Study on Oil Displacement Efficiency of Binary Compound Flooding in Heterogeneous Reservoir

Heterogeneous reservoir characteristics for oilfield, choose HS-1 non-ionic surfactant and polymer formation in binary combination flooding system can significantly improve the rate of production of low permeability reservoir in heterogeneous reservoir. According to the core flooding experiment analyzed longitudinal heterogeneous models, single surfactant and a single polymer and polymer flooding of table binary complex drive effect. Studies show that binary combination flooding recovery effect is best, followed by polymer flooding, minimum of surfactant flooding, in heterogeneous reservoir.

二元驱体系水动力尺寸与储层喉道尺寸匹配关系

针对低渗透油藏二元驱过程中聚合物分子量和浓度选择无依据的问题,首先,采用激光粒度分析仪测试不同条件下二元驱体系水动力学尺寸,明确了二元驱体系水动力学半径随聚合物分子量、聚合物浓度、表面活性剂浓度、基液矿化度的变化规律;然后,通过恒速压汞实验测试不同渗透率人造岩心平均喉道半径,并拟合出了人造岩心渗透率与平均喉道半径经验公式,最后,基于二元驱体系注入性实验结果,结合现场数据计算得到的判定标准,明确当岩心渗透率小于20×10^(-3)μm^(2)时,注入聚合物的分子量应小于300万,质量浓度小于500 mg/L;当岩心渗透率处于20×10^(-3)~40×10^(-3)μm^(2)之间时,注入聚合物的分子量应小于500万;当岩心渗透率处于40×10^(-3)~70×10^(-3)μm^(2)之间时,注入聚合物的分子量应小于1200万,结合基液矿化度和表面活性剂浓度对二元体系水动力尺寸影响规律,可为现场二元体系配方调整提供指导。

胜利油田高温高盐油藏化学驱提高采收率技术进展

胜利油田化学驱资源丰富,但由于储层非均质性强、油藏温度高、地层水矿化度高、钙镁离子含量高和原油黏度高等问题,化学驱技术实施难度较大。历经多年攻关,创建了高温高盐油藏化学驱理论,形成了聚合物驱、无碱二元复合驱、非均相复合驱和降黏复合驱等化学驱技术系列,解决了地层温度为85℃、地层水矿化度为30000 mg/L、钙镁离子质量浓度为1500 mg/L、地层原油黏度为1000 mPa·s以内油藏大幅度提高采收率的难题。基础理论方面,阐明了“变形通过、液流转向、均衡驱替、调洗协同”的非均相复合驱提高采收率机理,取得了高黏油藏化学驱“黏弹性并重”与“大幅度降低黏附功”的重要认识。技术应用方面:针对海上油田大幅度提高采收率技术难题,研制了高效二元复合驱油体系,设计了全密闭配注工艺,形成了海上油田二元复合驱技术;针对聚合物驱后油藏与高温高盐油藏条件,发明了黏弹性颗粒驱油剂,研发了非均相复合驱油体系,创建并发展了非均相复合驱技术;针对高黏油藏,研发了高黏弹聚合物和高效表面活性剂,研制了降黏复合驱油体系,形成了高黏油藏无碱二元复合驱技术。截至2023年10月,胜利油田高温高盐油藏化学驱技术已动用石油地质储量达6.3×10^(8)t,累积产油量为7701×10^(4)t,累积增油量为3604×10^(4)t,为胜利油田持续稳产、高质量发展提供了强力支撑。

微气泡增效二元复合驱提高普通稠油采收率实验

针对普通稠油化学驱提高采收率技术现状,研究了一种化学驱油新体系。通过高效二元复合驱配方的筛选,微气泡的分散,构建了微气泡增效二元复合驱体系,分别从驱替普通稠油效果和有关机理方面展开了研究。结果表明,溶气法构建微气泡增效体系简单实用,形成的微气泡(平均直径26.7μm)能较均匀地分散于常规高效二元体系中,具有注入性好,提高阻力系数能力强,残余阻力系数高等特点。除存在一般二元复合驱的采收率机理外,微气泡产生的贾敏效应叠加以及微气泡对稠油的协同乳化携带作用,能显著增加体系的波及能力和洗油效率。在模型非均质条件下,微气泡增效二元复合驱提高普通稠油采收率的效果明显高于常规高效二元复合驱,可以再增加12个百分点。本文研究为普通稠油化学驱提供了较好的技术思路。

