稠油化学降粘复合驱提高采收率实验研究

受地层压力高、储层厚度薄、边底水活跃等油藏条件影响,部分稠油油藏热采时的热损失大、成本高、采收率低,难以得到有效开发。通过室内驱油实验,研究稠油降粘剂驱、聚合物驱以及化学降粘复合驱提高采收率机理,对比分析不同驱油体系对于稠油提高采收率效果的影响。实验结果表明:利用水溶性降粘剂和聚合物组成稠油化学降粘复合驱驱油体系,可以提高采收率16.04%,优于仅使用降粘剂或聚合物作为驱油剂。对于稠油化学降粘复合驱效果,从换油效率角度考虑,优化复合驱段塞中聚合物和水溶性降粘剂的质量分数分别为0.3%和1.0%;从提高采收率角度对比,优化采用前置聚合物段塞后置水溶性降粘剂段塞的注入方式,相比于前置水溶性降粘剂段塞后置聚合物段塞的注入方式,可提高采收率7.2%~10.7%;在此基础上,优化得到水溶性降粘剂与聚合物段塞的最佳体积比为3∶2。在非均质模型和微观可视化模型中,化学降粘复合驱不仅兼具聚合物和降粘剂的驱油机理,而且还产生了协同增效作用,对于稠油较单一化学剂驱可大幅度提高波及范围和洗油效率。

三元复合体系性能及其对驱油效率影响研究

研究了碱/表面活性剂/聚合物(ASP)三元复合体系黏度、界面张力、聚合物分子线团尺寸(Dh)、分子聚集态和驱油效率及其影响因素,并对提高采收率机理进行分析。结果表明,NaOH质量分数由0增至1.2%,三元复合体系黏度由246.9降至138.8 mPa·s、界面张力降低、Dh由324.7降至263.5 nm。表面活性剂质量分数由0增至0.3%,体系黏度由127.0降至122.1再增至138.8 mPa·s,界面张力降低,Dh由139.7增至263.5 nm。随固液质量比增加和吸附次数增多,三元复合体系界面张力升高。在碱/聚合物体系中,聚合物分子结构形态以'片状'为主,'网状'为辅;在重烷基苯石油磺酸盐/聚合物体系中,聚合物分子形态出现大面积的'珠状'结构,'网状'结构不明显;在ASP体系中,聚合物分子呈现'网状-片状'结构形态。驱油实验表明,与水驱相比,三元复合体系、聚合物溶液和碱/表面活性剂二元复合体系采收率增幅分别为14.8%、12.2%和4.8%。随驱油剂黏度增加,化学驱采收率增大,但增幅逐渐减小。聚合物质量分数为0.12%、0.18%和0.25%时,聚合物驱采收率增幅分别为12.2%、15.8%和18.7%,三元复合体系驱采收率增幅分别为14.8%、18.3%和21.0%。在聚合物加量相同的条件下,与聚合物溶液相比,三元复合体系采收率增幅高2.3%~2.6%。驱油剂扩大波及体积作用对采收率的贡献要大于提高洗油效率的贡献。

聚合物/降黏剂复合驱产液能力动态预测方法

在聚合物/降黏剂复合驱过程中,由于注入的化学剂溶液黏度较高、渗流阻力大,相较于水驱阶段,注入化学剂后生产井的产液指数普遍下降,甚至难以达到预设的配产要求。目前尚没有一种明确的方法可以预测聚合物/降黏剂复合驱的产液能力,严重制约了稠油油藏化学驱技术在胜利油田的推广应用。基于数理统计原理和油藏数值模拟,首先以孤岛油田东区Ng3—4区块为例建立数值模拟模型,然后进行无因次产液指数影响因素研究,最后基于模拟结果建立无因次产液指数定量表征模型,形成了一套聚合物/降黏剂复合驱产液能力的动态预测方法。研究结果表明,所建立的无因次产液指数定量表征模型的数学形式简洁,模型中待定系数含义明确,提出的动态预测方法可以较好地拟合矿场实际动态数据。

碱/聚合物二元复合驱粘度稳定剂研究

针对碱/聚二元复合驱在现场应用中暴露的粘度不稳定问题,通过热氧老化实验,在研究三种粘度稳定体系的基础上,综合考虑复合驱不稳定因素,研制了GH-01复合型稳粘剂。结果表明,实验所用稳定剂都起到了一定粘度改善作用,其中GH-01效果尤为突出,仅需10mg/L即能使老化四个月的二元体系(碱1.25%+聚合物0.15%)粘度达到26.8mPa.s,比原体系粘度提高了5.5倍,同时该稳粘剂合成简单,价格低廉,对解决聚驱和复合驱过程中的粘度不稳定问题有积极意义。

