大庆油田分子膜驱油室内实验研究

选取大庆油田主力油层的砂岩岩心,测定分子膜驱的相对渗透率曲线和岩心的润湿性变化,在水驱、聚合物驱和三元复合驱后进行了不同浓度、不同注入量的分子膜驱油实验。结果表明:分子膜驱相对于水驱可降低残余油饱和度,提高驱油效率;可使岩心表面的润湿性由亲油向亲水方向转化;在水驱、聚合物驱和三元复合驱的基础上,分子膜驱可进一步提高采收率。

河南油田分子膜驱油技术室内评价

分子膜驱油技术是目前石油行业提高采收率研究的一个重要方向。结合河南油田中低渗储油层的实际情况,通过对分子膜剂性能的评价,筛选出了适合河南油田中低渗储层的分子膜剂类型和浓度;室内实验结果显示,分子膜驱油在原来水驱基础上可以提高驱油效率10%左右,效果明显。

分子膜驱提高原油采收率机理研究

分子膜驱是一种新型的纳米膜驱提高原油采收率技术。采用多种实验手段,通过大量实验研究表明,分子膜驱的驱油机理有别于传统的化学驱(聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复合驱等方法)。它是以水溶液为传递介质,膜剂分子依靠静电相互作用为成膜动力,膜剂有效分子沉积在呈负电性的岩石表面,形成纳米级超薄膜,改变了储层表面性质和与原油的相互作用状态,使得注入流体在冲刷孔隙过程中,原油易于剥落和流动而被驱替液驱替出来,达到提高采收率的目的。分子膜剂作用机理主要表现在吸附作用、润湿性改变、扩散作用、毛细管自吸作用等几个方面。

双河油田437Ⅱ4-6区块分子膜驱油效率的实验研究

利用砂岩的静电吸附在固液界面形成分子膜,从而改变界面的润湿性,驱替出小孔中的残余油,提高驱油效率。对双河油田分子膜提高采收率进行实验,结果表明:分子膜驱油在原来水驱基础上提高驱油效率10%以上,完全满足现场要求。

分子膜驱剂对束缚水饱和度和残余油饱和度的影响

阐述了分子膜驱剂NMD-300能够改变油藏岩石润湿性，使油湿性油藏和水湿性油藏都向弱水湿转变。通过驱替实验发现：与空白实验相比，用分子膜驱剂溶液浸泡过的石英砂，颗粒的润湿性向弱水湿方向转变，其束缚水饱和度明显升高，残余油饱和度有所降低，有利于提高采收率。

分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配及油水界面张力

考察了pH值、温度和时间对分子沉积膜驱剂在大庆原油和孤岛原油/水中的分配及油水界面张力的影响。结果表明,pH值增加,分子沉积膜驱剂在油水相中的分配系数增加,界面张力降低,但总体上分配系数较低;温度升高,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配系数和界面张力均有所降低;在约196h后,分子沉积膜驱剂在原油/水中的分配达到平衡。分子沉积膜驱剂向界面扩散和吸附的动力学过程缓慢;随着时间的增加,分子沉积膜驱剂溶液与孤岛原油界面张力先迅速降低后缓慢降低,并没有出现象表面活性剂那样的低界面张力;NaCl浓度对油水界面张力的影响不大;分子沉积膜驱剂在孤岛原油中的溶解度大于在大庆原油中的溶解度,且相同条件下的界面张力更低。

基于量子神经网络的分子沉积膜驱原油采收率预测方法

提出一种用于预测分子沉积(MD)膜驱原油采收率的量子神经网络方法。基于生物神经元信息处理机制和量子计算原理构造出一种量子神经元,该神经元由加权、聚合、活化、激励四部分组成。再由量子神经元构造出三层量子神经网络模型,其输入和输出为实值向量,权值和活性值为量子比特。权值和活性值调整由量子门实现。基于梯度下降法构造了该模型的学习算法。将该模型应用于MD膜驱原油采收率的预测实验结果表明,该模型在收敛速度和泛化能力方面明显优于普通三层BP网络。

分子沉积(MD)膜驱剂多羟基三季铵盐的合成、吸附与润湿性能

国内分子沉积(MD)膜驱油中使用的膜驱剂为单分子双季铵盐。以二甲胺、环氧氯丙烷、2-二甲氨基乙醇为原料,合成了一种可用作MD膜驱剂多羟基的单分子三季铵盐。在25℃、中性条件下,该多羟基三季铵盐在内蒙古图牧吉油砂上吸附5 h达到平衡,饱和吸附量为16 mg/g,温度升高时饱和吸附量降低。吸附等温线符合Langmuir定律,表明为单分子层吸附,且吸附为放热过程。接触角测定结果表明,该多羟基三季铵盐能够使亲油的砂岩表面(98.985°)转变为弱亲油(83.592°),亲水的砂岩表面(50.665°)更加亲水(35.408°),使带有负电的亲油砂岩表面(107.672°)由亲油性向亲水性的转变更加明显(72.000°)。NaCl的加入有利于砂岩表面的润湿性转变。

