聚合物/表活剂二元复合驱室内驱油实验研究

聚合物/表活剂二元复合驱室内驱油实验研究

李孟涛[1]2003年在《聚合物/表活剂二元复合驱室内驱油实验研究》文中研究表明叁次采油(EOR也叫强化采油)是指在二次采油后通过向油层中注入非常规物质开采石油的方法。碱/表面活性剂/聚合物(ASP)叁元复合驱技术是叁次采油中较为成熟的一种驱油技术。该技术利用了叁元体系中的碱、表面活性剂和聚合物叁种化学剂的水溶液协同效应驱替原油。它可以在表面活性剂浓度很低的情况下与原油形成超低界面张力,大大地提高了驱油效率;同时,由于聚合物的加入,这种体系又具有较高的粘度,可获得有利的流度比,从而大幅度地提高原油的采收率。大庆油田叁元复合驱的应用在现场实践中取得了较好的效果,可以提高采收率20%左右。 然而,在大规模开展复合驱工业化应用中,随之而来也出现一些问题。特别是注入碱能引起地层粘土分散、运移,导致地层渗透率下降,碱与油层流体及岩石矿物反应,可形成碱垢,如碳酸盐垢、硅铝盐垢,对地层造成伤害,会引起油井结垢,影响油井正常生产。另外,加入碱能大幅度降低聚合物的粘弹性。不利的流度比还将导致粘性指进现象,大大降低了波及体积。若不加碱,又能达到较低的界面张力,就可以避免结垢和对聚合物粘弹性的影响。另外,二元(以下二元均指聚合物/表面活性剂)体系要比叁元体系更易配制和推广。再加上二元体系的粘度和弹性比叁元体系的高很多,即使界面张力达不到超低值,总采收率也可以达到叁元复合驱采收率值。室内驱油实验结果表明,二元复合驱采收率也可提高20%以上。 表面活性剂能降低油水界面张力,改变岩石的润湿性,所以在叁次采油中有着广阔的发展前途。在二元体系中,要提高体系的洗油效率,就要找到一种具有较好界面活性的表面活性剂。表面活性剂选择是二元复合体系选择的关键技术。针对二元体系要求界面张力达到10~(-2)mN/m数量级的要求,根据反复实验,选定复合型表活剂EP-1为二元复合体系活性剂,本文对EP-1体系的界面张力进行了系统研究。通过测定界面张力实验,确定出了二元复合体系中所用表面活性剂和二元体系配方。建立了EP-1分析方法,测定了EP-1二元体系吸附等温线。对EP-1二元体系进行了室内驱油效果评价。

刘卫东[2]2010年在《聚合物/表活剂二元驱提高采收率技术研究》文中研究说明论文以实验研究为基础,全面研究分析了影响二元驱驱油效果的主要影响因素,并在研究的基础上对矿场试验提出建议。针对新疆克拉玛依油田七中区油藏条件,提出适合该区块的聚合物/表活剂二元体系配方,通过聚合物的理化性能以及注入性(阻力系数和残余阻力系数)的研究,结合七中区聚合物驱的现场注入情况,推荐了该区块二元驱所使用聚合物。从界面张力、增粘性、洗油效率、长期稳定性、吸附稳定性、改善流度能力等方面研究了二元体系的性能,并对聚合物、表活剂之间的相互作用进行分析。确定了界面张力范围为100~10-3的二元体系配方,优化出适合不同配方的表活剂。通过岩心实验确定七中区适合二元体系/原油粘度大于2.0,界面张力的最佳值在10-3mN/m,二元驱极限提高采收率24.24%。聚合物/表活剂二元驱提高采收率微观机理包括:油膜的剥离乳化、盲端残余油启动、乳状液的携带、油滴的拉丝运移、油滴的切割、油滴的壁面运移以及孔道中残余油的启动等。与聚驱相比,二元驱启动残余油的能力更强。与叁元驱相比,鉴于二元驱启动残余油能力较弱,可考虑在二元驱注入初期加入适量的碱,提高二元驱启动原油的能力,以达到既降低碱带来的负面影响,又最大限度提高二元驱采收率的目的。微观模型中驱替孔道中残余油需要的二元体系/原油粘度比在1.0以上。聚合物粘弹性在二元驱中作用明显,随着粘度比的增大,弹性的贡献率增大;随着界面张力降低,采收率明显增加,驱替孔隙中的残余油需要超低的界面张力。二元驱油过程中,低毛管数下函数点较为分散,高毛管数下函数点较为集中。相对渗透率为饱和度和毛管数的二元函数,在同一饱和度值下,相对渗透率随着毛管数增加而增加,并且随油相增加的幅度更大,从而使得油相分流量增加;提出了相对渗透率是饱和度与毛管数二元函数的实验依据,建立了考虑毛管数变化的二相渗流方程:扩展了Buckley—Leveert两相流渗流理论,将其应用于二元等化学驱渗流机理方面,将会得到了一些新的概念和新现象。

