天然羧酸盐驱油剂ZY5在高温高盐高钙镁条件下的界面活性与岩心驱油能力

天然羧酸盐驱油剂ZY5是以天然混合羧酸盐为主、复配以非离子和两性表面活性剂及助剂得到的表面活性剂驱油剂。研究了ZY5在高温、高盐、高钙镁条件下的界面张力及岩心驱油能力。结果表明 :ZY5可抗盐达 1.5×10 5mg/L ,同时抗钙离子 5 0 0 0mg/L ,抗镁离子 70 0mg/L ,40— 70℃时界面活性优异 ,界面张力保持 10 -3 mN/m ,70— 10 5℃时界面活性良好 ,界面张力保持 10 -2 mN/m ,在 70℃密闭老化 6 36小时后可基本保持界面活性 ,在高盐高钙条件下对模拟油有较强的增溶能力 ;在 14块天然岩心上进行的 5组驱油实验中 ,ZY5使高含水 (>95 % )岩心的采收率平均提高 12 .4%

基于超声波岩心驱油系统研究

油田油井开采过程中,油层因原油种类的繁多而产生堵塞,这是导致油井产量下降的重要因素,严重地制约了油井的开发。设计以超声波理论为基础,结合实验室模拟油井实验,深入地研究了超声波方式降低原油粘度、解决油井堵塞的机理。设计并制作了电子电路,分析了超声波各类参数对岩心驱油的影响。根据实验结果优化了驱油系统的工艺参数,得出了优化系统参数下的原油降粘率。

3种新型聚合物驱油效率对比研究

在模拟辽河锦16块油藏条件下(温度56℃,地层水矿化度3770mg/L,脱气原油地面粘度68mPa·s,密度0.939g/cm3),实验考察了3种新型驱油用聚合物的应用性能并与常用HPAM作了对比:①梳形聚合物KYPAM 2;②疏水缔合聚合物DH XN;③疏水缔合聚合物与助剂复配物GH YHS;④对比物HPAMMO 4000。在200～2000mg/L浓度范围内,在8s-1下,①的溶液粘度比④约高1.6～1.8倍;②和③的溶液粘度在低浓度下低而在高浓度下高。聚合物浓度为1000mg/L时,在5～120s-1范围内①和④的流变曲线属假塑性流体型,②和③的流变曲线虽为剪切变稀型,但由2个曲线段组成,低剪切速率下粘度下降较平缓。储能模量G′与频率f关系曲线的位置,①最高,即粘弹性最强,②和③居中,④最低,即粘弹性最弱。30～74℃范围的粘温关系,①和④的变化趋势相同,①的增粘能力为④的1.52～1.65倍;②和③的粘度随温度下降幅度大。在人造石英砂胶结岩心上提高水驱残余油采收率的规律,①与④相同,但①的驱油效率较④高一倍;②的注入量由0.2PV增加到0.3PV时采收率急剧增大;③的采收率增幅最小。粘浓曲线表明,疏水缔合聚合物在地层水溶液中显示2个缔合浓度,②和③的第一缔合浓度分别为766和1167mg/L,第二缔合浓度分别为1908和2155mg/L。

江苏油田中高渗油藏聚合物驱聚合物适应性研究

实验研究了聚合物对江苏油田中高渗砂岩油藏的适应性。实测了油藏温度下（70℃）相对分子质量M不同的6种聚合物，在矿化度20g／L的模拟油田地层水中的分子线团均方根回旋半径，根据文献发表的渗透率比～孔隙半径中值R50关系，由这些回旋半径值判定，Ka=0．1时的岩心不会被M≤3．5×10^7的聚合物所堵塞。在Ka为0．125-1．026μm^2的储层岩心上，考察了M为3．5×10^7、3．0×10^7、1．9×10^7，浓度为0．6、0．8、1．0、1．2g／L的聚合物溶液的注入压力～注入体积关系，在所有情况下注入压力都能达到稳定，M越高、浓度越大、渗透率越低，则注入压力越高，注入压力达到稳定值所注入体积越大，因此所用聚合物均不堵塞Kμ≥0．125时的岩心。在含有Ka=0．15、0．25和0．40时的三小层的人造平板非均质岩心上，在水驱至含水90％后注入M=3．5×107、浓度1．0g／L的聚合物溶液整体段塞0．38PV，采收率增加16．7％；维持此聚合物用量（380PV·mg／L）而采用浓度递增或递减的三个段塞注入，则采收率增加幅度升至17．2％或降至15．8％；当注入时机由含水98％逐步降至含水0％（不水驱）时，最终采收率从60．0％逐步升至70．5％。图4表4参10。