普通稠油降黏剂驱与聚合物驱微观驱油机理

优选适用于胜利油田孤岛中二中区块普通稠油的聚合物体系及降黏剂体系,对比采收率及其微观驱油机理。结果表明,水驱油的采收率只有41.1%,微观玻璃刻蚀模型显示存在大片残余油、油块及油膜。质量分数为0.3%XJ+0.2%OP-10复配降黏剂体系在水驱基础上可提高采收率18.67%,主要依靠大油滴变形重新运移,乳化作用降低稠油流动阻力,油滴对油膜的推拉及油膜拉丝剥离作用提高洗油效率。质量浓度为1 500 mg/L AP-P5聚合物驱在水驱基础上提高采收率18.55%,主要是通过增大波及面积及聚合物对油膜和盲状残余油的拉扯作用来提高采收率,相比降黏剂驱,更具优势。

EPI-DMA共聚物在聚驱采出工艺中降粘防蜡作用研究

大庆油田部分聚驱采出井出现采出液粘度过高及结蜡严重问题,导致抽油杆下行滞后,影响油井正常生产。本文针对该问题研制出环氧氯丙烷-二甲胺共聚物作为一种高效降粘防蜡剂,室内测定该降粘防蜡剂对原油防蜡率在50%以上,含油聚合物溶液降粘率可达70%以上,现场应用效果显著。

低渗透稠油油藏CO_(2)降黏剂复合驱优选评价及矿场试验

低渗稠油油藏普遍存在自然产能低,注水井压力高、注不进,注水沿压裂缝方向推进,含水上升快等问题。以低渗稠油油藏Z13为例,开展了CO_(2)降黏剂复合驱技术研究。通过降黏剂性能评价优选出降黏剂KD-45A,再结合长岩心驱替实验,明确降黏剂段塞对体系性能及复合驱效果的影响,总结复合驱相比单一驱替方式的增效机理。实验结果显示:降黏剂KD-45A在降低黏度、油水界面张力等方面有较好的效果,其浓度达到0.3%以上时,降黏率达到96%;降黏剂能有效提升CO_(2)驱的驱油效率,每0.1 PV的降黏剂大约可以提升2%的采收率,但超过0.2 PV,降黏剂作用明显减小;前置段塞体积对减缓突破时机的影响不大;注入压力变化随前置段塞体积的增加而增大,但超过0.2 PV后变化不大。在Z13-8井组的现场试验取得较好的增油降水效果,对同类型油藏的开发具有指导意义。

GH稳粘剂对碱/聚二元体系驱油性质的影响

针对大港羊三木油田污水配注碱/聚二元复合驱过程中出现的体系粘度严重损失现象,研制了GH稳粘剂。为了考察该稳粘剂对碱/聚二元复合驱的最终驱油效果是否有利,就其对二元体系驱油性质的影响进行了逐一分析。利用热氧老化实验、界面张力仪和流变仪测定以及扫描电镜观察,研究了在添加GH稳粘剂与不添加该稳粘剂时碱/聚二元体系的长期热氧稳定性、界面张力、流变性、粘弹性以及微观形态。结果表明,GH稳粘剂能在不破坏碱/聚二元体系假塑性流变特征以及超低界面张力的基础上,通过提高其微观结构的稳定性,使得二元体系的长期热氧稳定性大幅度改善,同时粘弹性增强。GH稳粘剂有助于提高碱/聚二元体系的稳定性,在提高采收率方面具有良好的现场应用前景。

配注一体化管理平台在提高聚驱质量管理上的应用

为进一步提高注聚质量管理,站在三次采油前沿的试验大队在应用聚合物配注一体化平台提高注聚质量管理上取得一些认识,主要内容包括整合以聚驱区块为单位的质量管理单元,再造以工序服从为原则的质量管理流程,提炼以精确控制为目标的配注质量标准,探索以快速响应为手段的黏损治理模式,推进以高效生产组织为目标的配套改革,创造出聚合物驱地面质量管理崭新模式,为油田三次采油地面管理有序、高质、高效管理提供很好地借鉴作用。

配液水的组成对聚合物——表面活性齐二元复合驱体系性能的影响

针对马岭北三区的地质特征和流体性质，考察了配液水的组成对二元复合驱体系性能的影响结果表明，配液水组成对二元复合驱体系黏度影响较大，其中钙镁离子是影响溶液黏度的主要因素，钙镁离子含量越高，聚合物溶液黏度越低不同配液水对表面活性剂降低油水界面张力的能力影响较小。对于北三区试验区，实验优选出最佳的聚合物一表面活性剂二元复合驱体系配制用水是脱钙镁水。

