弱碱三元驱油剂对油滴聚并能力的影响

弱碱三元驱是目前效果较好的一项提高采收率技术,基于单滴法研究弱碱三元驱油剂对油滴聚并能力的影响,为方案设计提供参考依据。研究结果表明,增加Na2CO3浓度可压缩扩散双电层,对液膜影响较大,对界面膜影响较小;增加石油磺酸盐和聚合物浓度可提高在液膜和界面膜的强度,可提高乳状液的稳定性。

硫化物去除剂在弱碱三元驱污水处理中的应用

硫化亚铁油田生产的主要污染物,其存在于采出液中造成油田"黑水"现象,影响油水分离,增加污水处理难度。研制了一种硫化物去除剂,在弱碱三元污水处理站反冲洗泵前投加300mg/L后沉降12h,可降低回收水的含油量64.83%、悬浮固体含量33.72%、硫化物含量68.42%;滤前水含油量平均下降33.55%、悬浮固体含量平均下降18.19%;外输水达标率由0提升至62.5%。

降低弱碱三元驱抽油机井检泵率

抽油机井检泵率是油田机井开采管理的重要指标,检泵率越高,将严重影响三元复合驱机的采井效率,导致产油量降低,机井开采管理困难。从三元驱抽油井结垢机理与特点出发,通过分析不同结垢时期结垢特征规律、采出液离子变化规律、结蜡规律,探讨了不同结构时期的除垢方法,并总结出适合三元驱抽油井的除垢方法,大大降低机井检泵率。

降低弱碱三元驱抽油机井检泵率

弱碱三元复合驱是现场推广的试验项目,自2008年,在北二西注入三元复合体系以来,随着开发时间的延长,采出液中聚合物浓度、弱碱浓度和表活剂浓度的逐渐升高,检泵率也逐渐升高,2008年检泵率29.6%,2009年检泵率55.5%,2010年检泵率80%,2011年检泵率高达133%,并且还经常出现抽油杆滞后、卡泵等现象。本文结合现场生产情况,研究了降低弱碱三元复合驱检泵率的一些新的工艺技术和措施,为弱碱三元复合驱工业化开采提供科学依据。

乳化作用对弱碱三元复合驱增油效果的影响

近年来,石油科技工作者加强了三元复合驱驱油机理和提高驱油效果措施研究,认为乳化作用是提高复合驱增油效果的主要机理之一。依据矿场技术需求,以大庆油田A区弱碱三元复合驱矿场试验油井采出液和开采曲线为研究对象,开展了乳化作用对弱碱三元复合驱增油效果影响研究。结果表明:弱碱三元复合体系中表面活性剂可与原油发生乳化作用,生成油水乳状液,乳状液在岩心多孔介质中运移所产生的“贾敏效应”导致渗流阻力增加,提高注入压力,扩大波及体积效果变好,乳化作用还会引起采出液剩余压力即流压减小;采出液含水率对乳化类型影响较大,W/O型乳状液向O/W型乳状液转型的临界含水率在60%左右;采出液油水相中都溶解了部分表面活性剂,原油中表面活性剂能够增强乳化作用和提高乳状液稳定性。对矿场生产数据分析表明,储层内油水乳化作用愈强,乳状液稳定性愈好,弱碱三元复合驱增油降水效果愈好。

弱碱三元复合驱采出液乳化特性研究

为确定弱碱三元驱采出液油水分离工艺及操作参数,进行了弱碱三元驱采出液乳化特性研究,利用电位仪、界面流变仪等仪器测定采出液乳化程度、双电层电位及界面张力。结果表明:弱碱三元采出液乳化状态复杂,呈现为多种乳状液共存状态;乳状液内相颗粒平均粒径为4.48-5.5μm,且界面膜厚度大;采出液带电离子的扩散双电层的Zeta电位均在-30^-50 m V之间;采出液界面张力一般在0.01~1 m N/m之间,弱碱三元复合驱采出液比强碱三元驱采出液处理难度小。

