚磷硅酸根链状阴离子,后者可结合Ca^2＋、Mg^2＋而形成纳米磷硅酸盐胶态粒子,避免结垢并防止金属腐蚀。以助剂SJT-B代替NaOH,用大庆油田回注污水配制SJT-B/烷基苯磺酸盐/聚合物三元复合溶液,取SJT-B浓度为1.0-8.0 g/kg,石油磺酸盐浓度为0.5-4.0 g/kg,聚合物浓度为1.2 g/kg,按排列组合法得到25个实验配方。对照NaOH/石油磺酸盐/聚合物溶液组成为12/3.0/1.2 g/kg,初配黏度（45℃,7.34s^-1）27.3 mPa·s,界面张力（45℃）3.20×10^-3mN/m。初配各实验配方溶液黏度31.2-44.8 mPa·s,45℃老化30天后黏度降低率2.71%-36.97%;初始界面张力最低值1.13×10^-3mN/m,最高值4.34×10^-2mN/m,在界面活性图上,10^-3mN/m超低界面张力区出现在高SJT-B和烷基苯磺酸盐区,老化后该区扩大。筛选出的SJT-B/石油磺酸盐/聚合物体系组成为4.0/3.0/1.2 g/kg,其初始黏度为37.1 mPa·s,老化后黏度降低3.77%,初始界面张力1.79×10^-2mN/m。图2表3参8。     

三元复合驱替过程中防垢实验研究

为防止三元复合体系驱油过程中岩石矿物的溶蚀，研究了在强碱条件下，阻碍二氧化硅溶解的行之有效的方法，室内选用充填石英砂或油砂的不钢管模型和天然岩心，通过改变碱型或加入适宜和适量的防垢剂，使用紫外分光光度方法，检测流出液中硅的浓度，计算防垢率，以确定各方案的防垢效果，结果表明，改变碱型，即用碳酸钠代替氢氧化钠，不使用碱直接驱替，还是用三元复合体系驱替，流出液中硅浓度均有明显下降，因此，将氢氧化钠用碳酸钠代替可以起到防垢的作用，不改变碱型，在驱替液中加入防垢剂也能使流出液中硅浓度明显降低，达到防垢的目的。     

非均质油藏复合驱合理界面张力实验研究

针对油田三元复合驱油实际需求,通过调整活性剂、聚合物和碱的类型和配方组成,在两种具有大庆油田油藏典型地质特征的物理模型上对低活性剂浓度三元复合体系的适应性进行了实验评价。结果表明,非均质油藏三元复合驱应当兼顾扩大波及体积和提高洗油效率。将复合体系中表面活性剂和碱的浓度分别降低到0.1%和0.8%,驱替相与被驱替相间界面张力保持为0.01mN/m,并适当增大聚合物相对分子质量或增加聚合物浓度,低活性剂浓度三元复合体系驱原油的采收率可以增加20%以上。     

复合驱界面张力与驱油效率的关系研究

针对大庆油田油层的具体情况,实验采用3种不同类型的表面活性剂配制了三元复合驱油体系,并在3组不同渗透率人造均质岩心上进行了微观驱油实验,研究了不同体系的界面张力与驱油效率的关系。实验结果表明：在渗透率相同的条件下,驱油体系与原油之间的界面张力越低,驱油效率越高;在驱油体系相同的条件下,具有中等渗透率岩心的驱油效率更高一些。超低界面张力并不是绝对必要的。     

埕北油田弱碱三元复合驱可行性实验研究

埕北油田具有原油黏度高、油层渗透能力强和非均质性严重等特点,水驱开发效果差,剩余油储量大,而生产平台工作时间已达到设计使用寿命,急需高效、快速的提高采收率技术。针对埕北油藏地质、流体性质和开发现状,利用仪器检测和理论分析方法,开展了聚合物溶液、三元复合体系和改性三元复合体系性质和调驱效果实验研究。结果表明,与三元复合体系相比较,添加入Cr3+后得到的改性三元复合体系在黏度和界面张力性质方面几乎没有发生变化,但其阻力系数和残余阻力系数有了较大幅度提高。在化学费用相近条件下,"调剖+三元复合驱"和改性三元复合驱要比三元复合驱增油效果好,采收率增幅可以达到15%以上。推荐埕北油田采用弱碱三元复合驱,三元复合体系配方组成为"大庆超高"聚合物(CP=1 600~1 800 mg/L)+弱碱Na2CO3(CA=0.6%~1.0%)+重烷基苯石油磺酸盐(CS=0.10%~0.15%)+有机铬(聚∶Cr3+=120∶1~240∶1)",段塞组合方式为"0.025~0.05 PV Cr3+聚合物凝胶+0.12~0.15 PV三元复合体系"。     

