DW油藏表面活性剂聚合物驱先导试验评价

DW油藏是一个以中高孔中高渗储层为主的浅层复杂断块油藏,其地层水矿化度高,地层温度低。该油藏目前水驱采收率油低,化学驱提高该油藏采收率潜力大。本文开展了表面活性剂聚合物二元驱先导试验评价,室内实验筛选了适合DW油藏地层水矿化度高特点的表面活性剂和聚合物,测试了表面活性剂和聚合物的性能参数,优化了注入质量浓度、注入段塞尺寸等。对表面活性剂聚合物二元驱筛选出的现场先导试验井组105-8X,建立了该井组地质模型及油藏模拟模型,并对其生产历史进行了模拟拟合,得到了较好拟合结果。用拟合好的模型以及优选出的表面活性剂和聚合物体系的物理参数,对该井组进行了化学驱模拟计算。结果表明:在试验井组105-8X使用该体系驱油可提高采收率4.0%。

中原油田表面活性剂／聚合物二元复合驱技术室内研究

针对高温高盐的中原油田，考察了石油磺酸盐MJ2和DQ分别与M=2．4×10^7的HPAM Y2、疏水基含量0.25％的疏水缔合聚合物AP—P5组成的4个表聚二元体系98℃下的界面张力、表观黏度、耐盐性和热稳定性。配液用水为矿化度122．4g／L、含钙镁的胡12块产出水，在考察耐盐性时使用NaCl盐水，基础实验体系含石油磺酸盐3．0g／L，含聚合物1．5g／L。含MJ2的表聚二元体系与胡12块原油间的界面张力在含盐量30～210g／L时维持10^-3～10^-4mN／m超低值，受含盐量的影响相对较小，动态界面张力迅速达到稳定。含Y2的表聚二元体系即使Y2浓度增至2．5g／L，黏度仍小于10mPa·s。含AP-P5的表聚二元体系在温度超过60℃后，黏度快速上升，在AP-P5浓度超过1．0g／L后，98℃黏度快速上升，含盐量达到230g／L时为54～59mPa·s。3．0g／L MJ2＋1．5g／LAP-P5体系为最佳体系，在98℃老化150天过程中界面张力波动小，150天后黏度31．3mPa·s。在98℃用此体系在天然岩心上驱油，注入段塞体积为0．25～0．30PV，采收率提高值为14．3％～15．8％。图8表3参2。

针对A油田的抗温、抗盐聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系研究

常规聚合物/表面活性剂二元复合驱的地层适应性差、耐温抗盐能力有限,难以满足低渗、高温、高盐油藏进一步提高采收率的需求。针对这一难题,优选梳形聚合物和非离子-阴离子型表面活性剂构建了一种适用于低渗、高温、高盐油藏的二元复合驱油体系,并通过室内实验,系统考察了二元复合驱油体系的黏度、油水界面张力、老化稳定性、吸附量、色谱分离程度以及提高采收率能力等性能。结果表明:二元复合驱油体系可降低油水界面张力至10^(-3m) N/m数量级,同时具有稳定的增黏能力和良好的老化稳定性;二元复合驱油体系的协同作用使聚合物和表面活性剂在油田净砂表面的饱和静态吸附量均低于单一体系,能将表面活性剂在地层中的超低界面张力有效作用距离由19%延伸到27%,此外,还存在较强的色谱分离效应。针对A油田提出的二元复合驱油体系0.4 PV(1000 mg/L HF62208+0.3%NPAC)对水测渗透率为18.6~62.5 mD的天然岩心的采收率提高幅度达到11%以上,驱油效果优良。