MD-1膜驱剂溶液的性质

分子沉积(MD)膜驱油技术是依靠MD膜驱剂在油藏体系的各种界面上单分子层静电吸附释放热量,从而提高原油采收率的新型技术。考察了MD 1膜驱剂溶液的电导率、粘度和其在原油中的分配。结果表明,MD 1膜驱剂属表面非活性物质,其水溶液不存在"胶束"状态;MD 1膜驱剂的加入不增加驱替流体的粘度,不改变油 水流度比,膜驱油机理与聚合物驱不同。随着MD 1膜驱剂质量浓度的增加,其相应油 水分配系数明显降低,MD 1膜驱剂质量浓度小于200mg/l时,其相应油 水分配系数随着质量浓度的增加明显降低,而浓度大于200mg/l时,油 水分配系数一般小于0 1;相同条件下,原油中的胶质和沥青质含量越多,MD 1膜驱剂在油、水两相间的分配系数越高。MD 1膜驱剂的油 水分配系数远小于1,说明其在油相中的溶解量很小。

MD-1膜驱剂在油砂表面的吸附及润湿性研究

分子沉积(MD)膜驱油是提高原油采收率的一种新方法。在题示实验研究中所用MD膜驱剂MD 1是一种分析纯单分子双季铵盐,油砂未洗油,取自辽河兴隆台109井。介绍了溴百里酚蓝为指示剂测定水溶液中MD 1质量浓度的方法,在10～300mg/L范围内溶液吸光度与浓度之间有良好的线性关系。MD 1在油砂上的吸附很快,在25℃下4h即基本达到平衡,吸附量随MD 1溶液pH值升高而增大,pH值在2～4之间时增加快,在4～9之间时增加慢,在9～12之间时又增加快,由此确定吸附主要是静电作用的结果,油砂表面的电荷性质和电荷量是决定吸附的主要因素。吸附等温线符合Langmuir定律,即为单分子层吸附,计算求得25℃和40℃时饱和吸附量分别为13.04和12.68mg/g油砂,吸附热为-15.2kJ/mol。在吸附MD 1后的油砂上汽油的相对接触角由43.68°增大至49.56°,油砂表面亲油性减弱,亲水性增强。在油砂上吸附成膜时放热,成膜表面润湿性改变,是MD膜驱剂提高原油采收率的2个重要因素。图4表1参12。

大庆油田MD膜驱提高采收率室内实验研究

在大庆主力砂岩油藏岩心上 ,考察了膜驱剂MD 1在不同开发阶段的驱油效果 (4 5℃ )。膜驱剂MD 1为含2 5 %单分子双季铵盐的工业品 ,用矿化度 5 2 10mg/L的油田采出水配制驱替液。注入 0 .5 7PV的 5 0 0mg/LMD 1溶液使未洗油、含束缚水的岩心表面由亲油变弱亲油 ,由弱亲油变中性。在洗油后饱和水 ,再用油驱替至束缚水状态的若干组岩心上 ,膜剂驱的采收率如下 :直接用 5 0 0mg/L溶液间歇驱油 ,采收率 6 0 .8%和 6 4 .1%;水驱后提高采收率 2 .2 3%(5 0 0mg/L× 0 .5PV) ,3.0 9%(10 0 0× 0 .5 ) ,9.10 %(5 0 0× 2 .0 ) ,8.2 0 (5 0 0× 10 .0 ) ,最终采收率略低于直接膜剂驱 ;水驱、聚合物驱 (提高采收率 6 .4 8%～ 8.6 1%)之后提高采收率 1.96 %(5 0 0× 0 .5 ) ,2 .4 4 %(10 0 0×0 .5 ) ,6 .4 8%(5 0 0× 5 .0 ) ,6 .4 6 %(5 0 0× 10 .0 ) ;水驱、三元复合驱 (提高采收率 14 .89%～ 15 .89%)之后提高采收率1.4 5 %(5 0 0× 0 .5 ) ,0 .6 5 %(10 0 0× 0 .5 ) ,5 .98%(5 0 0× 5 .0 ) ,5 .13%(5 0 0× 10 .0 )。在大庆油田 ,聚合物驱和三元复合驱之后采用膜驱技术可进一步提高采收率。表 4参

