烷基羧酸甜菜碱驱油机理研究

为了探究不同甜菜碱的微观驱油机理,文章选取三种具有不同疏水烷基链长度的羧酸甜菜碱表面活性剂进行微观可视化驱油实验,并测定了界面张力和乳化性能。实验结果表明,烷基羧酸甜菜碱能够高效降低油水界面张力,促进原油原位乳化。随着烷基链长增加,界面张力进一步降低,乳化效果增强。十六烷基羧酸甜菜碱提高采收率机制包括以下两个方面:0.3%C16BC可以将界面张力降至10^(-2)mN/m数量级,通过乳化和弱剪切作用有效启动孔道中原油,将柱状、多孔和簇状剩余油分解形成水包油乳化油滴,提高洗油效率。同时,由于乳化油滴产生的贾敏效应叠加,C16BC可产生稳定的堵塞通道效果,使残余油的水相波及效率提高了20%。C16BC作为一种可以原位乳化协同自调剖的驱油剂,驱油效率较地层水驱提高42%以上,可以用于低渗油藏化学驱提高采收率。

深度调剖化学剂驱油机理及实验研究

基于分子设计及化学反应合成了化学驱油剂HPEN体系,分析了催化剂质量分数、反应温度、反应时间及投料比等因素对反应产率的敏感性。通过正交方案设计优选了HPEN的合成条件,岩心驱替实验评价了HPEN与磺酸盐复配体系的驱油特性,选取目标区块进行了现场应用实验。结果表明:HPEN适宜的合成条件为催化剂质量分数5%、反应温度100℃、反应时间6 h、脂肪醇聚氧乙烯醚与磺酸盐投料比1∶1.5。无机盐离子的存在会不同程度影响HPEN溶液体系的界面张力。1.0%的HPEN与磺酸盐按质量比3∶1复配时效果最佳,此时体系抗温能力为130℃,高矿化度溶液体系其界面张力仍处于10-2 mN·m^(-1)数量级范围。复配体系可显著提高现场原油采收率,实现老井日均产油4 t、日均产液16 m^(3)的效果。

低渗油藏CO2驱油机理及开发效果影响因素分析

随着勘探的不断深入,近年来低渗油藏在我国各大含油气盆地中所占据的比例越来越高,如何有效提高低渗油藏采收率成为开发领域的热点问题。工程实践表明CO2驱能够显著提升低渗透油藏的采收率,本文从CO2驱油机理分析入手,明确了该开发方式能够通过降低原油粘度、促使原油体积膨胀、分子扩撒以及混相作用等方式来提高油藏的采收率。进一步根据工程现场实际情况,论述了影响CO2驱油效果的因素。

低渗透油藏注空气开发驱油机理

采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,系统研究了低渗油藏注空气开发的驱油机理,在此基础上应用实际低渗油藏模型研究了空气驱的开发效果。研究表明,低渗油藏吸气能力远大于吸水能力,注空气比注水更容易建立起有效的压力驱替系统,起到有效补充或维持油层压力的作用。空气中的氧气与原油发生低温氧化反应,消耗掉氧气形成氮气驱,同时产生大量热量和二氧化碳,部分油藏温度升高到200℃左右。氮气驱对空气驱总采收率的贡献为69%,温度升高和二氧化碳对采收率的贡献分别为26.7%、4.3%。应用实际低渗油藏模型研究了空气驱、氮气驱和水驱的采收率,空气驱30 a的采收率达到了21.5%,较水驱30 a年采收率10.6%提高了1倍,开发效果得到明显改善。空气驱是低渗油藏改善开发效果、提高采收率的有效方式。