弱碱三元复合驱矿场动态特征及结垢问题

大庆首个弱碱三元复合驱工业化试验区位于大庆北三区西部,面积1.5 km2,有采油井14口,注入井13口,使用Na2CO3（12 g/L）/重烷基苯磺酸盐（2.5 g/L）/聚合物（1.4 g/L）溶液,2002-11-08开始注剂,到2006年5月共注入化学剂0.315 PV,完成设计量的45.6%。注入、产出剖面,注入量、注入压力,产液量、含水率等动态资料表明,采油井B2-J1-P50和注入井B2-20-48的生产状况在注剂的前期和中期有很大改善,而后期则恶化,认为结垢是造成这一现象的一个原因。元素分析和SEM观测表明,注入井内垢样主要成分是碳酸钙结晶。弱碱三元溶液的pH值为9.23,高于采出污水（8.53）,是引起结垢的主要因素。有机铬交联剂与弱碱三元溶液形成的复合铬凝胶,pH为8.45,黏度、界面张力（100mN/m数量级）变化不大,阻力系数、残余阻力系数较三元溶液急剧增大,随聚铬比增大（10∶1-80∶1）而减小。在注三元溶液后注压力迅速上升的B2-1-P56井,2006-12-27-2007-03-11以100 m3/d的排量注入聚铬比30∶1的复合铬凝胶期间,注入压力短暂上升至12.6 MPa后逐渐下降至11 MPa,吸液剖面改善,流量计内未见垢生成;恢复三元溶液注入后注入压力回升,2007年10月达到12.6 MPa,调剖效果丧失。由此推断,该复合铬凝胶可清除弱碱三元复合溶液在地层内的垢沉定。

弱碱替代强碱的三元复合驱研究

通过实验对比了不同碳链长度表面活性剂和混合碳链表面活性剂(NS)的界面张力,优选出NS表面活性剂。研究了NS表面活性剂在弱碱条件下的界面张力,从而确定了弱碱三元复合体系中,弱碱和表面活性剂的浓度。参照强碱三元复合驱室内驱油模拟实验,进行了弱碱三元体系驱油模拟实验。讨论了弱碱(NaHCO3)条件下,不同浓度NS表面活性剂对驱油效果的影响。最后,得出一种弱碱三元复合驱油体系配方。

弱碱三元复合驱硅质垢形成影响因素与机理研究

在弱碱三元复合驱驱油过程中,弱碱药剂碳酸钠会导致油层及采出系统中形成硅质垢,不仅会造成油层伤害,还会给生产带来极大不便.因此,开展弱碱三元复合驱硅质垢形成影响因素与机理研究,可对现场防垢除垢技术起到理论指导作用,进一步促进弱碱三元复合驱技术的推广应用.采用硅钼黄分光光度法,研究了pH值、温度和碳酸盐垢等3个主要因素对硅质垢形成的影响.结果表明,pH=8.2-10.2,随pH值增大,硅成垢趋势减弱;温度为25℃-65℃,随温度升高,硅成垢趋势减弱;碳酸盐垢可促进硅质垢生成,并且随碳酸盐垢含量的增加,硅成垢趋势增强.此外,依据硅酸聚合经典理论,详细分析了弱碱三元复合驱中硅质垢的形成机理,概括为：单分子硅酸→多聚硅酸→硅酸凝胶→硅质垢.

Cr^(3+)凝胶在改善弱碱三元复合驱吸液剖面中的应用

基于分析弱碱三元复合驱成垢样机理和现有调剖剂性质特征,提出Cr3+聚合物凝胶改善弱碱三元复合驱注入井吸液剖面技术路线,开展聚合物凝胶配方优选,并在大庆油田北三西块P56井进行调驱矿场试验.试验结果表明,聚合物凝胶具有除垢和封堵高渗透层的双重功能,高渗透层吸液量从调剖前的100%降低为54.9%.

弱碱三元复合驱采出液腐蚀与结垢特性及固体缓蚀阻垢剂研制

采用腐蚀挂片试验法、电化学测试技术、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等微观测试技术系统研究油田管道用钢(10钢、20钢、45钢、1Cr18Ni9Ti、X70钢)和储罐用钢(Q235钢)在不同浓度、不同温度三元复合驱溶液中的腐蚀行为,分析腐蚀形貌并确定腐蚀产物。通过现场采集垢样,采用微观测试技术对垢样的成分、表面形貌进行测试分析,判断其成垢过程及成垢物质,初步分析结垢原因。在弱碱三元复合驱腐蚀及结垢特性基础上,结合以往结垢药剂,采用聚乙烯醇作为固体阻垢剂的载体,乙二胺四甲叉磷酸(EDTMP)和水解聚马来酸酐协同阻垢,研制出一种高效的固体缓释性防腐阻垢剂,缓蚀阻垢效果优异,具有广阔的发展前景。

