黏弹性驱替液所产生的微观力对驱油效率的影响

多孔介质中的驱油效率一般是由宏观驱替压力梯度与油水间界面张力的比值来确定的.但是,当宏观驱替压力梯度恒定时,无法用宏观力去解释黏弹性对驱油效率的影响.为此,分析了弹性和非弹性驱替液作用在残余油上的微观力,以及作用在流动的弹性和非弹性流体中各"点"上应力的异同,用数学方法计算了流体支点受到不同大小应力对微观流线的影响,研究了微观流线的改变对作用在微观残余油上的作用力的影响;通过实验证明了在宏观压力梯度不变的条件下,增大的微观力主要作用在孔隙中各种残余油团的突出部位,使突出部位变形并移动.可视岩心模型实验结果证实了上述计算和分析的结论,给出了不同黏弹性流体对岩心驱油效率的影响,以及考虑黏弹性对驱油效率的影响因素后的数模计算结果,并且与现场大规模聚合物驱的效果以及现场密闭取心结果进行了对比.上述数学模拟计算、分析、实验室和现场试验结果都表明,当驱替液的弹性增加时,作用在残余油的微观力也会改变.结果是,在驱替压力梯度恒定的条件下,黏弹性驱替液比非弹性驱替液的驱油效率高.这种用微观流线和微观作用力的分析方法以及所得到的结论应有助于进一步了解多孔介质中驱油效率的机理,有助于优化驱油方案设计,有助于筛选和研制更好的化学驱油剂和分析注入非牛顿流体和凝胶时出现的现象.

一次和二次聚合物驱驱替液与原油黏度比优化研究

研究了不同原油黏度原油油藏一次聚合物驱和二次聚合物驱时驱替液与原油黏度比对提高采收率的影响,并对合理黏度比区间进行了优化。研究结果表明:在相同原油黏度条件下,随着黏度比的增大,聚合物驱提高采收率幅度变大,但黏度比大到一定程度后采收率提高幅度的增加不明显;在相同黏度比条件下,二次聚合物驱采收率提高幅度明显低于一次聚合物驱,如果要达到一次聚合物驱时的采收率提高幅度,则需要较高的黏度比;二次聚合物驱时,聚合物注入时机越早越好。绘制了合理黏度比的理论图版,利用该图版可以检验矿场实施单元注入参数的合理性,且为一次聚合物驱及二次聚合物驱的合理注入参数设计提供了依据。

化学驱中黏弹性驱替液的微观力对残余油的作用

在相同黏度情况下,黏弹性聚合物溶液和无弹性甘油溶液的驱油效率不同,用宏观力不能解释驱油效率产生差别的原因,因此应分析弹性驱替液和无弹性驱替液作用在残余油上的微观力的变化以及对驱油效率的影响。通过理论分析和可视化驱油试验,计算了弹性驱替液和无弹性驱替液在简化孔隙模型中的流线和速度,分析了由速度和流线变化引起的微观力的变化及其对残余油的作用,用可视化岩心模型给出了不同黏弹性流体的驱油效果。结果表明,微观力不改变宏观压力梯度,且微观力主要作用在不同类型残余油的突出部分,引起了突出部分的形状变化和运移。

胜利油田三元复合驱替液用防垢剂研究

孤岛西区实施三元复合驱后,注采系统出现较重的碳酸钙结垢.胜利ASP三元复合驱替液含碱(碳酸钠)1.0%～1.5%,配制驱替液用水为回注污水,矿化度6188 mg/L,含Ca2++Mg2+78 mg/L,用Odd-Tomson法计算,地层条件下CaCO3饱和指数Is＞0,有CaCO3结垢趋势,PTB值为210,表明CaCO3生成量较多且质硬.筛选出的4种多聚膦酸盐类防垢剂,70℃时高加剂量下(100 mg/L,DZ-4和He-7;200 mg/L,HE-8和P-10)的防垢率,在模拟污水中为100%,在现场污水中分别为95.4%,58.7%,86.5%和84.0%.以DZ-4为主剂进行二元复配,得到70℃时在用现场污水配制的三元复合驱替液中防垢率超过85%的2个低加剂量配方:DZ-4+HE-7(20+100 mg/L),DZ-4+P-10(20+50 mg/L).在三元复合驱替液中加入防垢剂单剂,加剂量50 mg/L时对动态界面张力的影响不大:加剂量50、100 mg/L时对粘度影响也不大.图1表5参2.

