提高油气采收率中央与地方共建实验室建设的几点体会

通过提高油气采收率中央与地方共建高校特色优势学科实验室项目的建设,提升了实验室三次采油领域的设备水平,优化了实验教学内容,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新能力,为学生就业后从事专业工作奠定坚实的基础。

提高石油采收率原理课程实验教学的认识

提高石油采收率原理课程是石油工程专业开设的专业课，针对本科教学实验的特点和存在的不足，以及油田采油过程中存在的问题和研究方向，通过改革实验教学内容和教学方式、方法等手段，对该课程的实验教学内容、教学形式等方面进行了改革，为培养石油工程专业复合型、实用型人才进行了有益的探索。

聚合物驱后提高采收率方法室内实验研究

利用三维大型物理模型进行了聚合物驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数变化情况和聚合物驱后剩余油分布特征。对4种不同方法的驱油实验对比研究结果表明,在聚合物驱后,高渗层位的波及系数较大,进一步扩大波及体积而降低剩余油饱和度的潜能较小,可通过二元或三元体系驱方式提高驱油效率来进一步挖潜剩余油;而中、低渗透层的波及系数低,含油饱和度高,可采用调剖或高黏度聚合物驱扩大波及体积与三元复合驱提高驱油效率相结合的方法进一步提高最终采收率。

低渗透油藏提高原油采收率的实验研究——以松辽盆地北部芳48断块为例

通过气驱细管实验,在地层条件下测定了大庆油田芳48断块在二氧化碳、氮和天然气驱下原油采收率与压力的关系,由此确定了原油与二氧化碳、氮和天然气的最小混相压力(MMP)。结果表明,芳48断块原油与二氧化碳的最小混相压力为29 MPa,与天然气的最小混相压力为40 MPa,在最高实验压力(44 MPa)下氮没有达到混相。芳48断块气驱开发,在低于地层破裂压力(31 MPa)下,二氧化碳驱可以达到混相驱替,天然气和氮只能是非混相驱。非混相驱时,同样条件下,二氧化碳驱采收率最高,其次为天然气驱,氮驱最低。

高凝油热水驱提高采收率实验

为解决高凝油进一步提高采收率问题,用辽河油田高凝油及天然岩心,采用4种驱替方案,在室内进行不同温度热水驱提高高凝油采收率实验.实验结果表明:热水段塞温度应高于原油凝固点8℃以上,不应低于60℃,否则提高采收率的幅度有限;随着热水温度升高,热水驱采收率提高的幅度相应增大,但最终采收率是由最后热水段塞的温度决定的;在中高渗透油层中,在尽可能提高热水驱温度的情况下,应控制注入水的流度.

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系,通过流变性实验,分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物/表面活性剂二元复合体系流变性的影响;通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验,分析了聚合物/表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响,研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理。结果表明,实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力,表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小。在驱替水驱残余油过程中,形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂/聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用,使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系,并且该二元体系的粘弹性越大,采收率越高。界面张力由10-2mN/m降至10-3mN/m时的最终采收率均高于界面张力为10-2mN/m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率。

利用磷硅酸盐-表面活性剂-聚合物复合体系提高原油采收率

"表面活性剂-碱-聚合物"三元复合体系是提高采收率的实用技术之一,但其中强碱NaOH会引起采油设备腐蚀和地层结垢问题,这影响了该技术的大规模推广应用。SJT-B助剂是一种磷硅酸盐化学助剂,用助剂代替碱进行了三元复合体系驱油实验。对表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的缓蚀防垢作用、界面张力、吸附、色谱分离、流动特性和驱油效果进行的研究结果表明,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系具有缓蚀防垢、降低界面张力的效果,且其动静吸附量低。以大庆杏树岗油田的地质特征为基础建立的物理模型上进行了驱油实验,结果证实,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的调驱效果好于现有表面活性剂-碱-聚合物三元复合体系。

聚合物驱后进一步提高采收率方法及其作用机理研究

聚合物驱后仍然有约50％原油残留于地下，聚合物驱后进一步提高采收率技术研究受到石油科技工作者的高度重视。该文利用物理模拟方法，对聚合物驱后进一步扩大波及体积和提高洗油效率技术方法的增油效果进行了评价。结果表明，聚合物驱后采用高浓度聚合物溶液、碱/表面活性剂／聚合物三元复合体系、碱/表面活性剂／交联聚合物三元复合体系和沸石／聚合物溶液驱都可以进一步提高原油采收率，采收率增幅在5．4％～7．6％之间。对于非均质油藏，扩大波及体积对采收率的贡献率大于提高洗油效率的贡献率。从技术和经济效果两方面考虑，沸石／聚合物溶液驱油体系更具应用价值。