膜驱剂MD-1在大庆原油界面的吸附特性

为了考察MD膜驱油过程中MD 1膜驱剂(一种单分子双季铵盐)与原油之间的相互作用,研究了MD 1水溶液与大庆原油之间界面上MD 1的静态平衡吸附及吸附动力学和热力学。实验结果表明,MD 1在大庆原油界面的平衡吸附量很小,45℃时小于15μg/g原油,水溶液pH值较高时吸附量较大;吸附动力学遵循一级吸附动力学方程,pH=5.84时的吸附速率常数和吸附活化能均高于pH=10.07时的相应值,即低pH值时吸附速率较高,达到平衡所需时间较短,要克服的势能垒较低;吸附量随MD 1溶液浓度增大而增大,在浓度约75mg/L时达到平衡;在45～56℃温度范围平衡吸附量和覆盖度均随温度升高而减小;吸附过程的ΔG和ΔH均<0,是自发放热过程,吸附热达-50kJ/mol。提出了MD膜驱油的"能量场"机理。图3表2参18。

分子沉积(MD)膜提高采收率的实验室研究

以二甲胺、环氧氯丙烷、2-二甲氨基乙醇为原料,合成一种多羟基的单分子三季铵盐MD膜剂分子,研究了其与一种有机聚季铵盐(聚合物型MD膜驱剂)进行复配得到的驱替用的MD膜驱剂的驱油效果。利用该MD膜驱剂可在三元复合驱后进一步提高采收率达4.55%。

辽河油田欢2-14-16块MD膜驱油试验结果

分子沉积膜（MD膜）驱油是注入一种单分子双季铵盐水溶驱油的技术，注入的双季铵盐在油层孔隙表面形成纳米级MD膜，使原油与表面间黏附力降低，后续流体容易将原油剥离并驱出。该技术具有大量优点，适用于孔隙度10％--40％、渗透率〉10×10μm^2、温度0--320℃、剩余油饱和度〉25％、50℃原油黏率〈0．5Pa·s、地层水矿化度〈100g／L的油藏。油田面积1．1肼，有注水井7口，对应采油井11口的辽河欢2—14—16区大凌河0层油藏，于2001年3月开始注水开发，到2005年产量递减率达46．9％，综合含水达54．5％。从2006—05—18开始，分2个段塞，间隔30天，在7口注水井随注入水注入浓度0．8kg／m^3的膜驱剂，到2006—10—25为止累计注入膜驱剂45．62吨。从2006年6月到2007年5月一年内，81：2油井动液面上升，全区产油量停止递减，按月平均的日产油量增加到48．9吨，一年共增产油3453吨，比预测增油量增加5056吨。这一试验结果表明该项EOR技术已经成熟。图2表2参5。

大洼油田洼16块MD膜二次驱油试验

大洼油田洼16块经过较长时间的注水开发，层内、层间和平面矛盾逐年加剧，水驱油效率降低，含水上升加快。为改变这种不利开发局面，利用三次采油方法，即纳米MD膜驱油与注水相结合的方法来提高原油采收率。可行性分析表明，纳米MD膜驱油技术在该区块能够有效提高原油采收率，达到增油控水目的。2008年MD膜一次驱油试验成功，实施二次MD膜驱油试验，现场见到了一定效果。

FY油层深度二元体系调驱技术的研究与应用

油层深度二元体系调驱是由FYJ凝胶调驱体系和FYF分子膜调驱体系组成的.介绍了FYJ凝胶调驱体系中交联剂的合成、凝胶调驱的机理、凝胶调驱体系性能;FYF分子膜调驱体系中调驱剂的组成、FYF分子膜调驱剂的作用机理、FYF分子膜调驱体系性能.室内调驱试验结果表明:油层深度二元体系调驱可以有效提高调驱压力,FYJ凝胶调驱体系与FYF分子膜调驱体系具有良好的配伍性.现场应用结果表明:启动压力上升,吸水指数下降,吸水剖面得到明显改善,经调剖注水后,7口采油井均明显见效,见效率达100%.

纳米材料在油田开发中的应用

纳米材料作为一种创造性的新材料在油田开发中的许多方面得到了广泛的、有意义的应用。如:1、解决低渗透油田注水井注入压力居高不下,注入量低的问题;2、提高封隔器胶筒耐温、耐压性,适应分层需要;3、丰富三次采油手段,提高油藏采收率等方面。

宝浪油田提高原油采收率技术研究

分子膜驱油技术是目前石油业提高采收率研究的一个重要方向。其核心就是它与储层岩石接触后,由于在岩石表面的吸附、滞留和捕集作用,使储层表面的润湿性发生变化,从而达到驱替残余油、提高原油采收率的效果。例如由强亲油向弱亲油、中性,甚至亲水性变化时,不仅原油的采出程度有大幅度的提高,而且对于低渗透储层,特别是超低渗透的储层来说,也由于注入性和注入能力的提高而可以进行理想的水驱或化学驱。本文结合宝浪油田低渗储油层的实际情况通过对分子膜剂性能的评价,筛选出了适合宝浪油田低渗储层的分子膜剂类型和浓度。