不同粘弹性驱替液下毛管数对驱油效果的影响

通过在微亲水人造岩心上开展的室内驱油物理模拟试验,探讨了毛管数对不同粘弹性聚合物溶液驱油效率及残余油饱和度的影响。同时,在相同毛管数条件下,研究了不同粘弹性聚合物溶液对其驱油效率及残余油饱和度的影响,得到了不同粘弹性条件下毛管数与驱油效率关系的一族曲线;比较系统地研究了不同粘弹性聚合物溶液下毛管数对驱油效率及残余油饱和度的影响规律,即在毛管数相同的条件下,聚合物溶液的粘弹性越高,体系的采收率越高,残余油饱和度越低,说明了聚合物溶液的弹性也是影响其提高采收率、降低残余油饱和度的重要因素。对进一步深入研究聚合物驱油机理和现场作业具有重要指导意义。

配注系统管件内驱替液表观黏度变化模拟研究

三元复合驱驱替液在配注过程中受到剪切作用,当剪切达到一定程度时驱替液会发生降解,导致其黏度降低进而影响原油采收率。通过对新疆油田七东一区三元复合驱试验站的转输阶段驱替液进行管件流场模拟,分析了转输液在各管件中流动时表观黏度的变化。模拟结果表明,相同条件下,常用弯头、三通、同心变径管中的剪切速率依次增大;配注管径越小或流速越大,剪切速率就越高,表观黏度就越小。建议尽可能减少配注系统管件尤其是变径管的数量,适当增加配注管径,降低配注流速,尽可能地保持驱替液黏度,以增大波及体积来提高原油采收率。

聚丙烯酰胺驱替液的流度控制

通过注入预冲洗液,来提高聚丙烯酰胺的水解度、调节溶液的pH值和矿化度、配注表面活性剂等措施,增大聚丙烯酰胺驱替液的粘度和波及系数,控制聚丙烯酰胺驱替液的流度,从而提高采收率。

三元复合驱替液取样器的结构与流场模拟研究

在三元复合驱技术中,黏度是驱替液重要的技术指标之一,在配注过程中需要取样检测。驱替液在取样过程中受到一定程度的剪切后会发生降解,造成黏度下降,不能真实反映配注系统中驱替液的黏度情况,为此设计一种低剪切取样器,通过螺纹配合控制活塞缓慢移动,降低驱替液在取样时受到的剪切作用。对取样器内部流场进行模拟分析,发现取样腔内的样品黏度几乎不受剪切影响,这是因为取样腔内径较大,且活塞移动速度慢,流动剪切极小;而出入口的细管内样品黏度略低于取样腔内样品黏度,这是因为细管直径较小,流动剪切比取样腔内大,但还不足以破坏驱替液的高分子链缠结结构,不会造成样品黏度的不可逆损失。该取样器结构在取样过程中能最大程度保持样品黏度,便于准确测试流程中驱替液的真实黏度。

化学驱中黏弹性驱替液的微观力对残余油的作用

就目前的情况看,我国经济对于石油资源的需求量在逐渐提升,而且我国大部分地区石油在开采的过程中已经进行入了三次开采的阶段,在开采的过程中化学驱的使用能够有效提升石油的开采效率,并且该技术已经成为我国各个大型石油开采过程中使用的技术之一。在石油开采的过程中需要根据石油开采工艺以及驱油剂的使用种类进行合理的分析,化学驱油田采出水主要以聚合物驱采出水、二元驱采出水等为主。化学驱采出水的成分比较复杂,其中含有大量的原油、悬浮颗粒以及矿物离子、微生物以及少量的化学助剂等等。