本源微生物驱油机理研究及现场应用

对大港油田本源微生物驱现场试验过程中流体的微生物学特征、地球化学特征及生产动态进行了监测 ,研究了本源微生物提高原油采收率的机理。随注入水一同注入大量含氮、含磷盐的物质及空气 ,使生态系统中的微生物和理化特征发生了显著变化。地层水中嗜热微生物的数量和活性分别增加了 10 3 ～ 10 5倍和 10～ 10 3 倍。烃氧化菌的激活导致了注入水在近井地带原油的氧化及低分子脂肪酸含量增加。原油的生物转化产物刺激了发酵菌、硫酸盐还原菌及产甲烷菌的生长 ,微生物的代谢产物有利于原油的采出。从生产动态分析可以看出 ,经生物技术处理后 ,83 %的生产井见到了效果 ,3年共增油 8874t ,投入产出比达到 1∶5 2。

高温高压条件下油藏内源微生物微观驱油机理

为研究内源微生物微观驱油机理,在模拟油藏高温高压(60℃、10 MPa)条件下,以油田提取的内源微生物群落及其代谢产物作为驱油介质,利用研制的微观仿真光刻蚀可视模型,对水驱、微生物驱油过程中剩余油形态及流动特征进行显微观察和分析;并应用测试和图像处理技术,定量考察微生物微观驱油效果。研究结果表明:高温高压油藏条件下,内源微生物具有一定活性,且驱油效果较好;微生物被激活后,能有效启动不同类型剩余油,并可与代谢产物共同作用于水驱所无法波及到的盲端孔道,置换出剩余油,增强了原油的流动能力,同时可提高采收率。微生物微观驱油机理可归结为:微生物对原油的"啃噬"、降解;产生生物气溶解于原油,降低原油黏度;产生生物表面活性剂层层剥离、乳化剩余油,改变孔隙介质表面的润湿性等。

应用CT扫描技术研究低渗透岩心水驱油机理

通过CT扫描技术在线获得不同时刻岩心内流体饱和度的沿程分布信息,探索了低渗透岩心水驱油机理,并讨论了驱替速度(毛管数)、束缚水存在状况和非均质性对微观孔隙介质中流体渗流分布特征及微观驱油机理的影响。实验结果表明,当驱替速度较高时,含水饱和度增量沿程分布呈现对流式的直进形态,此时微观驱油机理以活塞式推进为主;当驱替速度较低时,毛管压力开始起作用,使含水饱和度增量沿程分布范围拓宽,在很小的注入孔隙体积倍数下出口端即会见水,此时微观驱油机理以卡断或爬行为主。另外,与无束缚水时相比,束缚水的存在使得含水饱和度增量沿程分布推进前缘变得更加平缓,这是因为预先存在于小孔隙中的水很容易被注入水补充聚集,在含水饱和度增量沿程分布推进前缘到达前有充足的时间形成稳定的隔断阻塞孔喉,因此束缚水的存在促进了卡断现象的发生。在强非均质性岩心中,含水饱和度增量沿程分布前缘的推进更加分散、均匀,这是因为孔隙介质的微观非均质性使得驱替产生的毛管阻力具有较大差异,使得指进和绕流成为主要的微观驱油机理。

利用微观模型研究乳状液驱油机理

利用真实砂岩微观模型研究和分析乳状液在多孔介质中的驱油机理及其特性,结果表明,经过乳状液驱替后,水驱油形成的各类残余油均有减少。乳状液的驱油机理主要有两种:①利用乳状液堵塞大孔喉带产生的分流作用,减少绕流形成残余油的数量;②借助乳状液进入孔隙喉道中产生的挤压、拉、拽作用,有效驱赶分布在边缘及角隅部位的残余油。实验结果表明,经过乳状液驱替后,驱油效率可提高6%左右。

应用微观透明模型研究微生物驱油机理

在模拟大港油田官 69断块油藏条件下 ,在微观透明仿真蚀刻模型上进行了该断块候选嗜热驱油菌种的驱油实验 ,在孔隙级别考察了微生物驱油机理。模型孔隙最大直径为 80 0 μm ,最小直径为 8μm ,渗透率 0 .3— 0 .6μm2 。由实验观测得到该菌液的驱油机理如下 :①乳化、携带并启动剩余油 ;②剥离油膜 ;③不动生物气的Jamin效应导致液流转向 ,可动生物气泡与粘附的细小油滴一起流动。在非均质透明薄板夹砂模型上进行菌液驱油 ,观察到显著的重力作用 (菌液下移 ,气体上移 )。