界面张力特征对三元复合驱油效率影响的实验研究

分别采用了油水平衡界面张力和瞬时动态界面张力为1mN/m、0.1mN/m、0.01mN/m和0.001mN/m的4种体系进行了岩心驱油试验。结果表明,在大庆油田三元复合驱中,油水动态界面张力最低值是影响驱油效果的重要因素,而不是平衡界面张力。动态界面张力最低值达到0.01mN/m时,体系的驱油效果与界面张力平衡值达到0.001mN/m时基本相同。因此,可以大幅度降低三元复合体系中碱的用量,甚至可以不用碱。此外,还可以降低对表面活性剂的苛刻要求,扩大表面活性剂的种类和范围。

磺基甜菜碱BS11/聚合物复合体系驱油实验研究

考察了以磺基甜菜碱为表面活性剂的SP二元和ASP三元复合体系在大庆油田条件下的岩心驱油效果。所用岩心为环氧树脂胶结石英砂均质和非均质(变异系数0.65)人造岩心。岩心水驱后分别注入0.35 PV BS11/聚合物(2.0/2.5 g/L)二元体系、Na3PO4(牺牲剂)/BS11/聚合物(4.0/2.0/2.5)三元体系、NaOH/重烷基苯磺酸钠Sy/聚合物(1.0/3.0/2.5)三元体系,再注入0.20 PV 1.0 g/L聚合物溶液,测得均质岩心复合驱采收率增值分别为25.8%,27.3%,25.7%(2个岩心的平均值),非均质岩心上分别为26.2%,27.7%,26.1%(单个岩心的测值),无碱的BS11二元体系的驱油效果与大庆油田使用的常规强碱ASP三元体系相当,加入少量Na3PO4可改善该二元体系的驱油效果。从均质岩心流出的BS11二元和三元体系,与模拟原油(黏度10 mPa.s)之间的界面张力(最低值)达到10-3mN/m。图2表2参6。

低渗透岩心聚合物驱提高采收率实验研究

考察了为大庆低渗油层筛选的大庆炼化普通聚合物(P1,M=4.96×106)和抗盐聚合物(P2,M=6.56×106)45℃时在φ2.5 cm×10 cm、Kw分别为0.02、0.05、0.1μm2的并联三岩心组上的驱油效果。用清水配制P1溶液,用矿化度3.7 g/L人工盐水配制P2溶液并驱替岩心,聚合物溶液浓度1.0和1.2 g/L。驱替方案分为3组共8个,每个方案均包括注入0.57 PV的P1、P2两个聚合物段塞。驱替实验结果如下:P2(盐水溶液)的驱油效果好于P1(清水溶液);并联岩心组中,高渗岩心采收率最高,中渗岩心次之,低渗岩心再次之;不论P1、P2段塞之间是否有水驱,先注P1再注P2方案的采收率普遍高于先注P2再注P1的方案;两聚合物段塞依次连续注入方案的采收率,高于两段塞间有水驱的方案的采收率;注入1.2 g/L聚合物段塞方案的采收率,高于注入1.0 g/L聚合物段塞方案的采收率;饱和油的岩心不经水驱而直接注聚合物段塞的方案,其采收率高于先水驱再聚合物驱方案的采收率。