钢在弱碱三元复合驱采出液中的腐蚀行为研究

弱碱三元复合驱(ASP)技术在提高原油采收率的同时由于诸多优点,已逐渐取代以往强碱三元复合驱技术在大庆油田应用。但目前国内外对ASP的研究还仅限于驱油效果,而对其溶液的腐蚀行为的研究甚少。ASP采出液中弱碱三元成分的存在,会提高钢的腐蚀性且腐蚀情况复杂。本文采用腐蚀挂片试验法、电化学测试等测试技术系统研究油田管道用钢(10钢、20钢、45钢、1Cr18Ni9Ti、X70钢)和储罐用钢(Q235钢)在不同浓度、不同温度三元复合驱溶液中的腐蚀行为,测试钢在不同pH值的ASP溶液中的交流阻抗图(EIS),获得腐蚀动力学相关参数,用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等技术分析腐蚀产物形貌并确定腐蚀产物成份,为钢在弱碱三元复合驱采出液中的腐蚀机理进一步研究提供依据。

弱碱三元复合驱采出液结垢特性及表面纳米化阻垢研究

通过现场采集垢样,采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等微观测试技术对垢样的成分、表面形貌进行测试分析,判断其成垢过程及成垢物质,初步分析结垢原因。采用纳米复合化学镀和纳米复合电镀两种方法对材料进行表面纳米化处理,研究经表面纳米化后材料的阻垢性能,并对其阻垢机理进行初步探讨,为表面纳米化在弱碱三元复合驱阻垢方面的应用提供了科学依据。

弱碱三元复合驱钙镁硅混合成垢的微观考察

笔者通过对大庆采油五厂返排液水质分析,配置实验模拟液,对弱碱三元复合驱钙镁硅混合垢生长的微观过程进行了研究,并总结钙镁硅混合垢微观成垢机理。实验表明,碳酸盐与硅酸自聚成垢之间是相互影响的,单独钙镁体系或者硅酸成垢率低,成垢速率缓慢;低浓度比体系中硅酸对钙离子成垢有加速作用,1 h混合体系钙离子成垢率为87%,高浓度比体系中硅酸对钙离子成垢有一定的减速作用,10 h时钙离子成垢率为50%,但二者均未影响钙离子的最终成垢率,24 h后钙成垢率均为98%;混合体系中镁离子成垢显著增加,低浓度比体系中影响尤为明显,1 h后低浓度比体系中镁离子成垢率已达94%;钙镁离子对硅酸聚合有明显的促进作用,低浓度比体系72 h后硅酸成垢率为95%,而但纯硅酸体系72 h的成垢率仅为5%,高浓度比体系,钙镁离子对硅酸最终成垢率无太大影响,但对其聚合速率影响颇大。偏光显微镜观察,纯碳酸盐溶液中,混合垢以立方体型碳酸钙和棒状三水合碳酸镁组成,碳酸钙吸附在棒状三水合碳酸镁晶须两端;加入硅酸后,生成球状三水合碳酸镁,絮状硅酸吸附在碳酸盐晶体上。利用电子扫描显微镜观察得到,钙镁硅混合垢微观形态为"核壳包被"结构,即以碳酸盐为晶核,多聚硅酸为壳的球形混合垢。

大庆油田弱碱三元复合驱采出液电脱水性质研究

为确定弱碱三元复合驱采出液处理技术,进行了弱碱三元复合驱采出液电脱水性质研究。利用电导率测定仪、原油智能脱水试验仪、原油介电强度自动测试仪等仪器测定弱碱三元复合驱采出液电导率、含水率、击穿场强。结果表明:弱碱三元复合驱采出液电导率测试值约在4×10~3~2×10~4μs/cm之间;在保证原油含水达标合理的情况下电场强度为1 400~1 700 V/cm,电脱时间为60~90 min;影响击穿场强主要因素是含水量、活性剂含量,其次是温度。