新疆砾岩油藏三元复合驱色谱分离现象研究

采用充填克拉玛依七中区克下组砾岩油藏去油砂、渗透率0．92～1．26μm^2、直径1．8cm、长120和90crn的6个物理模型，在常温下注入0．4、0．6、0．8Pv三元复合驱替液（12g／L碳酸钠＋3．0g／L石油磺酸盐KPS＋1．2g／L抗盐聚合物KY2500），再注水5PV，定时测定流出液中碱、石油磺酸盐、聚合物浓度，绘制3种化学剂产出相对浓度C／C0～注入量曲线，列表给出3种化学剂的突破时间和C／Cn=0．1时聚-碱、碱-表、聚-表产出时间差（均以流出液体积PV为单位）。结果表明该三元驱替液在填砂管中渗流时发生了色谱分离，聚合物先突破，碱随后突破，表面活性剂最后突破，产出时间差表明石油磺酸盐与聚合物、碱的色谱分离程度较严重，因此降低石油磺酸盐在地层中的损耗是减缓三元复合驱替液色谱分离的主要途径。在较长的填砂管中，渗流距离较长，色谱分离程度较严重；增大注入段塞尺寸可减小色谱分离程度。图6表2参9。

低碱三元复合体系用于聚驱后进一步提高采收率

在室内实验研究了大庆油田条件下，水驱、聚合物驱之后低碱（NaOH）浓度的ASP三元复合驱的驱油效果。所用聚合物为M^-=1．6×10^7，HD=26％的HPAM；表面活性剂为Witco公司的烷基苯磺酸盐ORS-41和国产月桂酰二乙醇胺NNR，用矿化度3．7g／L的模拟注入水配液，模拟油黏度9．56mPa·S，实验温度45℃。NaOH／0．3％ORS-41／1．2g／L HPAM溶液的黏度～剪切速率曲线和储能模量～振荡频率曲线，随碱浓度减小（1．5％或1．2％～0．1％）而整体上移，即溶液黏度和黏弹性增大。在Kw≈1μm^2、VK=0．72的三层段非均质人造岩心上，水驱、聚合物驱（1000mg／L，0．57PV）后注入0．3％NaOH／0．3％ORS-41或NNR／1600或1800mg／LHPAM溶液（0．30Pv），采收率增值为13．5％～16．0％。最终采收率为66．4％-70．5％，含水曲线表明聚驱和复合驱过程中有油墙产生；NNR体系界面张力为10^-2mN／m，ORS-41体系为10^-1mN／m。在不同直径、连接有不同直径盲端的平行流道微观模型上。直接观察到水驱、聚驱后复合驱的波及区域明显大于水驱后聚驱的波及区域，聚驱后水驱油藏实施低碱三元复合驱可进一步增大波及体积。图5表1参4。

胜利油田聚合物驱后二元复合驱油体系优化

针对胜利油田聚合物驱后油层中仍有大量原油未被采出的情况,选取应用聚合物驱较为典型的孤岛中一区Ng3油藏开展了二元复合驱油体系优化,并进行了系统评价,结果表明,优化的二元复合驱油体系与原油可达到超低界面张力状态,其吸附量小,热稳定性及驱油效果好。物理模拟试验结果表明,聚合物驱后二元复合驱可提高采收率10.6%,优于单一聚合物驱,经济效益和可操作性优于三元复合驱,且具有较好的调驱能力。

