高温高盐油藏S/P二元复合驱室内实验研究

针对高温(98℃)、高盐(矿化度122.4 g/L)、不宜使用含碱驱油剂的中原胡12块砂岩油藏,实验考察了S/P二元复合驱替液的配方和性能.实验温度98℃,实验溶液用矿化度122.4 g/L、Ca2++Mg2+ 1.0 g/L的油田污水配制,实验原油地下密度0.8236 g/cm3,地下粘度9.11 mPa·s.从11种商品表面活性剂中筛选出的石油磺酸盐MJ2和DQ,0.4%溶液的界面张力平衡值达10-3 mN/m超低值.=1.7×107、2.4×107的商品HPAM Y1、Y2与MJ2、DQ(0.3%)的二元体系粘度(7.34 s-1,下同)很低,＜4 mPa·s,疏水基摩尔分数为0.20%、0.25%的商品疏水缔合聚合物AP-P4、AP-P5的二元体系粘度高,当聚合物浓度为1.5 g/L时MJ2/AP-P5体系的粘度＞50 mPa·s.1.5 g/L AP-P5/MJ2和DQ体系在表面活性剂质量分数为0.1%～0.3%时出现宽的高粘度峰.AP-P5/MJ2和DQ体系在11000 r/min剪切0.5分钟后静置时,60分钟粘度恢复率为80%,10小时为85%.在天然岩心中注入0.25 PV 0.05%～0.50% MJ2/1.5 g/L AP-P5体系,采收率随MJ2质量分数增大而提高,MJ2为0.25%时采收率比水驱提高20%.图5表2参1.

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。

稠油油藏聚驱后二元复合驱提高采收率研究

针对古城油田泌123断块稠油油藏条件,考察了SP二元复合体系的最佳配方、乳化性和热稳定性,并用最佳配方的SP二元复合体系进行了聚合物驱后复合驱替实验。实验结果表明,得到的最佳SP二元复合体系(2000 mg/L ZL-I+3000 mg/L OCSB)的黏度为59.5 mPa.s、界面张力7.87×10-3 mN/m,与聚合物溶液相比,黏度上升2 mPa.s、界面张力下降3～4个数量级,毛管数大幅度提高,具备更大幅度提高采收率的能力。SP二元复合体系与原油形成的乳化液黏度大于二元体系的黏度,乳化作用良好,可以进一步改善流度比。60℃下老化120天后SP二元复合体系中HPAM的水解度缓慢上升后维持在30%～40%,黏度始终保持平稳上升,变化规律与单一聚合物溶液相似;界面张力值在老化期间上升半个数量级以内,盐析程度较单一表面活性剂溶液大幅改善。岩心驱油实验表明,聚合物驱后进行二元复合驱可提高采收率10%OOIP以上,说明古城油田泌123断块稠油油藏采用二元复合驱作为聚合物驱后提高采收率的接替技术是可行的。

聚合物/羧基甜菜碱二元复合体系驱替水驱后残余油的机理

实验研究在30℃下进行。实验聚表二元复合体系为1.0 g/L HPAM、2.0 g/L羧基甜菜碱在矿化度3.7 g/L的模拟大庆油田采出水中的溶液,与模拟大庆油(黏度10 mPa.s)间的界面张力为5.8×10-3mN/m,1-1000 s-1范围的表观黏度与1.0 g/L HPAM溶液十分接近。在玻璃刻蚀大庆油藏仿真均质微观模型上,水驱20 PV的采收率为55.795%,注入20 PV二元体系使采收率增加39.724%;在二元复合体系驱替过程中,注入、采出口之间主流区域内的水驱后残余油在二元复合体系作用下发生变形,伸长并形成油丝,主要以油丝的形式被驱出;过渡区和边角区的残余油则主要以W/O乳状液的形式被驱出。W/O乳状液中的乳化水滴通过圈闭、Y型孔道挤压及水滴变形、断裂这3种方式形成并汇集为比较连续的W/O乳状液流,二元复合体系以W/O乳状液的形式由主流区扩展到两侧的过渡区,再进入边角区,启动死油区的残余油,从而扩大了波及体积,提高了驱油效率。图5参11。

强碱三元复合驱后多种调驱剂的驱油效果对比

为了优选出强碱三元复合驱后增油效果最好的调驱剂体系,以大庆杏树岗油田储层为研究对象,通过物理模拟驱油实验研究了恒速和恒压条件下的多种调驱剂在强碱三元复合驱后的驱油效果。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系、弱碱三元复合体系、"聚合物凝胶+无碱二元复合体系"组合以及"聚合物凝胶+弱碱三元复合体系"组合都可以进一步提高采收率,其中"聚合物凝胶+弱碱三元复合体系"组合液流转向效果较好,含水率下降幅度较大,采收率增幅也较大。

