表面活性剂对水驱普通稠油油藏的乳化驱油机理

为了研究乳化降黏驱油剂对不同渗透率的水驱普通稠油油藏的驱油效率和孔隙尺度增效机理,选取了烷基酚聚氧乙烯醚(J1)、α-烯基磺酸盐类表面活性剂(J2)、十二烷基羟磺基甜菜碱(J3)、J3与烷基酚聚氧乙烯醚羧酸盐复配表面活性剂(J4)作为驱油剂,开展了4种驱油剂一维驱油和微观驱油模拟实验,明确了乳化降黏驱油剂在孔隙尺度的致效机理。结果表明,降低界面张力对提高驱油效率的作用大于提高乳化降黏率。在油藏条件下,乳化降黏驱油剂需要依靠乳化降黏和降低界面张力的协同增效作用,才能大幅提高驱油效率。乳化降黏驱油剂的乳化能力越强、油水界面张力越低,驱油效率增幅越大。当化学剂乳化降黏率达到95%时,油水界面张力从10^(-1)mN/m每降低1个数量级,化学剂在高渗透和低渗透岩心中的驱油效率依次提高约10.0%和7.8%。乳化降黏驱油剂注入初期通过降低界面张力,使得高渗透岩心和低渗透岩心中的驱替压力分别为水驱注入压力的1/2和1/3,从而提高注入能力。注入后期大块的原油被乳化形成大量不同尺寸的油滴,增强原油流动性,提高驱油效率。乳化形成的界面相对稳定的稠油油滴,能暂堵岩石的喉道和大块稠油与岩石颗粒形成的通道。油滴的暂堵叠加效应,使高渗透和低渗透岩心的驱替压差分别为水驱压差的5.2倍和32.3倍,大幅提高了注入压力,从而扩大平面波及面积。降黏驱油剂驱油实现了提高驱油效率的同时扩大波及范围。研究结果为水驱稠油开发用驱油剂的研发提供参考,为大幅提高水驱普通稠油采收率奠定基础。

普通稠油降黏复合驱技术研究与矿场试验

针对普通稠油油藏水驱采收率低且热采成本高、碳排放量大的问题,基于春光油田低温高盐储层的流体性质,优选了阴离子型降黏剂和耐盐聚合物,通过室内物理模拟实验,明确了热水驱、单一降黏剂驱、复合驱的降水增油机理;建立了降黏复合驱反应动力学方程,在CMG-STARS软件中开发了降黏复合驱数值模拟方法,并优化了春2单元普通稠油降黏复合驱井网、井距及注采方案。研究结果表明:降黏复合驱可以充分发挥驱替相增黏、被驱替相降黏的加和效应,具有体系用量少、碳排放低、提高采收率幅度大等优势;降黏复合驱适合五点法井网,注采井距应小于200 m,在增稠剂质量分数为0.25%、降黏剂质量分数为0.20%的条件下,最佳注入段塞量为0.5倍孔隙体积,注采比为1.05。矿场实践表明,特高含水后期(含水率96.0%)的油井实施降黏复合驱,含水率降幅达30%以上,日增油5 t/d。研究证实了该项技术矿场应用的可行性,可为改善普通稠油开发效果、实现工业减排提供借鉴。

微气泡增效二元复合驱提高普通稠油采收率实验

针对普通稠油化学驱提高采收率技术现状,研究了一种化学驱油新体系。通过高效二元复合驱配方的筛选,微气泡的分散,构建了微气泡增效二元复合驱体系,分别从驱替普通稠油效果和有关机理方面展开了研究。结果表明,溶气法构建微气泡增效体系简单实用,形成的微气泡(平均直径26.7μm)能较均匀地分散于常规高效二元体系中,具有注入性好,提高阻力系数能力强,残余阻力系数高等特点。除存在一般二元复合驱的采收率机理外,微气泡产生的贾敏效应叠加以及微气泡对稠油的协同乳化携带作用,能显著增加体系的波及能力和洗油效率。在模型非均质条件下,微气泡增效二元复合驱提高普通稠油采收率的效果明显高于常规高效二元复合驱,可以再增加12个百分点。本文研究为普通稠油化学驱提供了较好的技术思路。