聚合物/表面活性剂二元复合驱采出液的破乳研究

研究了破乳剂种类、采出液组成对聚合物/表面活性剂二元复合驱采出液破乳脱水效果的影响。考察了不同驱油体系的界面张力与电导率。从5种商品破乳剂中筛选出最佳非离子型破乳剂BSE-238。该破乳剂在50℃下的脱水速率快,脱水率高,最终达到83.33%,最佳用量为50 mg/L。在此条件下,含不同浓度HPAM、吡咯啉表面活性剂及其复合体系(浓度比1∶1)的采出液脱水率均随着驱油剂浓度的增大而降低,并且破乳难度依HAPM、表面活性剂、二元复合体系的顺序增加。在二元驱采出液中加入FeSO4、盐酸和氯化钠后,脱水率可小幅提高。驱油剂对界面张力的影响为:吡咯啉>二元复合体系>HPAM。相同浓度下的电导率大小为:二元复合体系>吡咯啉>HPAM,与脱水率相符。

低浓度表面活性剂-聚合物二元复合驱油体系的分子模拟与配方设计

采用耗散颗粒动力学(DPD)方法在介观层次上模拟了表面活性剂烷基苯磺酸盐在油-水界面的排布行为,考察了分子结构、油相等因素对界面密度和界面效率的影响,探讨了利用表面活性剂复配协同效应提高界面活性的机理。实验研究了表面活性剂类型、油相、表面活性剂复配等对油-水界面张力的影响。结果表明,"阴+非"表面活性剂复配可使油-水界面张力降低1个数最级。根据分子模拟和实验研究结果,结合孤东七区试验区原油特点,提出了"0.3%石油磺酸盐+0.1%表面活性剂1~#+0.15%聚合物"的二元复合驱配方,可使油-水界面张力降低至2.95×10^(-3)mN/m,物理模拟实验提高采收率高达18.1%。

聚合物/表面活性剂复合体系在稠油油藏孔隙中的微观驱油过程

为了定性研究聚合物/表面活性剂复合体系对稠油的驱替效果,用显微镜观察复配体系在均质微观玻璃模型中的驱油过程,通过图像处理技术分析图像中的残余油分布情况、计算采收率,分析了复合体系的微观驱油机理,并与表面活性剂、聚合物和水驱驱油进行了对比。结果表明,水驱采收率最终可达56.94%,残余油主要存在形式为柱状、油滴状、膜状、盲端油、簇状等;表面活性剂驱残余油主要以盲端残余油、簇状残余油的形式存在于孔隙中,1%阴离子型表面活性剂(BCJ-11)驱后采收率增幅为29.46%;聚合物驱残余油主要以油丝、油膜的形式存在,注入100 PV 1500 mg/L部分水解聚丙烯酰胺(C6725)后的采收率增幅为22.12%;复合驱残余油的存在形式为油膜,1500 mg/L C6725和0.8%BCJ-11组成的复配体系驱替后的采收率增幅为34.59%。对束缚在孔隙中的几类残余油,聚合物/表面活性剂驱油体系具有的黏弹性和低界面张力可以使油相界面形成细丝状不断运移。复合驱油体系驱替残余油波及范围大,波及区域的洗油效率高。

聚合物-表面活性剂复合驱用石油磺酸盐研制与评价

以发烟硫酸、辽河减三线馏分油为原料,采取磺化、氧化、逆烷基化和脱磺、中和反应四步工艺合成出了石油磺酸盐,优化了酸油比、温度、合成时间等参数,用红外光谱表征了合成物分子结构,评价了界面性能与驱油效率。室内评价结果表明,合成的石油磺酸盐具有磺酸基特征吸收峰,在无碱条件下与非离子表活剂复配油水界面张力可达超低,且具有较强的驱油能力,较水驱提高采收率20.5%。