不同程度水洗油层聚合物驱适应性室内实验研究

基于大庆油田杏12-3-检3222井葡Ⅰ3层取心解释资料，选取水驱油效率分别为70～80％、40～50％及10～20％的强、中、弱三种不同水洗程度天然岩心，测定黏度相同（40～45mPa·s）、浓度不同（1．5、1．3、1．1g／L）、名义相对分子质量M不同（1．7×10^7，2．5×10^7，3．5×10^7）的大庆HPAM聚合物溶液产生的残余阻力系数，均小于20，即均未引起岩心堵塞，考虑流量～压差曲线，排除了M最小的聚合物。在接长至30cm的洗油天然岩心上进行驱油实验，分别注入M、浓度（g／L）、45℃工作黏度（mPa·S）分别为2．5×10^7、2．0、194和3．5×10^7、15、173的聚合物溶液0．54PV，采收率分别比水驱增加4．513％和4．003％。强、中、弱水洗程度的3支30cm岩心并联驱油，分别注入聚合物溶液（M=2．5×10^7，浓度1．3g／L），聚合物凝胶调剖剂（至1／3、1／2岩心长度）＋聚合物，注入化学剂总量0．64Pv，采收率分别提高17．06％、21．12％、22．03％，调剖＋聚驱使中水洗特别是弱水洗岩心的采出程度明显增大。给出了半径1／3调剖＋聚驱的采收率、含水、岩心分流率曲线。M=2．5×10^7的聚合物较能适应大庆不同水洗油层，聚合物驱前深部调剖可提高中等和弱水洗油层的动用程度。图3表5参4。

西达里亚高温高盐油藏表面活性剂驱油实验研究

为改善西达利亚高温高盐油藏开发效果,开展了表面活性剂驱油实验研究,使用阴离子型+阴-非离子型XH+YF-2复配体系,考察了注入速度、注入段塞大小以及注入时机对岩心驱油效果的影响。结果表明,注入速度过低、过高均会使得岩心驱替实验的采收率较低,合理驱替速度应为2 m L/min;当注入量为0. 3 PV(孔隙体积)时,采收率增幅最高;转注复配体系的时机越早,总采收率越高。综合考虑现场应用,在含水率70%情况下注入复配体系较为适宜。

表面活性剂BS复合驱油体系物理模拟实验研究

以大庆油田使用的以重烷基苯磺酸盐Sy为表面活性剂组分的强碱ASP三元体系作对比,考察了由能使油水界面张力达到超低的两性甜菜碱表面活性剂BS配制的无碱SP二元体系和加磷酸钠牺牲剂的该SP二元体系的驱油效率。实验岩心为Ka≈1μm2的环氧树脂胶结石英砂均质、非均质(变异系数0.72)岩心。驱油实验模拟大庆油田条件(温度45℃),实验体系含表面活性剂3.0g/L,分等黏度(20,40,80mPa.s)和等聚合物浓度(0.5,1.5,2.5g/L)两个系列,化学剂主段塞0.35PV,后续聚合物保护段塞0.20PV。体系黏度由20mPa.s增至40mPa.s或聚合物浓度由0.5g/L增至1.5g/L时,均质岩心上的采收率增幅很大,黏度或聚合物浓度继续增大时增幅很小。均质岩心上的驱油效果,在等黏度条件下加牺牲剂的SP二元体系最好,SP二元体系和强碱ASP三元体系相近并较差,在等聚合物浓度条件下SP二元体系和加牺牲剂的SP二元体系最好且相近,强碱ASP三元体系较差。在非均质岩心上的驱油效果,当体系黏度为40mg/L时,加牺牲剂SP二元体系最好,SP二元体系次之,强碱ASP三元体系最差,当聚合物浓度为2.5g/L时,加牺牲剂SP二元体系与SP二元体系相当,强碱ASP三元体系较差。

驱油复合菌系的构建及驱油能力的研究

为构建驱油复合菌系并对提高原油采收率的能力进行评价,在50℃条件下通过长期限制性培养,以乳化和降解石油的能力为指标,获得一组高效稳定的驱油复合菌系。复合菌系发酵液对原油具有降粘和降低表面张力的作用。室内岩心驱油试验表明,水驱后复合菌系驱可提高石油采收率14.47%。2007年9月20日在大庆杏6-3-丙605油井进行了吞吐试验,截止2008年7月31日,采出液平均含水率由93.15%降至90.69%,日产液量提高69.86%,累计增产原油203.95 t。表明复合菌系适应地层油藏条件,具有增采作用。