适合低渗透砂岩油层的新型磺基甜菜碱表面活性剂的研究

报道了以中部有芳环的长链烷基为亲油基的一种新的驱油用磺基甜菜碱SLB-13，给出了化学结构，讨论了亲油基最佳结构。45℃时该表面活性剂水溶液在0．05～3．0g／L宽浓度范围可产生超低（10^-3mN／m）油水界面张力。在尺寸4．5×4．5×3．0（cm）、纵向渗透率变异系数0．72、平均渗透率29×10^-3～45×10^-3μm^2的石英砂胶结岩心上，使用黏度10mPa·s的模拟油，在45℃考察了水驱之后注入0．3PV化学剂段塞提高采收率的幅度及段塞注入性和提高波及体积能力（通过Ps／Pw值即注剂注水最大压差比），结果如下。1．0和3．0（g／L）SLB-13段塞仅提高采收率4．62％和3．41％，Ps／Pw值为0．37和0．43，注入性好但不能提高波及体积；0．4HPAM（M=4．8×10^6）段塞提高采收率7．22％，Ps／Pw=1．05；3．0＋0．4、1．0＋0．4、1．0＋0．8SLB-13＋HPAM复合段塞分别提高采收率8．68％、11．74％、16．20％，Ps／Pw值分别为1．04、1．37、2．30，最佳段塞为1．0＋0．4S阻13＋HPAM。SLB-13可用于大庆低渗油藏提高采收率。表3参6。

电渗析处理后油田污水在聚合物驱和复合驱中的应用

利用电渗析法处理油田污水,研究了处理前后3种水所配制的聚合物溶液的流变性;淡水所配制的聚合物溶液黏度最高;指出矿化度和阳离子是造成3种水聚合物溶液流变性不同的根本原因,淡水可以作为聚合物驱的配注水。通过3种水在不同质量分数碱(0 4%、0 6%、0 8%、1 0%、1 2%)的三元复合体系的界面张力曲线,得出浓水三元复合体系达到超低界面张力时碱的质量分数范围最宽(0 4%～1 1%)。根据现场三元复合体系配方(聚合物质量浓度为1350mg/L,ORS-41的质量分数为0 3%,碱的质量分数为1%)选择了浓水三元复合体系碱的质量分数为0 6%时,两个三元复合体系黏度相近。对两个三元复合体系配方在光刻模型上进行了微观驱油实验,结果表明:浓水低碱三元复合体系也能驱替各种残余油,具有良好的驱油效果。

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。

中原油田濮83块高温高盐油藏表面活性剂/生物聚合物二元复合驱油体系研究

中原油田濮83断块砂岩油藏温度79℃,产出水矿化度153～160g/L,含Ca2++Mg2+3.0～4.5g/L。将2种耐温抗盐表面活性剂(WPS A和WA 18)在矿化度120g/L、含Ca2++Mg2+4.15g/L的等体积比产出水、注入水混合水中配成溶液,在82℃下老化12小时后测定界面张力,绘制界面活性图,得到低界面张力体系配方:1.5g/L石油磺酸盐WPS A+1.0g/L两性表面活性剂WA 18。该体系在矿化度110～150g/L或pH值4～10范围或在82℃老化61天后仍维持10-3mN/m超低界面张力。加入生物聚合物使该体系粘度增大,但不影响体系界面张力。由此得到适用于濮83块油藏的SP二元复合驱油体系:1.5g/LWPS A+1.0g/LWA 18+1.0g/L生物聚合物,该体系在82℃老化45天后界面张力维持超低值,粘度为10mPa·s。在物理实验模拟中注入0.5PV该驱油剂使采收率在水驱基础上(27.47%)提高至48.08%。在计算机模拟中,在濮83 1井注入由3.0g/LWPS A+WA 18、2.0g/L生物聚合物组成的SP段塞0.2PV,1.0g/L生物聚合物段塞0.1PV,提高采收率13.66%。图2表3参6。

非均相复合驱油体系设计与性能评价

为进一步提高聚驱后油藏采收率,针对聚驱后油藏非均质性强、剩余油普遍分布的特点,提出了非均相复合驱油体系。非均相复合驱油体系包括黏弹性颗粒驱油剂(PPG)、表面活性剂和聚合物。通过研究黏弹性颗粒驱油剂的溶胀能力、黏弹性、滤过能力和在岩心中运移性能,及其与表面活性剂、聚合物之间相互作用,得到了适合于胜利高温高盐油藏和聚合物驱后油藏的非均相复合驱油体系1000mg/L PPG+1000mg/L聚合物+0.3%胜利石油磺酸盐+0.1%非离子表面活性剂1709。结果表明,PPG可遇水溶胀,耐盐性能好,在油藏中具有封堵和运移性能,较单一聚合物能够更好地提高波及体积。在含水98%条件下注入0.3倍孔隙体积的非均相复合驱油体系,聚合物驱后提高采收率13.6%(OOIP)。该体系可应用于高温高盐油藏或聚合物驱后油藏大幅度提高采收率。