聚合物溶液在油藏孔隙中的流动及微观驱油机理

研究了粘弹性聚合物溶液在盲端孔隙模型中的流动与驱替特性。微观流动实验和数值计算结果均表明 ,随着聚合物溶液粘弹性增强 (Weissenberg数增大 ) ,在孔隙盲端及喉道中的粘弹性涡流加剧 ,涡流区域也随之扩大 ;计算得到的粘弹涡特征与Cochrane等给出的实验结果在定性规律上是一致的。这种粘弹涡可将孔隙盲端和喉道中的部分残余油分散成油滴或油丝并携带至主流区 ,使之成为可驱动原油。所以 。

自发乳化微观驱油机理研究

利用可视化的微观光刻模型,通过显微观察和录像手段,直接观测了自发乳化驱油方法驱替水驱后的柱状残余油、岛状残余油、膜状残余油和盲端残余油时发生的现象,详细研究了自发乳化驱油方法提高原油采收率的微观机理,即:减小毛管力、界面扰动"拉油"、弹性变形"挤油"、降低界面张力和乳化液滴通过堵塞孔喉提高波及系数等,进一步完善了自发乳化驱油方法理论体系。

高含水后CO_2驱油机理的探讨

针对高含水油藏水驱效率低,不流动区域无法波及等问题,利用微观可视模型,研究了CO2超越水的驱油机理、油膜运移特征以及CO2与原油间传质过程,并提出了CO2驱替不连通区域的驱替机制。实验结果表明,在CO2驱油过程中,原油中的蜡不断在孔喉处沉积并堵塞孔喉,CO2可以超越孔道中水的阻碍进一步驱替残余油,通过柱面流和柱状流两种流动方式将其中的原油驱替出来,且由于CO2中分子聚集现象的存在,使其具有较强的溶解原油的能力,可从原油中萃取轻烃组分,对原油中重质组分具有一定的溶解能力。

低渗透油藏二氧化碳混相驱油机理数值模拟

二氧化碳混相驱是大幅提高油藏采收率的重要增产措施,但目前对二氧化碳驱油机理的研究多停留于室内实验阶段,对其混相驱油机理和影响因素缺乏全面系统的认识,因此,采用油藏数值模拟研究方法,以大情字油田黑59井区低渗透油藏为例,对二氧化碳混相驱油机理和影响因素进行了系统研究,对比了注水和注二氧化碳开发的效果。结果表明,注二氧化碳提高采收率的驱油机理是,二氧化碳溶于油相中增加了油藏流度,其与油相组分交换达混相,从而达到提高驱油效率的目的。注二氧化碳开发单井产油量可达注水开发的2倍以上,最终采收率提高14%以上,为研究区及同类低渗透油藏注二氧化碳混相驱开发提供了理论指导,为现场方案的实施提供了重要依据。在吉林大情字油田黑59井区实施混相驱方案后,初期平均单井产油量达10.2 t/d,是注水开发最高产油量的2.4倍,含水率下降了23.2%,与理论研究结果一致。

水溶性分散型降黏剂降黏及微观驱油机理

稠油分散型降黏剂因其独特的功能和能够减少原油处理环节而备受重视,但是目前为止针对水溶性分散型降黏剂的研制和微观驱油机理研究较少。为此,在测试胜利乐安油田稠油结构的基础上,通过对加降黏剂前后稠油进行红外光谱分析、透射电镜和原子力显微镜扫描等实验,研究其降黏机理;利用高温高压条件下CT和微观刻蚀模型,研究水溶性分散型降黏剂在储层中的微观驱油机理。降黏机理主要为:分散型降黏剂与稠油分子结合后,渗透并扩散到稠油胶质和沥青质片状分子之间,降黏剂中的杂环原子与胶质相结合,减少了络合物在族分子间的生成,并且使聚集体产生分离,原来规则的聚集体转变成片状分子无规则分布,分子结构变得疏松,有序度降低,熵增大,既降低了稠油分子间的聚集,也降低了分子间作用力。其在高温高压储层中的微观驱油机理主要表现为:在较低驱替速度、较高浓度下,由于分散插层作用对吸附在岩石颗粒表面的稠油具有剥离作用,效率较高;在较高驱替速度、较低浓度下,剥离作用相对减弱,且存在较大量的包围式簇状剩余油。

