弹性作用对驱油用聚合物扩大波及能力的影响

黏度是影响聚合物扩大波及能力最重要的因素。为了提高聚合物扩大波及能力,最常用的方式是提高聚合物的表观黏度。有关弹性作用对于提高聚合物微观驱油效率的研究比较多,但对于扩大波及能力的研究较少。为此,选择了相对分子质量不同但表观黏度相同的驱油用聚合物进行研究,首先表征了聚合物分子尺寸和微观聚集形态,然后对比了能够反映聚合物弹性大小和弹性占比的弹性模量及相位角,最后通过岩心及可视化驱油实验研究了2个聚合物的阻力系数和驱油效果。结果表明:在黏度相同的条件下,和相对分子质量为1000×104的聚合物相比,相对分子质量为3000×10^(4)的聚合物的弹性模量提升2.6倍,相位角由80°降低至65.5°,表现出更高的弹性和弹性占比,最终阻力系数提升2.5倍,采收率提高近1倍。因此,弹性对于提高聚合物扩大波及能力具有重要作用,新型聚合物的研发需要黏性和弹性并重。

低渗透油藏中油包水乳液的生成及其扩大波及体积的作用

针对低渗透水驱波及效率低的问题,研究了具有扩大波及体积作用的油包水乳液的形成及对驱油效果的影响。乳化剂浓度、油水比以及岩心渗透率是影响水包油乳液向油包水乳液的转变的重要因素。在高浓度条件下(0.5%和0.3%),乳化剂TC-6和原油形成的分散体系以水包油乳液为主。随着浓度降低,水包油乳液转变为油包水乳液并伴随着分散体系粘度的升高。相同浓度条件下,油水比升高也会引起水包油乳液向油包水乳液的转变。质量浓度0.3%条件下,油水比<6∶4时,分散体系以水包油为主;油水比>7∶3时,水包油乳液转变为高粘度油包水乳液。乳化剂浓度,油水比渗透率低于50.1 m D时,水包油乳液不稳定,容易发生反相形成油包水乳液。低渗透岩心实验表明,具有扩大波及体积功能的乳化剂能够在水驱基础上提高采收率8.9%,明显高于超低界面张力表面活性剂体系提高采收率效果。同时,乳化剂分子量小、粘度低,本身不存在注入性的问题,因此对于低渗透油藏水驱后扩大波及体积、提高原油采收率具有重要意义。

通过扩大波及系数提高采收率的技术展望

目前我国大部分油田已进入高含水或特高含水时期,驱油效率已经很高,通过增大驱油效率来提高采收率的潜力不大,而波及程度还比较低,提升空间很大,所以增大波及系数就显得尤为重要。通过文献调研,综述了油田上通过扩大波及系数来提高采收率的相关对策的研究进展。主要分为三大部分:水动力学方法、三次采油技术、优化井网。总结了各部分的原理及局限性,并探讨了其未来的发展趋势。

低渗透油田水驱扩大波及体积技术探讨

石油开发与石油使用与人民群众的日常生活有较为紧密的联系,由于我国有较为丰富的石油资源,因此在很长一段时间内,我国的石油开采并没有加以节制。这导致我国许多油田都存在过度开发的问题,随着时间的推移也涌现出了一大批低质量油田。低渗透油田便是该种类油田的表现形式。为了提升油田的开发利用率,进一步节约石油资源,我国尝试使用水驱扩大波及体积的技术来进行低渗透油田的开发。本文将对此进行深入的研究与分析。

纳米淀粉流体提高原油采收率

为了进一步促进纳米驱油技术在低渗透油藏中的高效应用,亟需开发新型的纳米驱油产品。纳米淀粉颗粒作为一种环境友好型的材料,分布广、价格相对低廉、性能优异,具备大幅度提高采收率的潜力。通过室内静态实验、岩心驱替实验、微观可视化实验、CT扫描实验等手段,从纳米淀粉流体的基本物性、提高驱油效果、扩大波及体积等方面研究了其提高采收率的过程和机理。研究结果表明,质量浓度为5000 mg/L的纳米淀粉流体因其亲水性和较小的粒径(30 nm)可改变水分子的赋存状态,使水相变温度从102℃升高至110℃,使得岩石表面的润湿接触角从78°降至34.2°,使油水界面张力从20 mN/m降至0.56 mN/m,注入压力下降39.6%。在微观可视化模型中,纳米淀粉流体可以明显降低多孔介质中的含油饱和度,特别是多孔介质固体表面的油膜量明显减少,提高驱油效果明显。在低渗透岩心中,纳米淀粉溶液的驱替前沿更加均匀,与水驱相比具有更大的波及体积。由于较大的波及体积、较高的驱油效率以及良好的润湿性等,注入0.4 PV质量浓度为5000 mg/L的纳米淀粉流体后,低渗透岩心的采收率增幅达21百分点。研究结果可为低渗透油藏的提高采收率提供一种新的技术参考。