普通稠油非均相复合体系组分驱油贡献率

非均相复合体系能实现协同调驱,在稠油开发方面极具潜力,但各组分驱油贡献率不明确,给体系优化与选择带来盲目性。针对由部分水解聚丙烯酰胺、双效型表面活性剂和预交联凝胶颗粒(B-PPG)组成的非均相复合体系,在分析其界面与封堵性能和驱油特征的基础上,开展了聚合物、二元复合体系和非均相复合体系驱油实验;依据3类体系驱油的采收率增幅,归一化计算了不同水油黏度比下非均相复合体系组分驱油贡献率。结果表明,0.106~0.150 mm(150~100目)B-PPG膨胀后的粒径中值为800μm。该非均相复合体系与渗透率为1.1μm~2的填砂模型匹配,运移封堵阻力系数与残余阻力系数分别为420.5和203.0,更低渗透率(0.30μm~2)的填砂模型则难以进入。对于渗透率级差约为3.0的并联填砂模型,非均相复合体系具有较强的调驱能力,最高注入压力为0.42 MPa、低渗透模型分流率最高达到42.2%;而二元复合体系的最高注入压力仅为0.25 MPa、低渗透模型分流率仅为24.3%。当水油黏度比为0.05~0.46时,非均相复合体系中聚合物驱油贡献率(43.1%~84.1%)最高,表面活性剂(22.1%~7.6%)最低,B-PPG(34.8%~8.3%)介于两者之间。水油黏度比(≥0.46)较高时,表面活性剂和B-PPG驱油贡献率较小,聚合物或二元复合驱后非均相复合驱增油潜力有限;水油黏度比(≤0.2)较低时,表面活性剂和B-PPG驱油贡献率大,水驱或聚合物、二元复合驱后非均相复合驱增油潜力较大。

普通稠油化学降黏冷采技术研究与应用

针对普通稠油油藏蒸汽吞吐和水驱中存在热能利用率低、边水影响、水驱不受效的问题,转换开发方式,研究评价化学冷采降粘剂,降粘率达到90%以上,优化关井反应时间和应用选井条件,配套堵水堵窜与气体增能工艺,提高化学降粘冷采效果与效益,含水下降13个百分点,操作成本2054元/吨,探索提高稠油采收率新方向。

普通稠油聚驱后提高采收率技术研究与应用

针对聚合物驱后剩余油分布更加零散、开发矛盾更为突出的问题,研究微界面驱油技术,通过注入高效驱油体系弥补聚合物驱的不足,在室内试验综合评价其主要性能指标的基础上,优化设计注采参数,进行了4个井组现场试验,日增油17.6t,含水下降6.0%,油井见效率82%,自然递减率下降19.1%,预计采收率提高3.1个百分点。微界面驱油技术研究与应用为改善普通稠油聚驱后期开发效果提供了可靠的技术支持,具有借鉴意义。

普通稠油化学驱的研究进展

综述了普通稠油化学驱的研究进展,分别讨论了普通稠油聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱和复合驱.对国内外稠油化学驱技术研究现状和发展趋势做了总结,提出了稠油化学驱技术发展中需要研究的几个主要问题.

海上普通稠油油藏多层合采层间干扰定量表征与定向井产能预测

采用可视化的多管水驱油物理模拟实验,结合实际油田生产资料,定量表征海上普通稠油油藏多层合采过程中的层间干扰现象,并建立适用于普通稠油油藏多层合采的定向井产能预测方法。建立了普通稠油油藏多层合采过程中采液指数和采油指数的干扰系数动态表征关系式;引入干扰系数,并考虑启动压力梯度的存在,修正Vandervlis定向井产能公式,得到适用于普通稠油油藏定向井多层合采的产能动态预测公式。储集层纵向渗透率的差异是层间干扰最主要的影响因素,可用储集层基准渗透率、渗透率级差和渗透率偏差综合描述。多层合采过程中,层间干扰对不同含水阶段油井产能的影响程度不同,中高含水期层间干扰对整体产油能力的抑制作用加剧,需要采取相应的调整措施;考虑层间干扰后产能预测精度明显提高,修正后的定向井产能公式可以较好地应用于现场生产。

普通稠油油藏启动压力梯度求解方法与应用

利用微观尺度管流模型,结合普通稠油流变特征,提出了在考虑稠油流变性条件下微观启动压力梯度计算方法。对渤海渤中18块不同渗透率岩心进行室内驱替实验,通过对实验数据的回归分析,得到不同粘度普通稠油油藏启动压力梯度与地层平均渗透率关系,并绘制了启动压力梯度的图版。将研究结果应用于普通稠油油藏,给出了利用启动压力梯度确定极限泄油半径及合理井距的理论计算方法。