陈金凤[3]2009年在《聚驱后二元体系提高采收率可行性研究》文中研究说明室内实验结果表明,聚驱后地层中仍残留大量剩余油,如何充分挖潜残留在地下的原油是当前亟需解决的问题。聚驱后利用叁元复合驱虽然能够大幅度地提高原油采收率,但是碱的使用不仅降低了聚合物的粘度,同时还会引起地层粘土分散、运移、地层渗透率下降、油层及井底结垢、生产井产液能力降低、监泵周期缩短、采出液破乳脱水困难等一系列问题。针对叁元复合驱的上述问题,本文模拟萨南开发区储层特点研制了室内人造物理模型,探索聚驱后利用无碱聚合物/表面活性剂二元复合体系进一步提高采收率幅度的可行性。本文综合现场和室内经验初步确定二元复合体系的配方,通过性能评价实验对二元体系配方进行优化。利用优化后的二元体系开展水驱、一次聚驱和二元复合驱实验研究。通过静态、动态驱油实验对非离子表面活性剂和新型表面活性剂二元复合体系的粘度、界面张力的稳定性以及驱油效果进行评价,同时通过均质和非均质岩心实验对比二元体系与叁元体系的驱油效果,另外开展室内物理模拟实验对二元体系在大平面模型流线上的分布及吸附滞留规律进行系统的研究。实验结果表明:该二元体系与所选现场区块原油的界面张力在较宽的活性剂浓度范围内均能够达到10-3mN/m数量级;体系的粘度和界面张力的稳定性较好;室内物理模拟实验结果表明,聚驱后在人造均质和非均质岩心中注入该二元体系均可以提高采收率10%左右,且在非均质岩心中二元体系驱油效果要好于叁元体系。

高峰[4]2009年在《碱/表面活性剂二元体系与聚合物交替注入提高采收率实验研究》文中提出大庆油田已开展的复合驱矿场试验所采用的注入方式均为碱、表面活性剂、聚合物叁元复配体系笼统注入,采用该注入方式所开展的矿场试验都取得了比水驱提高采收率20%左右的较好效果。前期的研究表明,该注入方式尚存在着一定的局限性。合注分采并联实验结果表明,叁元体系在高、中、低渗透层中的注入量分配呈现出很大程度的不均衡性。对北二西聚合物驱区块具有连续测井资料的六口井的吸入剖面进行统计结果表明:注聚以后注入井吸入剖面随着注入孔隙体积倍数的增加而得到改善,高渗透层相对吸水量相对减少,中低渗透层吸水量相对增加;当注聚量达到一定注入孔隙体积倍数后(约0.13PV),剖面调整发生了反转,高渗透层相对吸水量增加,中低渗透层吸水量相对减少。剖面的过早反转直接带来化学剂相对较多地进入高渗层,这一点对于具有超低界面张力的叁元体系势必更为明显,表现为叁元体系在高渗透层的指进现象更为强烈。因此,有必要改进注入方式,从而进一步提高叁元复合体系扩大波及体积与提高驱油效率的作用。本项目通过系统的室内评价和物理模拟实验以及数值模拟技术,研究了不同前置聚合物段塞大小对碱/表活剂与聚合物交替注入的驱油效果影响,确定了前置聚合物段塞0.1pv的交替方式驱油效果最好;研究碱/表活剂二元体系与聚合物交替注入的合理注入时机、合理的交替频率、交替段塞大小及不同注入方式对室内驱油效果的影响,确定了交替3次和4次的注入方式驱油效果最好,也就是二元体系的用量在0.075-0.10PV之间驱油效果相对较好;开辟叁元复合驱技术新的注入程序,以进一步提高现有聚合物驱技术的提高采收率幅度、充分地发挥叁元复合体系中的碱/表活剂在油层中对提高采收率的贡献。