复配型表面活性剂与碱/聚合物三元驱油体系的筛选实验研究

针对辽河油田某特定区块油藏特征和油品性质,对阴离子型表面活性剂重烷基苯磺酸盐、非离子型表面活性剂聚氧乙烯壬基醚、碱Na2CO3及疏水型聚合物进行复配,对复配体系与原油间界面活性和溶液增粘能力进行实验研究,应用正交实验法进行实验方案设计,通过直接比较和计算分析等方法得出最佳配方:阴离子表面活性剂质量分数0.1%～0.125%,非离子表面活性剂0.15%,Na2CO31.6%～1.8%,疏水型聚合物0.12%。该驱油体系具有较高的界面活性,长期热稳定性较好,而且解决了阴离子表面活性剂的盐析现象和非离子表面活性剂吸附损失大、需要的碱含量高、溶解性能差等问题,同时拓宽了表面活性剂、碱剂在复合驱油体系中的使用含量范围,筛选出的复配型驱油体系适应性更好。

聚合物-表面活性剂复合驱注采调控技术研究

J16块为辽河油田首个聚合物-表面活性剂复合驱工业化试验区块,现场调控经验不成熟,实施过程中出现了注入压力低、油井见效低、层间动用差异大、含水率回升较快等问题。将聚合物-表面活性剂复合驱全程变化规律细化为5个阶段,应用数值模拟正交分析方法,量化研究影响开发效果的主要因素。应用精细地质体描述技术、综合注入分析、多因素联动分析和油井受效分析等方法,明确了聚合物-表面活性剂复合驱在准备阶段、含水率下降阶段和低含水率生产阶段的研究重点和调控对策,并在平面、纵向、注采方式上采取增加采油井点、完善注采关系、分注调剖、堵水分采等调整措施。现场试验取得显著效果,阶段增油15.6×104t,低含水率生产38个月,阶段提高采出程度14.7个百分点。该研究为聚合物-表面活性剂复合驱的推广应用提供了借鉴。

辽河特高孔渗“双特高期”油藏聚合物+表面活性剂复合驱开发效果分析评价

辽河欢喜岭油田锦16区块处于特高含水、特高采出程度"双特高期"开发阶段,水驱已临近经济极限,2011年开展了25注37采大规模聚合物+表面活性剂复合驱工业化试验。通过数值模拟、物理模拟、密闭取心测试、与驱替效果较好同类油田类比等手段建立开发效果评价方法,系统总结聚合物+表面活性剂复合驱前置段塞、主段塞前期、主段塞低含水期等不同开发阶段含水率、产出能力、注入能力、动用状况、采出流体、含油饱和度、驱油效率等生产参数特征,对现场试验开发规律进行对比分析,对见效规律不明显井通过提高聚合物浓度,分注、有利时机增加采油井点等措施进行全过程跟踪调整,试验区高峰日产油达353t/d,是转驱前的6倍,综合含水最低为81.7%,较转驱前降低15个百分点,阶段累计产油量为59.7×10~4t,复合驱提高采收率19个百分点,最终采收率可达70%,投入产出比为1.00∶2.42。研究成果可为复合驱全程跟踪调整技术提供理论支持,也可为同类型油藏复合驱开发评价和跟踪调整提供借鉴。

长庆油田特低渗高矿化度油藏聚合物表面活性剂二元驱室内实验研究

聚合物表面活性剂二元驱提高采收率技术已经得到广泛研究和应用。为了获得低渗透高矿化度油藏进行二元驱的可行性．室内进行了200×10^4至1200×10^4聚合物油藏条件下黏度与浓度关系研究，分子回旋半径和低渗透孔吼半径的匹配关系及超低界面张力研究．筛选出合适的聚合物及表面活性剂，采用天然岩心对驱油效率进行了研究。结果表明：低渗透高矿化度油藏可以进行二元驱，但由于受聚合物相对分子质量与低渗透油层渗透率匹配关系的限制，低渗透油层只能选用较低相对分子质量的聚合物，因此二元驱采收率提高幅度不大。