三叠系油藏堵驱结合技术的探索应用

针对胡尖山油田三叠系油藏储层非均质性强、注入水波及范围小、驱替效率低且多轮次调剖调驱效果减弱等问题,以H4区油藏为研究对象,基于前期矿场试验效果,优选近井调剖封堵体系与纳米微球深部调驱体系相结合,充分发挥协同治理优势。结果表明,堵驱结合技术在非均质油藏中具有较好的控水增油适应性,对应油井见效率、含水率下降幅度、平均单井增油量均优于单一体系,为同类型油藏调剖调驱体系组合优化提供借鉴参考。

液流深部转向调驱技术在高含水油田的应用

为解决油田非均质性强、水驱效果差问题,大港油田持续多年开展了深部调剖技术研究与推广应用,在调驱体系评价研究、调剖充分程度判别研究、水驱状况的快速判别方法研究以及工艺设计优化等方面取得了一系列成果,规模推广应用取得了显著效果,共计推广应用深部调驱技术640余井次,有效率80.3%,累计增油44.1×104t,研究结果表明:深部调驱技术有效地改善了高含水油田注水开发效果,成为目前大港高含水、高采出程度油田深化挖潜的主体工艺之一。

吉7井区稠油油藏油水自乳化作用及水驱特征

因具有自乳化特征,吉7井区稠油油藏常温注水开发水驱特征不同于稀油油藏和普通稠油油藏,水驱开发驱油效率更高。基于吉7井区自乳化成因及乳化液特性分析,明确吉7井区水驱特征,认为吉7井区中含水期含水率长期稳定的主要原因是油包水自乳化使水油比接近1。进一步提出稳定水油比是适用于稠油油藏水驱管理的有效方法之一,保持水油比稳定在1可使稠油油藏采收率最大化。

CO_(2)驱气机理与提高采收率评价模型

中国天然气探明储量巨大,但实现天然气长期规模稳产,面临复杂气藏提高采收率等系列挑战,尤以页岩气、煤层气和致密气等非常规资源为甚。碳中和背景下,驱气类CCUS(碳捕集、利用与封存)技术具有广阔应用前景。将CO_(2)驱提高天然气藏采收率的主要机理总结为优势吸附置换、连续对流排驱、补充气藏能量3种类型,并认为吸附态、游离态和溶解态这3种天然气的赋存状态划分适用于所有类型气藏,推导获得了CO_(2)驱提高气藏采收率效果预测方法。应用该方法进行测算认为,CO_(2)驱有望提高页岩气采收率20个百分点以上。为突破大幅度提高天然气采收率技术,建议针对具有较好碳封存条件的气藏开展CO_(2)驱提高天然气采收率潜力评价,优选目标气藏进行经济可行性评估,并开展多种类型的CO_(2)驱提高气藏采收率重大开发试验,检验烟气组分协同驱替效果和扩大CO_(2)波及体积技术。

泡沫辅助减氧空气驱关键技术及应用

泡沫辅助减氧空气驱技术突破单一气驱局限性,综合气驱和泡沫驱的技术优势,具有快速补充地层能量、提高波及体积的双重效果,又克服了空气气窜的缺点。通过对气液比、注采比等关键技术参数优化,在特低渗油藏历经十年的现场应用表明,该技术在扩大波及体积、提高地层能量和采收率方面效果显著,且未发生气窜,具有较强的技术适应性和良好的推广应用前景。

基于Janus SiO_2/PS纳米颗粒的乳液相行为及流变性

从微观状态和流变性能方面对克拉玛依油田81#联合站原油与Janus SiO_2/PS纳米颗粒水分散体系在不同质量分数(C_S)及不同水油体积比(R_WO)条件下形成乳液的相行为进行了研究。固定C_S=0.100%,当R_WO≤7/3时,Janus SiO_2/PS纳米颗粒水分散体系与原油形成稳定的油包水乳液,乳液液滴粒径和黏度都随水油体积比升高而增大;当R_WO>7/3时,油水混合液分为上、下两相,上部为油包水乳液,下部以水为主,乳液黏度随水油体积比升高而降低。固定R_WO=7/3,当0.080%≤C_S≤0.300%时,油水完全混相,乳液黏度超过原油黏度的60倍,并且在高剪切速率时剪切变稀;当C_S<0.080%或C_S>0.300%时,油水混合液分为两相,并且黏度随分水体积增加而降低。固定R_WO=4/6,当0.001%≤C_S≤0.500%时,油水完全混相,乳液黏度为55~75 m Pa·s,并在剪切速率为3.00~70.00 s^(-1)时剪切增稠。以上结果表明,Janus SiO_2/PS纳米颗粒水分散体系使原油在较高含水条件下形成稳定高黏的油包水乳液,并且在一定水油体积比范围内含水越高乳液黏度越高。这个研究结果为非均质油藏扩大波及体积提供了新思路。