梁守成[5]2010年在《二类油层二元复合驱油体系性能评价》文中研究指明聚合物/表面活性剂驱油在大庆油田一类油层中已经得到应用并且取得了良好的经济效益。但是随着油田开采年限的不断加长,大部分主力油层已经进入高含水阶段,随着油井含水的增加,原油开采的经济效益越来越差,这就迫切地要求我们加大对二类或叁类油层的开采力度。由于二类油层与主力油层相比普遍具有渗透率低,厚度薄,连通性差的特点,使得传统的驱油方法在二类油层中并不完全适用。因此需要人们在二类油层条件下进一步研究提高原油采收率的方法。从而对大庆油田稳产4000万吨的目标提供保障。本文在对化学驱驱油机理进行了全面分析的基础上,对大庆采油二厂新型无碱表面活性剂与聚合物复配的二元体系的界面张力、粘度性能进行了实验评价,实验结果表明该二元体系具有良好的抗盐、抗剪切性能与稳定性,可以形成超低界面张力;同时通过实验对二元体系的静吸附量以及动滞留量进行了测量,得出天然岩心中表活剂的平均滞留量为0.251mg/g,可以满足实际生产的要求。通过室内驱油实验,对比分析了不同表活剂浓度、不同聚合物粘度、不同主段塞大小、不同前置段塞大小以及不同后续保护段塞大小条件下的二元体系驱油效果,总结归纳出各因素对驱油效果影响规律,从而得出了符合大庆油田二类油层二元复合驱的最佳体系配方:0.03PV前置聚合物段塞+0.3PV二元(S:0.3%+HPAM:1610mg/L,粘度40.3mPa·s)+0.3PV聚合物后续保护段塞+水驱。最后在天然岩心与非均质岩心中对所确定的二元体系配方进行了模拟验证,并与相同经济条件下的单一聚合物驱以及相同段塞大小下的聚合物驱和叁元复合驱进行了对比,从而为大庆二类油层进行无碱二元复合驱确定出了最佳的驱油方案。室内物理模拟实验结果表明,无碱二元体系可以提高原油采收率17%以上。

董欣[6]2010年在《聚驱后凝胶+表活剂(二元)交替注入驱油实验研究》文中指出由于多数油藏在聚驱后仍有大量残余油残留在地层中,而聚驱后的一些接替技术提高采收率的效果又不是很理想,因此如何找到更有效的方法对这部分残余油进行进一步的挖潜是各聚驱油田亟待解决的问题。目前聚驱后进一步提高采收率方法的研究已成为聚驱油田的研究重点。本文对聚驱后油藏凝胶+表面活性剂交替注入进一步调驱的机理进行了详细的理论分析,在此基础上根据试验区块的构造特征和油层的物理性质,通过室内凝胶体系成胶特性和稳定性评价、表面活性剂界面张力测量及凝胶与表面活性剂配伍性实验,筛选出适合聚驱油藏进一步调驱用的凝胶体系和表面活性剂。凝胶体系为由分子量2500万、浓度1800mg/L的聚合物溶液和铬离子交联剂按照聚交比40:1所配制的铬离子凝胶体系;表面活性剂体系为浓度0.3%的大庆再创RMA-1型表面活性剂。利用筛选出的凝胶和表面活性剂驱油体系进行长条岩心凝胶+表面活性剂注入特性实验,优选出合适的凝胶+表面活性剂交替注入段塞的大小、注入轮次。通过人造大平板模型系统研究凝胶体系和表面活性剂溶液交替注入的注入特性和驱油效果,实验结果表明:在凝胶+表面活性剂(二元)段塞大小为0.05PV、注入总量达0.65PV的前提下凝胶+表面活性剂(二元)驱油阶段采收率可在聚驱基础上提高10个百分点以上。这说明凝胶+表面活性剂(二元)交替注入驱油能够在聚驱后进一步挖掘剩余油,提高采收率,是一项很有潜力并且值得深入研究的采油新技术。