聚合物/表面活性剂二元驱扩大波及体积性能

利用微观刻蚀、层间非均质平板、层内非均质平板模型驱油实验研究聚合物/表面活性剂二元驱扩大波及体积性能。结果表明,残余油多以膜状、岛状、喉道、盲端、柱状、簇状等6种形式存在。微观上,二元驱转向水驱无法波及的含油孔隙区域内驱替残余油;宏观上,其对高渗透区域产生封堵,迫使其进入渗流阻力较小的低渗透区域内驱替残余油,扩大波及体积效果显著,提高采收率13.4%～14.3%。二元驱通过聚合物增加驱替液黏度,使其吸附及滞留在孔隙中,降低驱替相渗透率,驱替相流度减小;二元驱对油黏度影响很小,油聚集在驱替液前缘,增加油相渗透率,油相流度变大。由此,两相流度比减小,克服注水指进,增加吸水厚度,提高波及系数,进而提高采收率。

国外碱-表面活性剂-聚合物三元复合驱研究进展

介绍了2000-2018年委内瑞拉、加拿大等有大中型油藏国家针对碱-表面活性剂-聚合物(ASP)驱作为油田提高采收率储备技术的实际情况;在介绍ASP驱配方案例的基础上总结了实验结论,特别深入介绍了液氨、有机碱、阿拉伯胶等在ASP驱中的应用研究情况;在ASP驱面临的困境方面介绍了液氨和有机碱减小储层伤害的优势以及ASP体系粉末化和研发ASP驱用新型化学品的策略;提出了在超低界面张力成像设备研究上加快应用"3D+新公式"技术精准测试等具体建议。

利用磷硅酸盐-表面活性剂-聚合物复合体系提高原油采收率

"表面活性剂-碱-聚合物"三元复合体系是提高采收率的实用技术之一,但其中强碱NaOH会引起采油设备腐蚀和地层结垢问题,这影响了该技术的大规模推广应用。SJT-B助剂是一种磷硅酸盐化学助剂,用助剂代替碱进行了三元复合体系驱油实验。对表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的缓蚀防垢作用、界面张力、吸附、色谱分离、流动特性和驱油效果进行的研究结果表明,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系具有缓蚀防垢、降低界面张力的效果,且其动静吸附量低。以大庆杏树岗油田的地质特征为基础建立的物理模型上进行了驱油实验,结果证实,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的调驱效果好于现有表面活性剂-碱-聚合物三元复合体系。

聚合物-表面活性剂二元抗盐体系注入性能评价

针对M油田目的层油藏物性差、非均质强、矿化度高等问题,研究了新型双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)的耐温抗盐性能,并利用霍尔曲线对比研究了聚合物和聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能,分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系提高M油田目的层原油采收率的可行性。研究结果表明:双烷基甘油醚衍生表面活性剂(diGE-EO)在质量浓度高于3500 mg/L时依然保持较好的抗盐性能,在85℃条件下放置超过45 d,仍能使油水界面张力降至5.73×10^(-3)mN/m,处于超低界面张力范围,可满足高矿化度油藏开发的要求。同时分析了聚合物-表面活性剂二元抗盐体系的注入性能。结果表明,当聚合物溶液质量浓度达到1500 mg/L、岩心渗透率低于200 mD时,单独注入聚合物难度增大;存在表面活性剂情况下,注入性能得到明显改善。该结果为M油田二元复合驱项目方案设计及现场实施提供了室内实验基础。

碱-助表面活性剂-聚合物体系相性质的研究

本文综述了采用乳化筛选试验法制作活性图,对碱-助表面活性剂-聚合物(APS)驱油体系相性质所作的研究。讨论了活性剂、碱对体系相性质的影响及相性质与界面张力、驱油效率之间的关系。在碱-原油体系中加入低浓度表面活性剂可使活性区加宽,体系最佳含盐量提高。过量碱在体系中起电解质作用。一价阳离子对相性质的影响次序为 K^+>Na^+>NH_4^+。最佳体系的界面张力可达到很低值。