海南3断块二元驱技术研究与应用

根据辽河油田海南3断块油藏的具体特点,研究了聚合物微球/表面活性剂二元驱技术。通过室内物理模拟实验,研究了聚合物微球浓度、表面活性剂浓度和段塞大小对二元驱效果的影响,对二元驱的基本参数进行了优化。研究结果表明,海南3断块二元驱中表面活性剂复配体系的最佳质量分数为0.007 5%甜菜碱17+0.01%表面活性剂6501;聚合物微球的最佳质量分数为0.30%;段塞大小对二元驱效果有较大影响,随着段塞体积的增大,采收率增值增大到26.12%后增幅逐渐变小,最佳注入段塞为0.35 PV。该技术自2015年在海南3断块应用后,阶段累计增油超过1万t,表明聚合物微球/表面活性剂二元驱技术在中低渗油藏水驱后期具有广泛的应用前景。

二类油层缔合聚合物二元复合体系性能

大庆油田二类油层剩余地质储量大,已成为今后一个时期油田保持稳产的主要开发对象,其较低的渗透率、较强的非均质性及较高的黏土含量等储层物性条件,给常规线性聚合物强碱三元复合驱的经济有效实施带来一定挑战.为此,以中等相对分子质量疏水缔合聚合物、复合表面活性剂（磺酸盐型双子表面活性剂与非离子表面活性剂复配）为研究对象,研究该无碱二元体系对大庆油田二类油层的适用性.室内研究结果表明,该二元体系具有良好的增黏性能,并能在较宽的表面活性剂质量分数范围内（0.03％～0.3％）与大庆原油形成10q mN/m数量级的超低界面张力.此外,该二元体系还表现出较好的老化稳定性能、抗吸附性能、乳化性能及注入传导性能.通过采用物理模拟驱油实验,研究并确定了体系配方中的聚合物质量浓度、用量及段塞组合方式,室内条件下可比水驱提高采收率20％以上.

化学复配体系提高石油采收率研究与进展

本文综述了近年来国内外在化学复配体系提高石油采收率研究中的最新成果。报导了碱(A)/聚合物(P)二元及碱(A)/表面活性剂(SF)/聚合物(P)三元复配体系的界面张力(IFT)、粘度(μ)、碱耗、化学剂的吸附滞留、活性图等方面的工作。对这类体系的驱油机理和高采牧率低费用的原因进行了初步探讨。介绍了复合驱油的三个现场试验。

适合海水二元复合驱配方研究——以埕岛油田为例

为加快海上油田开发速度,针对海水矿化度高、Ca2+、Mg2+浓度高的特点,从活性剂抗钙镁能力、界面张力、聚合物速溶等方面对二元复合驱体系的性能进行了研究。结果表明:S-1、S-2两种表面活性剂浓度为0.3%时可使原油界面张力达到10-4m N/m,两种表面活性剂具有较宽的浓度窗口,油藏适应性好。当Ca2+、Mg2+浓度达到2 500 mg/L时界面张力仍能达到10-3m N/m,具有良好的抗钙镁能力。新2#和新5#聚合物在海水条件下溶解性能和增粘性能较好。聚合物对活性剂降低界面张力能力影响较小。室内物模试验表明二元复合驱室内可提高采收率26.1%。海上油田实施二元复合驱,有利于为加快开发速度,最大限度提高采收率。

十二烷基甜菜碱-重烷基苯磺酸盐/碱复合体系与大庆原油的界面行为

在50℃实验研究了以十二烷基甜菜碱(BS-12)+重烷基苯磺酸盐(HABS)为表面活性剂组分、等质量比的Na2SiO3+Na2CO3为碱组分的AS二元和ASP三元复合体系与大庆采油四厂原油之间的动态界面张力。当碱浓度为12g/L、表活剂浓度为0.5g/L、BS-12、HABS质量比在0～1之间变化时,等BS-12、HABS质量比的AS体系的界面张力最低,最低值可达10-4mN/m数量级。在4～24g/L范围改变碱浓度,则最低界面张力出现在碱浓度为12g/L时,碱对界面张力的影响是双向的。在1～10g/L范围改变外加盐(NaCl)浓度,则盐浓度为3g/L时界面张力最低,1g/L时次之,均可达10-3mN/m。在AS二元体系中加入M=2.5×107的HPAM(加量0～1.6g/L),当HPAM浓度为0.4g/L时,ASP三元体系的动态界面张力在11min后即降至10-4mN/m数量级,当HPAM浓度为1.2g/L时,三元体系的黏度(7.921/s)为29.0mPa.s,界面张力最低值可达10-3mN/m数量级,为性能最佳体系。