BHJ型甜菜碱表活剂物理驱油实验研究

针对三元复合驱中碱的注入所带来的采出液处理困难以及对地层造成损害等问题,运用新型甜菜碱表面活性剂BHJ,论述了不加碱又能达到低界面张力聚合物/表面活性剂二元驱油体系性能。综合所有均质和非均质岩心的实验结果并通过分析,我们认为采用甜菜碱BHJ活性剂的无碱二元驱油体系驱油效果好于采用Ss的弱碱(Na2CO3)三元体系和采用Sy的强碱(NaOH)三元体系。

用于蒸汽驱油藏的高温产CO_2气复合驱油剂

通过测定可产气物水溶液150℃时在高压釜中产生的压力,估计CO2生成量,筛选出在高温下可分解为CO2气和NH3气的尿素为CO2生成剂、硝石为催化剂;通过测定5种表面活性剂150℃热处理8 h后界面活性、发泡量、对原油乳化降黏率的变化,筛选出AEO+AOS为表面活性剂组分。由以上3种组分及一种聚合物组成了可在高温下产生CO2气的复合驱油剂。在人造刚玉和压裂石英砂填充的人造岩心上,200℃蒸汽驱油至含水98%以后,注入不同配方该驱油剂溶液0.3 PV,测定蒸汽驱油率提高值,据此确定了该驱油剂的配方:50%(尿素+硝石+聚合物)+4%(AEO+AOS)。讨论了该驱油剂在蒸汽驱替油藏的驱油机理,包括CO2泡沫驱,CO2混相、非混相驱及CO2、NH3、表面活性剂低界面张力体系驱。简介了该驱油剂在辽河油田蒸汽吞吐井的应用。该剂也可用于蒸汽驱井。

非均质水驱油藏无因次采液指数曲线的预测及应用

保持合理采液规模是水驱油藏特高含水期延缓产量递减的主要措施之一,通常可利用岩心测试得到的油水相对渗透率曲线计算无因次采液指数随含水率的变化,以此预测特高含水期油藏合理产液量。然而,由于岩心与非均质油藏内的水驱油过程存在较大差异,使得基于岩心测试的理论无因次采液指数曲线并不适用于矿场实际情况。为此,在并联岩心水驱油实验的基础上,首先基于回归得到包含渗透率及渗透率级差的无因次采液指数曲线方程,建立考虑油藏物性及物性非均质程度影响的无因次采液指数增量图版;然后,将水驱油藏的流场划分为水驱波及区和未波及区,将岩心水驱油实验规律仅应用于水驱波及区,并绘制不同波及系数时的油藏无因次采液指数图版。实例分析结果表明,该方法所需参数较少,计算快捷,能够考虑储层非均质性的影响,并可根据矿场实测采液指数推算水驱波及系数。

江苏某油田渗吸洗油剂性能评价

针对江苏油田低渗特低渗储层特征,采用江苏油田现场原油作为实验用油,采用去离子水作为实验模拟水,通过室内岩心模拟驱油实验研究,评价了VES(黏弹性)表面活性剂洗油剂、纳米洗油剂1#以及纳米洗油剂2#三种渗吸洗油剂驱油性能。结果表明,三种渗吸洗油剂在低渗条件下具有良好的驱油性,采收率提高均高于6.99%,综合考虑多种因素,VES表面活性剂洗油剂驱油效果最佳,而纳米洗油剂1#在毛管渗吸排油阶段的驱油效果最好。