普通稠油化学驱油技术现状及发展趋势

对于普通稠油,一次采油后常采用注水开发和热采方法。据中石化2007年底统计,采用注水开发动用的普通稠油储量占稠油总储量的30.1%,但由于水油流度比高,使得普通稠油油藏水驱采收率低。当油层太薄或埋藏太深时,热量损失严重,经济上不适合采用热采方法。化学驱方法是一个重要的接替手段。因此,文中重点综述了聚合物驱、碱驱、碱/表面活性剂驱、碱/聚合物驱技术在普通稠油油藏中应用的国内外研究现状和机理研究进展,指出了稠油化学驱中出现的问题和未来的发展趋势。

基于流管法的普通稠油水驱波及系数计算方法

根据普通稠油油田面积注水开发的特点,为了解决注水平面矛盾的问题,基于流管法得到了注采单元面积波及系数、时间和含水率的计算公式,并成功运用到反九点井网,从数学理论上初步解决了两相驱替条件下面积波及系数的计算问题。研究结果表明,稠油油藏油井见水后,含水率迅速升高,面积波及系数增速减小;反九点井网边井和角井的见水时间和面积波及系数不同,需要采用不同的工作制度使水驱更加均匀;理论计算结果与数值模型计算结果一致。该方法为后续面积波及系数理论研究的开展提供理论基础。

普通稠油蒸汽吞吐转换开发方式优化研究

辽河锦45块于Ⅱ组为普通稠油油藏。经历22年的蒸汽吞吐开发,采出程度27.52%,油层压力由原始的9.8MPa降到4MPa左右。在国内外类似油藏开发效果及研究成果调研的基础上,开展了室内物理模拟和数值模拟研究。于Ⅱ组260℃蒸汽驱驱油效率71.71%,200℃热水驱驱油效率66.03%,表面活性剂/碱驱驱油效率74.33%,CO2驱驱油效率36.6%。数值模拟计算得出,转蒸汽驱开发采收率可达47.61%,转热水驱中间根据水窜情况进行一次调剖采收率可达48.67%,转表面活性剂/碱驱中间根据水窜情况进行一次调剖采收率可达51.1%,但净产油低,转CO2驱效果较差。由于于Ⅱ组井况差,尽可能选用蒸汽驱以外的转驱方式。推荐蒸汽吞吐后转200℃热水驱,热水驱结束后再进行短期的表活剂/碱驱。

浅薄层普通稠油油藏聚合物驱提高采收率研究与应用

J-XC区块属于高孔高渗普通稠油油藏,油层埋藏浅、厚度薄,由于水驱过程黏滞阻力过大、水驱波及范围小、储层动用程度低、水驱采收率低,需转换开发方式,开展聚合物驱油方法提高采收率研究。在聚合物注入性评价的基础上,采用岩心流动实验和数值模拟方法开展聚合物驱注入参数和注采关系优化,对聚合物注入质量浓度、注入量、注入速度,以及井网井距、注采比等进行优化,从而获得最佳注入参数和注采关系。结果表明:聚合物相对分子质量为2100×10^(4)、注入质量浓度为1500 mg/L、注入量为0.400倍孔隙体积条件下,可保证聚合物的可注入性和高利用效率;油藏工程参数优化方案为采用五点法井网,合理注采井距为150 m,注入速度为每年注入0.070倍孔隙体积,不同厚度油层根据其最优单井日注入量配注,注采比为1.1~1.2。矿场先导试验表明,目标井组增油降水效果显著,截至2021年6月,累计注入聚合物0.228倍孔隙体积,累计增油量为5.06×10^(4)t,提高采收率6.75个百分点,含水率最高下降幅度达15.8个百分点。研究成果对于浅薄层普通稠油油藏聚合物驱参数优化和油藏工程设计具有借鉴意义。

普通稠油超高分子聚合物驱适应性评价

以国外油田普通稠油油藏聚合物驱试验区实际地层水及原油物性为基础,对超高分子聚合物驱进行了适应性评价,设计了填砂管和胶结模型的物理模拟试验,通过油藏数值模拟方法,对试验区4个五点井组的开发技术策略进行了优化设计。结果表明,超高分子聚合物较中分子和普通聚合物有更强的黏弹性和稳定性,更有利于驱出盲端剩余油,提高驱油效率;与水驱相比,超高分子聚合物驱尤其在聚驱前调剖可大幅度提高采收率,增幅达27.2个百分点,整体段塞注入方式优于段塞组合方式,且驱替相与被驱替相黏度比为3时效果最佳;该试验区最佳转聚驱时机为含水率达90%,且超高分子聚合物体系浓度为1500mg/L。该结果与物理模拟结果较为接近。