砾岩油藏二元复合驱注入体系优化研究

新疆克拉玛依砾岩油藏经过几十年的水驱开发,面临剩余油高度分散、采油速度低等问题,选取聚合物部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和低张力表面活性剂PS-30及强乳化表面活性剂OP-10组合形成不同的二元复合体系,利用长砂管模型研究不同渗透率、不同驱替方式及不同注入量下复合驱体系在砾岩油藏的应用界限及提高采收率极限。实验结果表明:二元复合驱能够有效驱替残余油、扩大波及体积,显著提高砾岩油藏采收率。聚合物浓度为1000 mg/L,相对分子质量为7×10^(6)的聚合物在渗透率3×10^(-2)μm^(2)时复合驱采收率为66.31%,较水驱提高21.85个百分点。强乳化复合体系提高采收率效果好于低张力复合体系。复合体系注入量越高,提高采收率越大,但提高采收率幅度并非线性变化,复合体系注入量达到3.5 PV以后,复合体系提高采收率值逐渐趋于稳定,在注入10 PV后,复合驱体系最高提高采收率幅度达到40.38个百分点。

耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系研究及应用

针对高温高盐油藏采用常规聚合物和表面活性剂驱油效果较差的问题,将耐温抗盐型聚合物SPAM-1和阴-非离子复合型表面活性剂YANC-E进行复配,研制了一种适合高温高盐油藏的耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油体系,并通过室内实验评价了驱油体系的综合性能。结果表明:该二元复合驱油体系的耐温性能较强,在115℃下老化后,体系的黏度保留率仍能达到90%以上,界面张力仍能达到10^(-3)mN/m数量级;体系具有良好的抗盐性能,当矿化度大于100000 mg/L时,体系仍能保持较高的黏度和较低的界面张力;体系具有良好的长时间老化稳定性能,在储层温度和矿化度条件下老化60 d后的黏度保留率在85%以上,界面张力始终维持在10^(-3)mN/m范围内;驱油体系与原油形成的乳状液稳定性较强,放置120 min后乳状液的分水率小于20%,具有较强的乳化性能;驱油体系在地层条件下吸附6次后仍能保持较高的黏度和较低的界面张力,具有良好的抗吸附性能。另外,岩心水驱结束后注入0.5 PV二元复合驱油体系,能使采收率继续提高25%以上,驱油效果较好。A区块内5口采油井在实施耐温抗盐强乳化聚-表二元复合驱油措施后,日产油量显著提高,含水率明显降低,取得了良好的现场应用效果。

注二氧化碳驱替稠油技术研究进展

稠油具有黏度大、流动性差等特点,导致开采难度增大、采收率降低等问题出现。目前,注二氧化碳驱替稠油技术已在各大油田得到广泛应用,取得了一定效果,但实际应用与未来发展也面临一定挑战。驱油机理方面,二氧化碳可用于稠油开采,主要通过降黏、溶解等作用增强稠油的流动性。驱替技术方面,二氧化碳驱替稠油开采技术按介质个数可以分为一元驱替、二元复合驱替、三元协同驱替。二氧化碳吞吐技术是驱替普通稠油的主要方式;非均质性较强的特稠油、超稠油,需加入蒸汽、化学试剂等物质综合作用;“CO_(2)+”多元介质复合驱替技术是未来的发展趋势。实践效果方面,二氧化碳辅助三元协同驱替稠油技术采收率最高。二氧化碳辅助驱替稠油技术主要应用于普通稠油油藏,未来应在深层超稠油开采的适应性、二氧化碳埋存等方面加强理论研究和先导试验。

基于VBA和Excel的水库调洪计算程序开发与应用

在Excel的基础上,结合VBA实现了列表试算法调洪计算的程序化,针对调洪计算的特点,利用二分法实现迭代计算,不需要人工键入公式即完成计算,且易于拓展,可通过循环计算实现多组方案同时计算,显著提高了调洪计算的效率和准确性。通过云南清水河水库工程实际应用,证实本程序计算成果与手动计算成果一致,可满足工程应用要求。

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。

国内油田三次采油提高采收率主体技术进展(上)

目前,化学驱、气驱和稠油热采是我国三次采油提高采收率(EOR)的三大主体应用技术,本篇聚焦阐述我国聚合物驱、三元复合驱、二元复合驱、非均相复合驱等化学驱的主要技术及应用新进展。