无碱二元体系提高采收率研究

针对三元复合驱含碱驱油体系引起地层粘土分散和运移、形成碱垢、导致地层渗透率下降,碱还会大幅度降低聚合物溶液的粘弹性,从而降低波及效率等问题,利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺-两性表面活性剂二元复合体系,通过可视化仿真岩心驱油试验和人造岩心驱油实验,研究了该二元复合体系的驱油效果。研究表明:在驱替水驱后残余油中,聚合物-两性表面活性剂二元体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力特性和聚合物溶液的粘弹特性,使得该二元复合体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系。

聚合物/两性表面活性剂二元体系提高水驱后残余油采收率研究

针对三元复合驱中的碱大幅度降低聚合物溶液的黏弹性,降低波及效率和驱油效率,含碱驱油体系引起地层黏土分散和运移、形成碱垢、导致地层渗透率下降等问题,利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺/两性表面活性剂二元复合体系,通过人造岩心驱油实验,研究了聚表二元复合体系提高水驱后残余油采收率的可能性。研究表明,聚表二元复合体系在驱替水驱后残余油中,可以同时发挥活性剂的超低界面张力特性和聚合物溶液的粘弹特性,使得该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系,并且二元体系的聚合物浓度越高,采收率越高。

聚驱后聚表二元复合体系提高残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺/甜菜碱表面活性剂二元复合体系,通过流变性实验,分析了活性剂质量浓度对聚表二元复合体系黏弹性的影响;通过在仿真岩心模型上的驱油实验,分析了不同黏弹性的聚表二元复合体系对聚驱后采收率的影响.研究表明:实验用的两性表面活性剂体系对无碱二元体系的黏弹性影响很小,二元驱油体系的黏弹性越大,聚驱后二元驱的采收率增加幅度也越大.在注入压力允许的条件下,界面张力不一定要达到超低,适当增加聚合物溶液的黏弹性,也可以达到超低界面张力时的驱油效果.

润湿性对低渗透油层采收率影响的实验研究

为了探索润湿性对低渗透油层采收率的影响，利用不同的化学处理液对人造及天然岩心进行处理后制备了润湿性不同的实验用岩心，并在室内进行了驱油实验．实验结果表明：对人造和天然低渗透岩心，接触角分别为67．17°和69．77°72．60°（弱水湿）时水驱采收率最高；接触角分别为100．78°和81．68°-85．48°（中间润湿）时聚表二元驱（400mg／L的聚合物＋0．1％质量浓度的BS13活性剂）提高采收率幅度最高．润湿性对低渗透岩心水驱采收率比对二元驱的影响大；不同渗透率岩心水驱采收率最大值所对应的接触角值有区别，润湿性对中高渗岩心水驱采收率影响大，对低渗岩心影响小．

中低渗透油层层间非均质性对提高采收率的影响

用三支不同渗透率人造岩心并联的方法模拟非均质地层,根据经典非活塞驱替理论(Buckley-Leverett方程)对其水驱采收率进行了理论预测并在室内进行了驱油实验研究。预测结果表明:水驱采收率随层间非均质性的增强,其总体呈下降趋势,但在不同的非均质性范围内水驱采收率的变化规律不同,单独用渗透率变异系数或级差来表征层间非均质性对水驱采收率的影响有其局限性。实验结果表明:水驱采收率随着层间非均质性的增强而不断降低,与理论预测结果一致;当二元复合驱油体系对非均质中低渗透油层具有较好的适应性时,其采收率可达8%～10%,非均质性对其影响不大;低渗透率层二元复合驱采收率随层间非均质性的增强而增加,当渗透率变异系数达到0.75以上时,提高低渗透率层的采收率对于提高总体采收率具有重要的作用。

天然沸石提高采收率作用机理及效果

利用天然沸石颗粒具有比表面大、吸附能力强、密度小和成本低等特点,研究油藏特高渗透层封堵的效果.通过室内物理模拟,对天然沸石物化性能进行测定,分析其调驱机理,并进行调驱效果评价和矿场应用分析.结果表明,天然沸石聚合物溶液能够起到很好的调驱效果,其段塞尺寸越大、注入时机越早、沸石颗粒质量分数越大,调驱效果越好.大庆喇嘛甸油田矿场试验表明,天然沸石聚合物溶液可以对特高渗透层实施有效封堵,所选4口注入井注入压力比调剖前上升了0.9～5.2MPa,而11口油井含水率、产液量和采出液聚合物质量浓度降低,最高增加原油6t,最高降低含水率为6.1%,最高降低采出液聚合物质量浓度为190mg.L-1.