应用点滴降粘技术提高稠油蒸汽吞吐效果的研究

针对目前化学降粘剂注入工艺采用前置式存在的吞吐助采效果差问题,采用点滴降粘剂技术将稠油降粘剂随蒸汽同步滴入油层,从而使降粘剂均匀分散在蒸汽中,在蒸汽加热稠油的同时,降粘剂与原油充分接触,从而扩大降粘剂的波及面积,提高降粘剂的利用率,从而达到降低原油粘度提高原油产量的目的。

泡沫驱油机理研究综述

开发进入中后期的中高含水油藏,由于各种化学驱油方式存在着一些因素的制约,使得泡沫驱油这种实施成本相对较低,施工工艺相对简单,提高采收率比较明显的驱油方式成为一种主要的三次采油方式。泡沫驱油方式的不断发展,到目前为止已经发展有氮气泡沫驱油、空气泡沫驱油、CO_2泡沫驱油等多种方式。本文主要从宏观和微观方面介绍泡沫在多孔介质中的渗流以及改善吸水剖面、增加驱油效率、提高采收率等方面的机理和规律。

高含水后期周期注水实践与认识

针对大庆杏南油田某区块高含水后期注水开发个别井区产液量高、含水高、动用状况不均衡、常规注水难以再扩大波及体积等问题,优选井组实施周期注水,根据周期注水原则确定周期注水井注水方式。实施周期注水后产量递减和含水上升速度减缓,注入水利用率提高,数值模拟结果表明,预计可提高采最终收率0.68个百分点,实现了高含水后期注水高效开发。

注入井注入压力突然上升原因分析

阐述了聚合物驱油主要机理,分析了注入井压力突然上升主要原因,并提出了相应的技术措施。聚合物采油属于三次采油技术,一般在油田注水开发中、后期为提高油田采收率而采用的新技术。

适配注采压差,实现低成本效益开发

在油田水驱开发中后期阶段,面对低油价、新常态,在注采井网完善的基础上,依托低成本或零成本的精细注采调配管理举措,通过适配注采压差,减缓井间干扰,均衡注采流线,扩大水驱波及,改善油田开发中后期水驱效果。

七区西54—61二元复合驱技术运用开发特征研究

研究区位于孤东油田七区西馆上54-6^1层，于2011．6．13运用了聚合物（表面活性剂）＋石油磺酸盐的二元复合驱油技术。根据七区西南部二元驱现场开发资料分析认为，二元驱技术在驱油过程中既能增加渗流阻力、扩大波及体积，又能提高驱油效率，降水增油幅度高于单一聚合物驱。截至2012．11，研究区已有6口油井初步见效，累积增产2358t，提高采收率0．1％。本文着重分析二元驱技术在研究区的应用特征、开发效果及存在的问题。

渤海Z油田聚驱后期增效体系优选研究

对于非均质性严重的油藏,若化学驱阶段一直采用单一的聚合物作为驱替介质,则较易发生剖面反转,使注入液沿高渗层突进,低渗层少进或不进,一旦水流优势通道形成,含水将快速回升,导致聚驱有效期短,效果变差,聚驱效率变低。为了提高聚驱效率,研制了在渤海Z油田聚驱中后期能够发挥"调"和"驱"协同增效作用的高粘界面活性聚合物体系以及速溶交联聚合物增效体系,并通过室内实验对2种体系及普通AP-P4聚合物进行溶液性能、注入性及驱油性能的对比研究,从而优选出了更适合渤海Z油田的聚驱中后期增效体系,达到改善注聚开发效果、提高聚驱采收率的目的。研究结果表明:高粘界面活性聚合物及速溶交联聚合物体系均具有较好的耐温性能、增粘效果及注入性,高粘界面活性聚合物界面活性较强,速溶交联聚合物体系具有良好的成胶性能,均符合现场施工要求。3种体系驱油效率从高到低依次为:高粘界面活性聚合物系>交联聚合物增效体系>普通聚合物AP-P4体系,推选高粘界面活性聚合物作为渤海Z油田聚驱中后期调驱增效技术体系。

现场水配制纳米驱油剂及其驱油机理

采用氧谱核磁共振(17O-NMR)技术研究iNanoW1.0纳米粒子与长庆姬塬油田现场水配制纳米驱油剂的可行性。实验结果表明,iNanoW1.0纳米粒子能够减弱具有较高矿化度的现场水分子间的氢键缔合作用。对长庆姬塬油田现场水,质量分数为0.1%的纳米驱油剂为最佳使用浓度。利用低场核磁共振(LF-NMR)岩心驱替实验研究了纳米驱油剂对低—超低渗透岩心的驱替效果。实验结果表明,现场水配制的纳米驱油剂能有效降低低—超低渗透岩心中流体的启动压力,尤其对于岩心小孔隙部分扩大波及体积明显,可以实现提高采收率10.29%~11.44%。