羧酸盐类Gemini表面活性剂二元复合驱配方的研究

通过界面张力、正交试验、吸附损失实验、室内模拟驱油实验等方法,系统研究了所合成的系列羧酸盐类Gemini表面活性剂的界面活性、与普通羧酸盐表面活性剂的协同效应、吸附损失及驱油效果。在此基础上确定了适合孤岛油田东区稠油油藏的无碱二元复合驱配方,即0.02%SDG-4+0.05%SDCM-1+0.10%SDC-1+0.2%HPAM。该配方与目的层原油的界面张力达到超低,SDG-4在油砂上的静态吸附损失为2.555mg/g,符合国家"八五"和"九五"化学驱对吸附损失的要求,室内模拟驱油实验提高采收率高达36%,具有很好的驱油效果。

海上油田聚合物驱后提高采收率技术

中国海上油田中有3个油田实施了聚合物驱开采技术,且取得了较好的增油控水效果,但聚合物驱后进一步提高采收率技术将成为一个亟待解决的问题。为了研究海上油田聚合物驱后提高采收率的合理接替技术,在调研总结中外聚合物驱后提高采收率技术的基础上,从工业化应用规模、矿场试验效果和驱油机理等方面进行分析,针对海上油田的特点和条件,筛选出适合海上油田聚合物驱后提高采收率的接替技术。结合室内物理模拟实验,对残留聚合物的分布特点和聚合物驱后接替技术进行了分析,对比了聚合物驱后二元复合驱与絮凝剂驱提高采收率的效果。研究结果表明,海上油田聚合物驱后可采用二元复合驱和聚合物再利用等提高采收率技术进一步开发;聚合物驱结束时,残留聚合物主要分布在主流线上;聚合物驱结束后进一步提高采收率的时机越早越好;二元复合驱油体系增油降水效果及注入性均优于絮凝剂驱。

油田开发战略与接替技术

对于中国油田开发面临的严峻形势,详细阐述了基于中国油藏地质特点的开发技术现状、以广义"二次开发"理念为核心的油田开发战略部署,深入分析了以二元驱、稠油火驱、注气混相/非混相驱、泡沫复合驱、聚驱后聚表剂驱为主的5大类关键技术在中国油田开发中的战略地位,指出要根据中国油田开发的现状和特点,积极推进油田开发方式转变,加强油田开发战略接替技术攻关。

乳化性能差异对中低渗岩心驱油效果的影响

乳化是表面活性剂的重要作用之一,对表面活性剂应用于三次采油的驱油效果具有重要影响。文中通过一系列室内实验,对比分析了2种乳化性能不同的表面活性剂在不同渗透率条件下,应用于单一表面活性剂驱和聚/表二元驱的驱油效果。实验结果表明,对于2种强化采油方式,在不同渗透率条件下,乳化效果好的表面活性剂提高采收率的效果更加明显。相对于单一表面活性剂驱,二元复合驱中乳化作用提高采收率的效果变弱。当渗透率较高时,良好的乳化性能可明显提高采收率,同时对注入压力的影响较小;当渗透率较低时,乳化作用的改善对提高采收率效果的影响不明显,并会引起注入压力的急剧升高。相对于中高渗地层而言,低渗地层化学驱更适于选用乳化性能较差或一般的表面活性剂。

不同碱/表面活性剂二元复合驱体系的性能对比

分别研究了含有有机碱、无机碱的碱表面活性剂AS二元复合驱体系的降低油水界面张力、耐温抗盐性能、乳化性能、表面活性剂在油砂表面的吸附量、地层水结垢趋势、提高原油采收率及驱油特性的性能。研究结果表明:与单一碱的二元复合驱油体系相比,复合碱的驱油体系可以提高抗盐性能、原油乳化性能及原油采收率幅度;碱的种类影响驱油体系的耐温抗盐性能及乳化性能,含有有机碱的驱油体系的抗盐性能好,抗盐可达50000mg/L,含有无机碱的驱油体系抗温性能及对原油乳化能力好,抗温达90℃,原油脱水率最低(8.5%);碱的加入可降低石油磺酸盐在油砂表面的最大吸附量,降低量为25%数30%;复合有机碱及复合无机碱的二元复合驱油体系均可以较大幅度提高原油采收率,提高采收率幅度超过18%,但与复合无机碱的驱油体系相比,复合有机碱的驱油体系可以有效减弱地层水的结垢趋势;复合有机碱与复合无机碱/表面活性剂二元复合驱油体系的微观驱油特性不同。