适用于双河油田聚驱后油藏的非均相复合驱油体系研究

聚合物驱后油藏储层非均质矛盾加剧,剩余油分布更加分散,常规化学驱进一步提高采收率难度大。针对双河油田北块Ⅱx层系聚驱后中高渗透率砂砾岩油藏特点,设计一种由聚合物、黏弹颗粒驱油剂PPG和高效表面活性剂组成的非均相复合体系,开展了驱剂优选、热稳定性评价及注入方式优化。实验结果表明,得到的P/PPG/S非均相复合体系具有高黏弹、超低界面张力的优异性能,热稳定性能良好,能够有效改善储层非均质性,扩大波及体积,同时提高驱油效率。岩心驱油实验表明,模拟油藏条件下,采用P/PPG与P/PPG/S非均相复合体系组合驱替的方式,聚驱后进一步提高采收率27.8%,从而为双河油田聚合物驱后油藏有效提高采收率提供了一种技术方法。

宽分子量聚合物/表面活性剂复合驱油体系性能评价

为解决注水开发油藏在高含水、高采出程度开发阶段,非均质性较强、层间及层内矛盾突出而又无法实现分注的问题,提出了宽分子量聚合物/表面活性剂二元复合驱油体系。采用理论计算及室内实验的方法,评价了复合体系的性能,结果表明:宽分子量聚合物具有较好的增黏效果,与表面活性剂配伍性较好;并且同时发挥了宽分子量聚合物扩大波及的作用以及表面活性剂提高洗油效率的作用,与储层的适应性更好,可以在水驱基础上提高采收率15%以上;宽分子量聚合物中分子量配比应根据储层的渗透率划分确定,只有宽分子量聚合物体系与储层非均质情况匹配性最好时,才能取得最好的驱油效果。宽分子量聚合物复合驱油体系是一种有效的驱替体系,研究结果可以为处于双高开发期的非均质油藏提高采收率提供借鉴。

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。

80℃高温油藏聚驱后复合驱油体系性能评价

针对聚合物驱后双河油田80℃高温油藏,从10种表面活性剂中筛选了石油磺酸盐表面活性剂1#,研究了表面活性剂浓度、聚合物浓度、矿化度、新鲜污水等因素对二元体系界面张力的影响,并对二元体系的长期热稳定性、表面活性剂的静态吸附量、注入性、段塞选择和岩心驱油实验进行评价。研究结果表明:1#表面活性剂具有很好界面活性,质量分数在0.1%～0.5%范围内均可达到10^(-3) mN/m数量级的超低界面张力,聚合物浓度对二元体系界面张力影响不大。二元体系具有很好的抗盐性和长期热稳定性,老化90 d后的界面张力仍能保持10^(-2)mN/m数量级。二元体系中表面活性剂在双河油砂上的吸附量要小于单一表面活性剂的吸附量。该二元体系具有良好的注入性。岩心驱油实验表明:低界面张力的二元体系提高采收率的幅度大,聚合物浓度1800mg/L、表面活性剂浓度3000 mg/L的二元体系在聚驱后可提高采收率10.26%。

复配表面活性剂体系构筑三元复合驱体系性能评价

碱(A)/表面活性剂(S)/聚合物(P)三元复合驱(ASP)技术是油田开发中后期的有效手段之一,而随着三次采油技术的发展,对复合驱体系环保的需求也越来越高,除技术指标外,还需要药剂对环境污染小或者无污染。针对D油田原油、注入水的性质以及油藏温度复配绿色表面活性剂体系,再与聚合物、碱复配构筑三元复合驱体系,考察该复合体系的相关性能。结果表明,多种复配比例均可使三元体系界面张力达到10-3 mN/m级别,而碱的加入能够提升界面活性,使界面张力达到10-4 mN/m级别。该三元体系经过5次吸附后,界面张力仍可达到10-3 mN/m级别,说明该体系抗吸附性能较好。另外,通过实验也认定该三元体系的乳化能力和热稳定性能较好。驱油实验结果表明,3种不同配比的三元复合驱体系采收率提高幅度分别为16.64%、18.11%和19.27%,提高采收率效果较好。