络合剂改善无碱一元和二元复合驱油体系的增粘能力和油水界面性能

通过研究络合剂对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和直链烷基甜菜碱(BH)粘度和油水界面张力的影响,探讨了在高矿化度条件下,利用络合剂作为助剂改善无碱一元和二元复合驱油体系增粘能力和油水界面性能的方法。结果表明,在NaCl,CaCl2和MgCl2的质量浓度分别为6 500,890和520 mg/L的矿化水中,质量浓度为50 mg/L的络合剂就可以使质量浓度为1 800 mg/L的HPAM的粘度增加80%以上,可以使质量浓度为800~3 000 mg/L的直链烷基甜菜碱BH与原油的最低界面张力由10-2mN/m数量级降低到超低水平,而且这种络合剂也可以使1 800 mg/L HPAM—800 mg/L BH二元复合体系老化30 d的粘度增加40%以上,并使油水界面张力最低值由1.52×10-2mN/m降低到6.06×10-3mN/m。通过考察粘度和油水动态界面张力随不同老化时间的变化规律,分析了络合剂的作用机制。     

陈庄原油超低界面张力驱油体系研究

开展了单一表面活性剂体系、表面活性剂复配体系及碱+表面活性剂体系与陈庄原油间动态界面张力的测定实验。实验结果表明:CBET-13在较宽的质量分数范围内(0.05%～0.15%)可以使油水界面张力达到超低;质量比为4∶1的SLPS与KAS复配体系,当总质量分数在0.075%～0.15%的范围内可以使油水界面张力平衡值降至10-4 mN/m数量级;总有效质量分数为0.1%、质量比在(9∶1)～(6∶4)范围内的CBET-13与CBET-17复配体系使油水界面张力降到超低;0.2%NaOH+((0.05%～0.2%)SLPS、(0.025%～0.05%)AS-0-4、(0.01%～0.075%)AS-3-0、(0.03%～0.09%)HSBET-12)体系可以使油水界面张力降至10-3 mN/m以下。以上体系,可以作为陈庄油田超低界面张力驱油配方的选择。     

聚合物／表面活性剂二元复合体系室内研究

针对海上旅大10-1油田,筛选出适合海上油田的易溶解、耐温性能和增黏效果较好的大庆高分子聚合物HPAM,以及在较低质量浓度范围内能使油水界面张力达到超低的表面活性剂SSOCT。在目标油藏温度下,二者组成的二元复合体系（1500mg／L大庆HPAM＋1000mg／LSSOCT）的黏度和界面张力可达18．7mPa·s和1．2μN／m。试验结果表明：此二元复合体系具有较好的配伍性和一定的老化稳定性。室内水驱含水率95％后注入0.3PV二元复合体系,可提高采收率20．54％,相同经济成本下比聚合物驱提高采收率6．39％。     

Evaluation of interfacial tension between ASP solution and crude oil from B oil field

The interfacial tension (IFT) between alkali-surfactant-polymer (ASP) solution and crude oil is an important parameter for evaluating the feasibility of the ASP flooding for an oil field. The IFT between six series of ASP solution and crude oil from B oil field were measured at 65°C. Each series of ASP solution was composed of NaOH or Na₂CO₃, one of the three kinds of surfactants (S1, S2, and S3), and polymer FT60. The concentration of FT60 and surfactant were 1500 and 2000 mg/L, respectively. The research results show that the IFT between ASP solution and crude oil is ultra-low in the NaOH-FT60-S2 series and NaOH-FT60-S3 series and the best concentration of NaOH is 4000 mg/L and 8000 mg/L, respectively. NaOH-FT60-S2 series is more suitable for B oil field. The IFT between ASP solution and crude oil is ultra-low in the Na₂CO₃-FT60-S2 series and the best concentration of Na₂CO₃ is 4000 mg/L.     

三元复合驱合理驱替速度实验研究

三元复合驱是一项可大幅度提高原油采收率的三次采油技术,其体系由聚合物、碱、表面活性剂三相组成,驱油机理相对复杂,影响因素也相对较多。为此,通过开展物理模拟驱油实验,对三元复合驱实验过程中的驱替速度参数进行了深入研究。实验结果表明,三元复合驱最佳驱替速度与岩心渗透率正相关,天然岩心最佳驱替速度为0.10～0.20 mL/min、人造岩心最佳驱替速度为0.30～0.60 mL/min;不同复合体系达到最低界面张力值的时间不同,且在不同驱替速度下对采收率的影响程度也不同,驱替速度的变化对小尺寸的天然岩心、界面张力下降慢的复合体系驱油效果影响较大。