高黏稠油生物降黏驱替技术实验研究

为有效降低高黏区稠油黏度,改善开发效果,提高原油采收率,通过对微生物降解机理的分析与研究,在实验条件下模拟了生物驱油技术,筛选出高效菌种,探讨微生物驱油技术的菌种用量、处理时间、处理效果,筛选出适用于微生物降黏菌种的复配比例。实验表明:QY-1、QY-2、QY-3菌种降黏效果较强,降黏率大于65.00%;当菌种按照1∶1∶1的比例进行复配实验时,原油降黏率达到73.58%,降黏效果优于任意单一菌种;按照最优复配比例进行驱替,增产率平均值可达到24.8%。该研究对高黏稠油油田的可持续发展具有重要意义。

低渗稠油油藏降黏剂-CO_(2)复合驱提高采收率机理研究

低渗稠油油藏实施CO_(2)驱是目前发展的主要提高采收率综合利用的技术,但受CO_(2)低黏度、高流度的影响,稠油油藏CO_(2)驱易过早气窜,为此探索了低渗稠油油藏CO_(2)-降黏剂降黏改善流度比调驱可行性,明确了低渗稠油油藏CO_(2)-水溶性降黏剂复合驱提高采收率机理。结果表明:KD-45A水溶性降黏剂在缺少外力搅拌的情况下,只能乳化原油表层以起到降黏效果,降黏效果较差,但降黏剂段塞能够改善因黏度差引起的油气过大的流度比,有效地控制CO_(2)沿气流通道突进;水溶性降黏剂乳化形成的O/W形乳状液过渡带黏度接近水相,能够防止水溶性降黏剂的指进,使降黏剂段塞对CO_(2)的调驱作用更加明显、CO_(2)的波及面积更大;CO_(2)在降黏剂中的溶解会降低CO_(2)-降黏体系剂的界面张力,充分发挥二者的协同驱油作用;CO_(2)溶于降黏剂后形成碳化水可以大幅降低重力和黏度差异对波及面积的影响,形成较为稳定连续的驱替界面,复合驱油体系的驱油机理相互协同、叠加,可大幅提高稠油采收率。

聚合物-降粘剂复合驱原油粘度界限确定方法

聚合物-降粘剂复合驱已越来越广泛地应用于各大油田,并取得了良好的开发效果,但随着原油粘度的增大,增油量不断减少,开发效益不断降低,目前尚没有明确方法来确定所适用的原油粘度界限,严重制约了该技术的推广应用。为此,从财务净现值入手,以吨剂增油值作为筛选指标,建立聚合物-降粘剂复合驱的原油粘度界限确定方法,以孤岛油田东区Ng4~1-5~1单元为例,利用所建方法得到该区块的原油粘度界限筛选图版。研究结果表明,聚合物-降粘剂复合驱原油粘度界限随油价上升不断增大,当油价为40美元/bbl时,原油粘度界限仅为854 mPa·s,但当油价升至70美元/bbl时,原油粘度界限提高至4 471 mPa·s。

大庆油田S区块水驱后聚合物驱注入方式优化研究

针对大庆油田水驱开发相继进入高含水阶段的现状,聚合物驱作为水驱后接替开发方式,大大减缓了大庆油田的产量递减。基于大庆油田水驱后聚合物驱的发展现状,模拟大庆油田S区块的油层条件,采用室内物理模拟实验方法,进行了水驱后聚合物驱注入方式的优化研究,主要研究了聚合物恒速恒浓、恒速梯次增浓、恒速梯次降浓和增速梯次降浓四种注入方式的驱油效果,通过对比采收率指标,最终确定了水驱后聚驱的最优注入方式为增速梯次降浓,为大庆油田S区块水驱后聚合物驱注入方式的优选提供了指导。

二元驱污水配聚黏损影响因素分析及控制方法

含油污水中活泼金属离子会对聚合物产生不同程度的降解,导致注入液的黏度损失较大。室内试验表明:水中二价铁、二价硫及硫化亚铁在溶解氧存在的情况下,均会大幅降低聚合物溶液的黏度,0.5mg/L的二价铁或二价硫、1mg/L的硫化亚铁,黏度损失在15%左右。溶解氧为5.17mg/L时,加入9mg/L的二价铁,聚合物溶液的黏度仅为5.48mPa.s,黏度损失超过95%。为减少上述因素对聚合物黏度的影响,利用陈化法、曝气法及化学氧化法等方法均能有效降低含油污水配聚过程中的黏度损失率。