Cr^(3+)对碱/表面活性剂/聚合物复合体系性质影响

在由1.4 g/L HPAM、2.5 g/L石油磺酸盐、12 g/L Na2CO3组成的ASP污水溶液中分别加入0、17.5、35、70、140 mg/L(以Cr3+计)醋酸铬,在45℃下考察铬加量对驱油液多项性能的影响。加入铬交联剂使ASP驱油液的表观黏度~放置时间(0~20 h)曲线、界面张力~放置时间曲线、黏度~剪切速率曲线、储能模量~角频率曲线、损耗模量~角频率曲线均整体上移,铬加量越大则上移幅度越大。其中油水界面张力在放置时间≤5天时均在超低值范围(10-3mN/m),5天后加Cr3+17.5 mg/L的ASP的界面张力低于不加铬的体系。通过~1.27μm2的均质人造岩心的阻力系数特别是残余阻力系数,随加铬量的增加而大幅度增大。VK=0.89、K≈1.0μm2的层内非均质人造岩心在水驱后注入ASP时压力升高幅度随加铬量的增大而大幅增大,转水驱后注入压力的下降幅度则相差不多;水驱后注入0.38 PV不加铬和加Cr3+140 mg/L的ASP液,采收率增值分别为29.8%和34.1%,注入0.1 PV无铬ASP+0.18 PV加铬(140 mg/L)ASP+0.1 PV无铬ASP使采收率增值达到39.4%。图5表4参11。

孤东二元驱体系中表面活性剂复配增效作用研究及应用

报道了孤东PS二元复合驱先导试验中所用胜利石油磺酸盐SLPS与非离子表面活性剂间的复配增效作用研究结果。等摩尔比的磺酸盐AS与非离子剂LS54溶液的动态表面张力能迅速达到平衡且平衡值σe低。AS/LS45混合体系的临界胶束浓度随LS45加入比例的增大不断降低,σe值则迅速降低并维持低值。当油相为正辛烷、甲苯、甲苯+正辛烷(1∶2)时,在磺酸盐SDBS中加入非离子剂LS45、TX、Tween、AES后,油水界面张力均大幅降低;在正辛烷中加入甲苯,可以降低与水相间的界面张力。用介观尺寸耗散粒子动力学(DPD)方法模拟,求得SDBS+TX在油水界面的分布密度较SDBS大大增加,导致界面张力大幅下降。按以上原理复配的3 g/L SLPS+1g/L非离子剂+1.7 g/L聚合物超低界面张力体系,室内物模实验中提高采收率18.1%。在孤乐七区西南Ng54-61层10注16采试验区,从2004年6月起注入SP二元体系(4.5 g/L SLPS+1.5 g/L非离子剂+1.7 g/L聚合物),降水增油效果显著,截止2008年3月,试验区提高采收率5.7%,中心井区提高采收率12.7%且采出程度达到54%。图7表2参12。

长庆自主石油磺酸盐表面活性剂的研发

以长庆油田馏分油为原料,开展驱油用石油磺酸盐表面活性剂合成及优化研究。通过研究区流体组分-表面活性剂构效关系、原料油结构及石油磺酸盐分子设计及合成,初步确定以减三线馏分油为主原料生产石油磺酸盐,合成可使油水界面张力达10^(-2)数10^(-3)m N/m数量级的石油磺酸盐(浓度为2000 mg/L)小试产品。通过磺化工艺优化,确定了以气态SO_3作为磺化剂,采用气相连续膜式磺化工艺进行长庆石油磺酸盐中试生产,制得了石油磺酸盐中试产品CPS-1。浓度为2000 mg/L的CPS-1溶液可使长庆油田MB3区油水界面张力降低到10-2数10^(-3)m N/m数量级,具有较高的界面活性,此外,CPS-1溶液的p H值为7.6数8.5,可满足无碱二元驱用表面活性剂的pH值要求。

聚合物驱后二元复合体系驱油效果研究

主要通过室内物理实验,分析了聚合物/表面活性剂二元复合体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响,并对聚合物驱后聚合物/表面活性剂二元复合体系驱油效果进行了研究。