用于胜利高温高盐油藏的聚合物弱凝胶

为满足胜利油田高温高盐及多含高渗透条带油藏提高采收率的需要，研制了可流动的铬凝胶。用矿化度19334mg／L的模拟地层水稀释5000mg／L的聚合物母液，与交联剂以20：1质量比混合，得到成胶溶液，各项测试温度为80℃。铝交联剂Tiorco677N与胜利油田现用6种高分子量聚合物均不能形成好凝胶；铬交联剂Water-Cut684与其中2种能形成好凝胶。聚合物MO-4000在溶液浓度≥600mg／L时可与Water-Cut684形成转变压力〉34．5KPa的凝胶。1200mg／LMO-4000的铬凝胶在K=1．5μm^2填砂管中RF为273，RRF为200。在5μm^2和1．5um^2填砂管组成的并联模型上，水驱采收率为43．4％，聚合物驱（恒聚聚合物，1500mg／L，0．3PV）＋后续水驱提高采收率9．9％。而凝胶（1200mg／LMO-4000，聚交比20：1，0．3PV）＋后续水驱则提高采收率17．6％。高、低渗单岩心的采收率曲线和含水曲线表明，凝胶优先进入水驱后的高渗岩心而使后续注入液转向进入低渗岩心。该凝胶已用于胜二区沙二1～2单元6注13采先导试驱区，注凝肢作业目前已经开始。图6表2参6。

烃降解菌WJ-1及其生物表面活性剂特性研究

从蒙古林油田水样筛选得到一株能以烃类为唯一碳源、高产表面活性剂的烃降解菌WJ-1,经16SrDNA初步鉴定为铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa。该菌株以大豆油为碳源的培养基发酵7天,发酵液表面张力降到25.586mN/m,排油圈直径增大到11.8cm。薄层色谱分析表明所产表面活性剂主要有鼠李糖脂、蛋白类和脂类,蒽酮法测得96小时发酵液中鼠李糖脂含量最高,为55g/L;从发酵液提取的棕黄色生物表面活性剂(粗品),其表观临界胶束浓度为20mg/L;以不同黏度的4种原油作为碳源培养7天,原油平均降解率为52%。在渗透率0.4μm2的物理模型上,以1PV的0.6%WJ-1菌液、0.6g/L的聚合物溶液、0.6%WJ-1菌液+0.6g/L的聚合物溶液分别驱替水驱残余油,采收率分别提高6.56%、9.08%、23.08%,表明该菌可用于微生物采油。

泡沫复合驱油三维多相多组份数学模型

为开发非均质程度严重的油田,建立了描述碱/表面活性剂/聚合物+泡沫复合驱油过程的数学模型。该模型在研究泡沫复合驱油机理的基础上,能够模拟泡沫复合驱具有的界面张力、毛管驱油、化学剂复合协同效应、流度控制、泡沫效应等主要的驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附、相态变化、水相化学反应、石油酸与碱反应等一系列物化现象,拟合了实际泡沫复合驱岩心驱油模型驱替过程。拟合结果与岩心驱油实验结果基本吻合。利用该模型可以通过数值模拟方法辅助,进行泡沫复合驱的机理研究、实际应用可行性研究、矿场方案优选和开发效果预测。

低张力泡沫驱油体系的研究进展

介绍了近年来低张力泡沫驱油体系的研究进展。针对国内不同油田研制出界面张力达到10^(-2)～10^(-3)mN/m的低张力泡沫驱油体系。通过岩心驱油实验表明,低张力泡沫驱油体系对水驱或聚合物驱后提高石油采收率有显著的效果。同时,对今后低张力泡沫驱油体系的研究提出了建议。

十四烷氧基甜菜碱/聚合物二元驱油实验研究

本文考察了以十四烷氧基甜菜碱为表面活性剂的一元和SP二元复合体系在大庆油田条件下的岩心驱油效果。所用岩心为环氧树脂胶结石英砂均质(变异系数0.73)人造岩心,规格30cm×4.5cm×4.5cm;模拟油为大庆第一采油厂脱水原油和煤油配制,粘度(45℃)为10mpa·s左右。岩心水驱含水98%后分别注入1.8 PV十四烷氧基甜菜碱一元体系和1.8PV十四烷氧基甜菜碱/聚合物(聚丙烯酰胺,分子量为1200~1600万)二元体系,十四烷氧基甜菜碱表面活性剂浓度为3000 mg/L;聚丙烯酰胺浓度为1500mg/L;十四烷氧基甜菜碱两性表面活性剂一元驱油提高采收率高达9.5%,与聚丙烯酰胺复配时,具有良好的复配性且复配后的驱油效果更好,其二元体系的采收率达到15.5%,较聚驱提高3.4%,满足表面活性剂和二元复合驱油的要求。