三元复合体系在多孔介质运移过程中变化规律研究

为进一步探索三元复合体系在储层中的运移变化规律,针对大庆油田流体性质和地质特征,以油藏工程、表面活性剂化学和油田化学为理论指导,基于复合体系各组分浓度动态测试结果,开展了三元复合体系黏度、界面张力和驱油效果变化规律实验研究和机理分析。结果表明,三元复合驱过程中,聚合物、表面活性剂以及碱呈现出不同的沿程滞留特征,出现色谱分离现象,表面活性剂浓度下降速率远快于聚合物和碱浓度下降速率,整个驱替过程中超低界面张力和高黏度状态仅能够保持大约1/3的井距长度。超低界面张力对三元复合驱阶段采收率的贡献比有限,有大约60%以上原油不是复合体系在超低界面张力状态下采出的。三元复合驱使用体系只要在保持较低界面张力状态的同时兼顾充分的黏度性能,也可能获得同样良好的驱油效果。

渤海SZ36-1稠油复合表面活性剂驱的实验研究

针对渤海 SZ36-1油田油藏条件及其稠油的性质,通过稠油乳化降粘试验和填砂管驱油试验,确定了复合表面活性剂驱最佳配方为:0.6%十二烷基苯磺酸钠表面活性剂与0.3%助剂 BD-1,该配方与地层水有较好的配伍性。对该复合表面活性剂进行了稠油乳化降粘试验,当水加量为50%时,稠油粘度由2.004 Pa·s 降至0.038 Pa·s,总降粘率高达98.1%。物模驱油试验表明,该复合表面活性剂使采收率在水驱基础上提高19.88%。

聚合物-降粘剂复合驱注入速度界限确定方法

由于原油及聚合物-降粘剂溶液具有较高的粘度,导致胜利油区聚合物-降粘剂复合驱注入井的注入量往往因为无法达到预定的配注要求而被迫进行间歇生产,且目前尚没有明确的方法用以确定聚合物-降粘剂复合驱的极限注入速度,严重制约了稠油油藏化学驱技术的推广应用。基于数理统计原理和油藏数值模拟等方法,首先建立孤岛油田东区Ng4~1-5~1单元聚合物-降粘剂复合驱的典型数值模拟模型,然后采用PB试验设计进行主控因素筛选,最后借助多元回归分析法建立聚合物-降粘剂复合驱无因次吸水指数预测模型,并以此为基础建立聚合物-降粘剂复合驱注入速度界限的确定方法。研究结果表明:数值模拟方案和验证方案所对应的无因次吸水指数的实算值与预测值的吻合度较高,两者平均误差仅为1.71%,说明所建立的无因次吸水指数预测模型具有可靠性;当聚合物质量浓度为2 000 mg/L、降粘剂质量分数为0.4%、降粘剂降粘率为90%、注入段塞尺寸为0.4 PV时,目标区块的极限注入速度为0.106 4 PV/a,计算结果与矿场实际注入数据(0.11 PV/a)相近。

配注水质对二元驱油剂黏度的影响研究

二元驱地面工艺技术的核心是控制聚合物溶液的黏度损失率,黏度损失率的增加会导致驱油效果下降,同时增加运行成本。文章介绍了通过筛选和优化二元驱地面工程配注水源,采用软化工艺去除水中的铁离子、钙离子和镁离子,减小了上述离子对聚合物溶液抗剪切性能的不利影响,有效地降低了二元驱注入体系的黏度损失。

海上J油田二元复合驱体系性能改进及应用

海上J油田聚驱后开展二元复合驱实验,已累计实施8井次现场施工,并取得了较好的效果,截止到目前累计增油100×10~4m^3。但同时也出现了部分问题,如井口注入压力接近流程上限、受益井含水上升速度快等,严重影响了近年来化学驱开发效果。因此以二元复合驱体系为研究对象,通过筛选和评价得到性能改进的二元驱油体系,与现场实际使用体系进行性能对比。结果表明,改进二元驱油体系可以有效减少干粉溶解时间,并获得较高黏度,可以很好的分散乳化原油,剪切黏度保留率高。物模驱油实验结果显示,改进二元体系与现场使用体系相比较可以提高采收率值1.54%,体现较好的驱油效果。现场实验证明在相同的注入条件下,新体系溶解速度快、效果好,可以维持比较高的溶液黏度,入井液与原有体系相比提高黏度13%。