跟踪提高采收率前沿技术,搞好课程教学工作

世界经济迅速发展,对能源尤其是石油的需求量不断增加。经济有效地提高石油采收率是油气资源开发的永恒目标。从世界范围来看,蒸汽驱应用最广泛,其次是烃类气体驱和化学驱。针对我国油藏条件,聚合物驱得到很大的应用和发展,应用规模和配套技术都处于国际前列,并已在大庆、胜利等油田工业性推广。高等院校应该紧密跟踪提高采收率的前沿技术,有的放矢,搞好《提高采收率原理》课程的教学工作,为石油工业提供基础理论扎实、掌握前沿技术的专业人才。

提高采收率原理多媒体教学的效果分析

多媒体以其特有的优势被越来越多地应用于教学当中，尤其在提高采收率原理课程中的应用效果更加明显。提高采收率原理是石油院校石油工程专业学生的必修课程，将多媒体教学方法应用于提高采收率原理课堂后，学生们可以通过形象生动，直观具体的多媒体演示，进一步了解和掌握各种提高采收率方法的驱油机理、实验过程及应用现状，为其将来所从事的具体工作和科学研究打下坚实的基础。

《提高采收率原理》课程的改革与实践

如何最大限度的开采原油，提高原油的采收率是广大石油工作者研究的重点。大庆石油学院作为国内石油院校中最早开展提高原油采收率研究与教学的高校，经过20多年的发展建设，形成了以提高油气采收率为鲜明特色的高等石油院校。随着提高原油采收率技术的发展，在教学方面进行了较大幅度改革。采用了三所院校联合鳊写的新的优秀教材，还适时把授课学时由32增加到64，加深了成熟技术的授课深度，并拓宽了授课内容。另外还开设了8学时的实验课程，增强了学生的实践动手能力，学生毕业后能尽快满足油田实际生产的需要，为祖国的石油事业培养出更多优秀的油藏工程师。

普通聚驱后应用活性聚合物提高采收率研究

测量了一种新型活性聚合物的黏弹性和与原油间的界面张力,测量结果显示该活性聚合物的黏弹性高于大庆聚合物驱油用1900万分子量聚丙烯酰胺,相对于1900万分子量聚丙烯酰胺具有一定的降低油水界面张力的能力。又在二维纵向均质大岩心(4.5cm×4.5cm×30cm)上以三管并联(渗透率分别为0.5μm2、1μm2、2μm2)的方式进行了普通聚驱后活性聚合物驱油效果研究。结果表明:活性聚合物在普通聚驱后能够大幅度提高驱油效率和扩大波及体积,使原油采收率在聚驱后可以提高10%以上。

无碱超低界面张力下二元复合体系对水驱残余油采收率的影响

通过可视化微观模型驱油实验,分析了聚合物/表面活性剂二元复合体系的界面张力和黏弹性对水驱后采收率的影响,为聚合物/表面活性剂二元复合体系的广泛应用提供理论基础.研究结果表明:随着二元复合体系与油间界面张力的降低,聚合物质量浓度和相对分子质量的增大,最终采收率和采收率的提高值逐渐增大;二元复合体系与油间界面张力达到超低(10-3mN/m数量级)时采收率提高幅度最大;聚合物溶液的黏弹性可以提高波及体积和驱油效率.

大庆油区芳48断块CO_2吞吐室内实验

针对大庆油区芳48断块渗透率低、天然能量不足、注水困难、产量递减速度较快的情况,进行了CO2吞吐室内实验。通过对CO2吞吐的采收率、换油率、生产气油比等指标进行评价,探索了该油藏进行CO2吞吐开采的可行性。结果表明,CO2吞吐对于开采该油藏具有非常好的效果,但其效果与注入压力、吞吐周期有关。第1轮吞吐的采收率、换油率最高,采收率均超过8.05%,平均为12.42%,换油率超过5.33L/m3,平均为14.53L/m3。随着吞吐周期的增加,各周期的采收率、换油率下降,生产气油比增加,采收率的贡献主要在前2个周期。芳48断块CO2吞吐前3个周期当注入压力分别为3,2和4MPa时采收率、换油率最大。