大庆普通稠油黏温及流变性研究

以大庆江37普通稠油为研究对象,利用Anton Paar MCR301旋转流变仪开展了稠油黏温及流变特性的实验研究。通过室内实验,测定了大庆普通稠油在不同温度、压力及剪切速率条件下的黏度,研究了稠油流变性特性及屈服应力与温度的关系。研究结果表明,稠油的黏度对温度非常敏感,随温度升高而大幅度降低,在拐点温度处之前,稠油黏-温关系曲线随压力变化较大;在拐点温度处之后,压力对黏度影响不大。流变性曲线说明,低温40℃条件下稠油油样属于Bingham塑性流体。随着温度升高,原油流变性表现为牛顿流体特性。

小断块普通稠油油藏聚合物驱开发实践与认识

对古城油田泌124断块开发生产现状进行了分析,结合油藏特点建立了聚合物驱油藏地质模型,进行了聚驱井网优化,优选出最佳聚驱方案,开展了注入速度、注采比、段塞量等聚合物驱参数优化设计,对聚合物驱最终开发指标进行了预测研究,对阶段开发效果进行了评价。

碱/表面活性剂(A/S)改善千22块普通稠油开采效果实验研究

方法 针对辽河油区千 2 2块莲花油层普通稠油油品的界面性质 ,在室内进行了A/S复合驱油体系的实验研究。目的 为改善该区块的开采效果提供一种新方法和技术储备。结果 通过对 9种抗盐性较好的表面活性剂进行筛选 ,优选出两种与Na2 CO3 复配后的复合体系 ,可使油 /水界面张力值降至 10 -3 mN/m以下 ;由活性图可看出 ,该复合配方体系有较好的长期稳定性 ;单独碱液与原油间长期接触后的萃取液可降低新鲜原油的界面张力 ;驱油效率实验表明 :在人工充填天然岩心上注入段塞 0 5PV时 ,可提高采收率 17 31%。结论 碱 /表面活性剂复合体系可改善普通稠油油藏的开发效果 ,为同类油田的开采提供了借鉴。

胜利油区水驱普通稠油油藏注蒸汽提高采收率研究与实践

胜利油区地层条件下原油黏度大于100mPa.s的普通稠油油藏水驱采收率一般低于18%,普通稠油油藏采收率低于25%的储量达到3.75亿t。稠油为非牛顿流体,渗流所需剪切应力大;压力梯度相同,油越稠渗流速度越低;常温驱油效率低,水驱波及系数小,且水驱后原油黏度增加。稠油加热后渗流速度大幅度增加,启动压力梯度减小,油水相对渗透率得到改善,驱油效率大幅增长。因此,注蒸汽热采可以改善稠油渗流特性,降低残余油饱和度,提高驱油效率、波及系数及采收率。为进一步提高水驱后普通稠油油藏的采收率,在优化注蒸汽开发技术政策的基础上,在孤岛油田开展了先导试验,明显提高了采收率。

普通稠油油藏水驱开发有效注采井距的确定

基于典型注采条件下的渗流模型,在分析一注一采渗流场分布特点的基础上,通过研究注采井间压力、压力梯度的变化规律,提出了实现水驱开发有效驱替的条件,并建立了注采单元内流体可驱动面积的计算方法。利用本文建立的方法,结合油田实例进行计算分析,通过研究注采单元中驱替压力梯度与有效驱替范围的变化关系,确定了普通稠油油藏水驱开发的有效注采井距,结果表明本文方法具有良好的操作性,可以指导普通稠油油藏水驱开发注采井距的合理部署。

低渗透普通稠油油藏水平井极限动用半径——以叙利亚Oudeh油田为例

叙利亚Oudeh油田低渗透普通稠油油藏开发中存在明显的启动压力梯度,影响储量动用。油藏采用天然能量水平井开发方式,开展启动压力梯度对水平井极限动用半径影响的研究很有必要。为了研究启动压力梯度对开发的影响,首先,通过室内实验确定油藏启动压力梯度,得到启动压力梯度与流度的关系。其次,基于水平井椭圆流动的拟三维方法,建立考虑启动压力梯度的水平井xy平面和yz平面的压力梯度计算模型;最后,采用稳态逐次逼近非稳态的方法,确定油藏水平井的极限动用半径;同时,建立水平井在拟三维中的极限动用半径图版。研究结果表明,除原油粘度高这一因素外,启动压力梯度是低渗透普通稠油油藏油井动用程度低的另一主要因素;水平井中的流体在xy平面上为线性流动,在yz平面上近似为径向流动,水平井在xy平面上的极限动用半径明显大于yz平面上的极限动用半径。在低渗透普通稠油油藏水平井开发中,需全面考虑水平井在xy平面和yz平面上极限动用半径与储层厚度之间的匹配关系,合理部署井网,以达到扩大油藏整体动用范围的目的。