聚驱后残留聚合物分布及对二元驱的增效作用

针对如何将聚驱后残留在油藏中的有限聚合物发挥出最大限度效益的问题,开展了聚驱后残留聚合物分布及对二元复合驱增效作用的研究。研究中调研并系统总结了目前国内外聚合物驱后的提高采收率方法,进行了符合海上油田A区块油藏地质特征的大型三维平面物理模型实验研究,通过对水驱、聚驱、聚驱+表面活性剂的二元复合驱及后续水驱等不同阶段的聚合物溶液的黏度场、浓度场和压力场等值线图的取样监测,认识了残留聚合物的分布规律及对聚驱后二元复合驱的影响。结果表明:注聚结束时,主流线浓度最高,两翼部分最小;后续水驱结束,主流线浓度最小,聚合物大部分被驱出。岩芯中残留的聚合物越多,对二元复合驱的辅助作用越强,注聚结束后越早实施接替技术越好。研究成果对聚驱后如何利用接替技术继续提高产量具有重要的指导意义。

聚合物-表面活性剂二元驱提高采收率机理实验

针对新疆油田七中区开发现状,设计聚合物-表面活性剂二元驱的填砂管、天然岩心及微观模型驱油实验,研究二元驱提高采收率机理,为油田现场提供二元驱优化配方。二元驱采收率增幅随着水油黏度比增大而增大,随着界面张力减小而增大。毛细管准数反映二元体系溶液黏度和界面张力的协同效应,应以其为准优化筛选最佳配方。新疆油田七中区二元驱溶液临界黏度比2.5、临界界面张力数量级为1′10-2 m N/m、临界毛细管准数数量级为1′10-3;优选出配方为0.3%KPS-1+1 115 mg/L HPAM,可提高采收率23.96%。二元驱通过聚合物增黏,降低驱替相流度,增加油相流度,使流度比减小,克服了注水指进,增加了吸水厚度,从而提高波及系数,进而启动盲端残余油;通过表面活性剂降低界面张力,降低黏附功,使残余油乳化、剥离、拉丝并易于启动,同时乳状液进一步增加驱替相黏度,在低界面张力和较高黏度下,毛细管准数大幅度提高,从而提高洗油效率,进而启动岛状、柱状及膜状残余油,最终提高了采收率。

无机盐对新疆油田二元驱过程中乳状液影响研究

乳状液稳定性对于化学驱提高原油采收率具有非常重要的作用,稳定性过强会导致采出液破乳困难;稳定性过弱,乳状液会很快破乳,使复合驱油体系波及体积受到影响。系统研究了不同类型无机盐对新疆油田二元复合驱油体系乳状液稳定性的影响。结果表明,无机盐可以加速水包油型乳状液的破乳,特别是二价阳离子,能将破乳率提高1倍以上;阴离子的种类对乳状液的稳定性影响较弱。无机盐对乳状液破乳效率的影响与离子价态和Zeta电位有关。

聚/表二元复合体系配方优选及其驱油效果评价

以大庆喇嘛甸油藏地质特征和流体为研究对象,开展了聚/表二元复合体系组成对驱油效果的影响研究。结果表明,在等药剂费用且固定聚合物质量浓度(2200 mg/L)的条件下,在适当浓度范围内,随表面活性剂浓度增加和碱浓度降低,驱油剂视黏度增加,界面张力逐渐增加;与碱/表/聚三元复合体系相比,聚/表二元复合体系阻力系数和残余阻力系数较大,液流转向能力较强,但当表面活性剂加量过高(2.0%)时,阻力系数和残余阻力系数降低。表面活性剂质量分数由0.5%增至5.0%时,聚/表二元复合驱采收率增幅先增加后降低,在表面活性剂加量为1.5%时达到最大值22.5%;"产出/投入"比由6.7降至0.8。当表面活性剂加量在0.5%~1.5%时,二元复合驱技术经济效果较好。碱加量由0.4%增至1.2%时,聚/碱二元复合驱采收率增幅由14.2%降至9.9%。聚/表二元复合体系优选配方为聚合物质量浓度2000 mg/L,表面活性剂质量分数0.5%~1.5%。

NNMB／NAPS二元体系与原油界面张力研究

室内在模拟中原油田油藏温度条件下研究了双子表面活性剂NNMB与疏水缔合聚合物NAPS二元复合体系与原油的界面张力。考察了NNMB、NAPS、NaCl对二元体系／原油界面张力的影响。结果表明：NAPS对NNMB溶液界面张力值没有明显的影响；NNMB／NAPS二元体系中加入一定量的氯化钠,可以增加表面活性剂降低界面张力的效率；该体系与原油间的最低瞬态界面张力均低至10^(-3)mN／m。这种新型二元体系对于高矿化度油藏提高原油采收率具有很大的应用前景。