岩心渗透率对复合驱油效率影响的实验研究

实验三元复合驱替液由10.0 g/L NaOH、3.0 g/L表面活性剂ORS-41、1.0 g/L聚合物1275A组成,用矿化度4.456 g/L的大庆油田平均地层水配制,45℃下与大庆脱气原油间的动态界面张力平衡值为1.2×10^-3mN/m,瞬时最低值为2.4×10^-3mN/m,黏度为19.0 mPa·s。在气测渗透率在0.017×10^-3-687×10^-3μm^2含油饱和度在42.37%-68.05%的21支人造均质砂岩岩心上,水驱之后注入0.2 PV复合驱替液并恢复水驱,测定水驱后采收率增值,表示复合驱替液的驱油效率。驱油效率-渗透率曲线为典型的S形曲线,渗透率≤1.56×10^-3μm^2≥16.2×10^-3μm^2采收率增值变化很小,渗透率从5.5×10^-3μm^2至16.2×10^-3μm^2,采收率增值由9.76%猛增至21.00%。在本实验条件下,16.2×10^-3μm^2复合驱岩心的临界渗透率值,该复合驱替液适用于渗透率≥16.2×10^-3μm^2油藏。用驱替压力梯度与孔隙半径（毛管半径）之间的关系和聚合物分子线团回旋半径与孔隙半径的配伍性解释了这一实验结果。图2表2参8。

海上稠油聚合物驱关键技术研究与矿场试验

在深入分析海上稠油聚合物驱提高采收率的难点与挑战的基础上,通过近10年的攻关和矿场试验,研制出适合海上稠油油藏条件的驱替液技术、平台聚合物配注技术、海上稠油含聚采出液处理技术及早期注聚效果评价等一系列技术,初步形成了海上油田聚合物驱油技术体系,并在渤海绥中36-1、旅大10-1及锦州9-3等3个油田进行了不同规模的现场试验,取得了明显的增油降水效果。证明了聚合物驱提高采收率技术在海上稠油油田应用的技术可行性和经济有效性,为海上油田高效开发探索出了一条崭新的道路,具有广阔的应用前景。

二类油层三元复合驱开发层系优化组合研究

层系优化组合就是将油层性质相近并适合同一种驱替液(注入剂)参数的开采对象组合到一起,采用同一套井网开采,以减少层间干扰,达到提高最终采收率的目的。

注氮气泡沫控制水窜技术在油田高含水期的应用

基于大庆萨北油田高含水期油藏控制水窜的需要,研制了氮气泡沫驱替液。三管非均质岩心驱油实验结果表明,与聚合物驱相比,注氮气泡沫可以显著降低驱替前后高渗透岩心的出液比率和出水比率,氮气泡沫比聚合物能更有效地封堵高渗透带。现场应用结果表明,氮气泡沫驱替液能有效地抑制注入水沿高渗透部位的突进,提高驱油效率,使得整个试验井组产出液平均含水率由93.9%下降到90.2%,在产液量降低41t/d油量增加16.4t/d,半年内累计增油3 486t,增产和综合效益显著,该项技术适合大庆萨北油田高含水期进一步提高采收率,具有较好的应用前景。

过环空流体取样器研究与应用

介绍一种过环空流体取样器。通过在井下对油井产出液进行高压密闭取样 ,然后在实验室化验分析 ,可以得到井下目的层位聚合物溶液的浓度及含水率等数据。模拟井实验和现场试验的数据证明 ,该仪器精度高 ,具有很好的一致性和重复性 。

自扩散系数的脉冲梯度—自旋回波的测量及其应用

通过对受激回波，纵向涡流延迟（LED），偶极梯度-纵向涡流延迟（LED－BPP）三个脉冲序列的比较，挑选出最适合于测量有耦合体系的分子的自扩散系数的脉冲序列，并用它测量了一系列不同浓度的C12AS－D2O溶液和C12AS－D2O－0．1mol／LNaCl溶液的自扩散系数，得到了C12As在水溶液中聚集过程的信息．

碱、聚合物体系对油水间动界面张力的影响

本文针对辽河兴隆台油田，研究了原油与ＮａＯＨ，Ｎａ２ＣＯ３等碱液间的动界面张力，着重考察了碱、聚合物复合体系对油水间动界面张力的影响。结果表明，原油与碱水间的界面张力随时间的变化为一动态变化过程；聚合物的加入，使原油与碱水间的动界面张力降低；碱浓度越高，原油与碱水间的平衡动界面张力越稳定；生物聚合物对碱水驱动界面张力影响特别敏感（即更有利于降低动界面张力）