弱碱三元复合驱驱油体系中表面活性剂浓度优选研究

在三元复合驱过程中，加入表面活性剂有助于提高原油的采收率. 但是表面活性剂价格昂贵，而且表面活性剂对乳状液稳定性的影响随浓度变化而变化，因此为了得到合理的表面活性剂浓度，需要对几种不同方案进行对比研究. 采用数值模拟与物理实验相结合的研究方法，在CMG数值模拟软件中，通过调整注入的三元体系中表活剂的浓度，对模拟区块进行预测，对比原油采收率及采出程度等指标，优选出最佳的表面活性剂浓度. 与此同时，在室内利用不同表活剂浓度的三元复合溶液对人造岩心进行驱油实验，驱油实验的结果表明了数模结果的正确性. 结果表明，原油采出程度随着表面活性剂在三元体系中浓度的增加而增加，表面活性剂在主段塞中合理的浓度为0.3%；在副段塞中合理的浓度为0.15%～0.2%；相比于增加副段塞中表面活性剂的质量分数，增加主段塞中表面活性剂的质量分数时，采收率的提高值更大，说明主段塞中表面活性剂的用量对驱油效果的影响更大.

弱碱三元污水稀释弱碱三元复合驱体系的可行性

随着弱碱三元复合驱的规模不断扩大,弱碱三元复合驱的采出液处理问题日益凸显,为研究弱碱三元污水稀释弱碱三元体系驱油的可行性,采用不同类型的污水稀释弱碱三元驱油体系,评价了不同污水稀释三元体系的黏性特征、界面活性和驱油能力,并通过现场试验进一步验证。研究结果表明:悬浮物含量100 mg/L、含油50 mg/L的弱碱三元污水回注油层的渗透率下限是100×10^-3μm^2,当渗透率高于300×10^-3μm^2时,三元污水可顺利注入。三元污水较深度污水稀释三元体系的增黏性略低、稳定性好、抗剪切性能好、分子线图尺寸小、黏弹性略低;界面活性范围相同、界面活性稳定性更好、乳化性能更好、抗吸附性能相同。在室内实验和现场试验中都表现出了三元污水稀释三元体系注入能力更好、含水降低幅度更低的特点。因此,采用弱碱三元污水稀释弱碱三元体系回注大庆油田二类油层具有技术和经济可行性。

油田弱碱三元复合驱采油工艺设计模式

聚合物驱油是大庆油田成熟配套的提高采收率技术,随着油田开发的不断深入,部分二类油层转向弱碱三元复合驱开采,普遍存在着油井产液量变化幅度大、结垢速度快、结垢量大、液体黏度大、机采井检泵周期短及投资高等问题。在南四区西部区块二类油层弱碱三元复合驱采油工艺设计过程中,提出了"地下地面协同化"提高油井产能、"机电设计一体化"降低油井能耗、"降本增效立体化"控投资降成本的思路。对三元复合驱采油工艺设计的模式和方法进行了有益探索和尝试。区块投产规模大,增油效果好,经济效益显著。对同类油田的开发具有重要的指导作用。

BYRPD二类油层弱碱化三元复合驱效果分析

本文介绍了BYRPD二类油层弱碱化三元复合驱取得显著的增油降水效果,并分析了油井见效特点及原因。研究表明:油井见效程度与其所处地质条件、井网完善程度、剩余油多少密切相关,这些对弱碱化三元复合驱生产有一定指导意义。

弱碱三元复合驱注入端结垢规律分析

弱碱三元复合驱是一项重要的三次采油技术,与水驱相比,使用该技术可使采取率提高20%以上,但Na_2CO_3的加入导致注入端出现结垢现象,影响注入设备的平稳运行和注入方案的有效实施。为此,对配注工艺垢样进行了分析,结果表明,弱碱三元复合驱注入端受注入水质离子组分影响,垢样以碳酸盐垢为主,质量分数>77%,硅铝酸盐垢质量分数≤2%,其中碳酸盐垢中以碳酸钙垢为主,质量分数>50%;受碳酸钡垢密度相对较大和高压二元体系黏度低的影响,高压二元管线中碳酸钡垢沉积速度比碳酸钙垢快,比例相对较高,而三元注入管线中碳酸钡垢比例相对较低。确定低压三元,高压二元配注工艺垢样的化学组分,结合工艺流程分析结垢特点及规律,可为清垢措施的制定提供依据。