非均质条件下二元体系微观驱油机理研究

采用非均质微观仿真模型,针对非均质条件下不同特征水驱残余油,研究聚合物/表面活性剂(SP)二元体系微观驱油机理及其驱油效率。为了更好地研究SP二元体系,利用相同的方法对聚合物、表面活性剂的驱油机理和驱油效率进行了研究。结果表明,SP二元体系兼具聚合物和表面活性剂的特性,不仅能够启动连片状、柱状、膜状和孤岛状残余油,还能依靠自身较高的黏弹性和一定的乳化性能启动盲端残余油。在非均质条件下,SP二元体系既能有效地改善流度比,扩大波及体积,一定程度上启动低渗层;又能利用活性剂的洗油能力提高驱油效率,大幅度提高采收率。该研究对深入探讨非均质条件下的复合体系驱油机理及现场应用具有指导意义。

交联聚合物驱油机理研究

该文用微观和宏观两种渗流实验方法研究了交联聚合物的驱油机理，认为交联聚合物不但有调剖作用，同时还具有驱油作用。交联聚合物可明显改善油藏高含水期水驱油效果，控制含水上升速度。在注水时，以适当的主段塞和副段塞组合可获得较好的增油降水效果。在该实验条件下，推荐段塞组合为：主段塞０．２ＰＶ，不加清水隔离段塞，副段塞０．０５～０．１ＰＶ。实验采用此段塞组合可提高采收率２０％～２６％。含水率下降３０％以上。

氮气泡沫热水驱油机理及实验研究

借助室内实验和数值模拟,研究了氮气泡沫热水驱提高稠油采收率的机理.结果表明:在注热水的同时注入氮气和泡沫可以大大提高稠油的采收率,其机理主要表现在降黏、原油体积膨胀、调剖等方面.氮气泡沫热水驱和热水驱的对比试验显示氮气泡沫热水驱不仅可以提高采收率,而且还可以提高采油速度.

室内注二氧化碳微观驱油机理研究

通过大庆外围特低渗透储层岩芯一维物理模拟实验，研究注水、注气、注水转注气这3种方式的驱油微观机理，对现场注水转注CO2提出可参考性建议。实验中主要利用了CO2的萃取、降黏等特点，与水驱相比，CO2驱驱油效率更高，增油效果明显。实验表明：对于低渗透储层，注水开发效果最差，约为40％；不同注水时机转气驱效果均好于水驱，而且注水时机越早采出程度越高，在10％～20％含水率转注气能有较好的经济效益；注气驱采出程度最好且采出程度都能达到67％左右。通过核磁信号测量，对比不同开发方式的剩余油分布可以得出，水驱和气驱动用的主要都是大孔隙中的油，而水驱转气驱由于CO2的波及范围更广，能对小孔隙中的部分原油进行动用。

裂缝性油藏水驱油机理与注水开发方法

本文根据裂缝性油藏油水运动的基本规律以及两江地区裂缝性油藏的注水 开发实践，对裂缝性油藏最佳注水方式的合理选择进行了论证。指出了五点或直线 排状井网是开发这类油藏的最佳选择，并用油田实际开发资料进行了验证。

聚合物驱后表面活性剂稀溶液驱油机理的微观模型研究

采用孔道壁面亲水和亲油的两种微观孔隙物理模型,在水驱和聚合物驱之后接着进行表面活性剂稀溶液驱,利用显微录像和照相技术研究了表面活性剂稀溶液的驱油机理。研究结果表明聚合物驱之后进行表面活性剂驱油仍是有效的。