赵玉集, 罗莉涛, 刘卫东, 严文翰, 苟婓婓[7]2014年在《聚合物/表活剂二元体系在多孔介质中运移的黏度和界面张力变化》文中研究指明黏度和界面张力是评价聚合物/表活剂二元体系驱油能力的主要指标,研究二者在多孔介质中运移过程中的变化对提高二元体系驱油能力有重要指导意义。设计4种注入段塞的二元体系在3种长度的填砂模型运移的室内实验,对体系运移过程中黏度和界面张力的变化进行研究。结果表明:在注入速度和运移距离相同的条件下,注入段塞越大,流出液的最低界面张力更低,保持低界面张力的时间更长,黏度保留率也更高;在注入速度和段塞相同的条件下,运移距离越长,流出液的界面张力保持低界面张力程度越高,黏度保留率越高。研究结果对现场二元体系的注入方案设计具有一定指导作用。

周雅萍, 郭冬梅, 潘利华, 张文, 陈川林[8]2010年在《SP二元复合驱提高重质原油驱油效率室内实验研究》文中认为针对NB35-2块重质原油油藏特点、开发现状及油品性质,开展了聚合物/表面活性剂(SP)二元复合驱提高驱油效率、改善水驱开发效果室内实验研究。对不同类型表面活性剂与水的配伍性、与原油间的界面活性、抗盐性、长期热稳定性和驱油效果进行了考察,结果表明,筛选的SP二元复合驱油体系为:0.10%聚合物+0.36%表面活性剂17~#,溶液黏度19.7 mPa·s,与原油间界面张力达10~(-3)mN/m数量级以下;注入0.3 PV可提高驱油效率32.35%。

孙丽静[9]2011年在《聚合物驱后无碱泡沫驱油技术研究》文中提出本文开展聚合物驱后无碱泡沫驱油技术的室内实验研究,通过实验筛选出适合非均质地层调驱的二元低张力体系和泡沫体系,在利用泡沫体系封堵高渗透层扩大波及体积的同时,使二元低张力体系进入中、低渗透层提高驱油效率,从而较大幅度地提高聚驱后的原油采收率。首先,采用气流法筛选发泡剂,从10种发泡剂中筛选出发泡能力强、稳定性好且与HPAM的配伍性好的发泡剂—CYL。CYL具有良好的耐温性能、抗盐性、与HLX表活剂的相容性。在很广范围内的油田条件下,可以用作发泡剂。其次,进行了界面张力评价实验。实验结果表明,HLX与HPAM组成的二元体系的界面张力都接近10~(-3)mN/m数量级。且抗盐性能较好,黏度保留率高和界面张力稳定性好,可以满足现场对低张力体系的性能要求。再次,选择质量浓度为0.3%的CYL为发泡剂、HLX为二元低张力体系的表活剂进行聚驱后无碱泡沫驱提高采收率实验。不同的注入方式对驱油效果影响较大,边调剖边驱油的注入方式好于先调剖后驱油,其中,(0.05PV CYL体系+0.05PV N2+0.1PV HLX体系)交替3次的注入方式的提高采收率值最大为14.45%。最后,实验条件相同时,采用气液交替的注入方式,泡沫体系中气液比为1:1,聚合物的浓度为1200mg/L,段塞大小为0.6PV时,二元泡沫体系提高采收率为7.84%,二元低张力体系提高采收率为5.87%,叁元复合体系提高采收率为7.29%,都明显低于二元泡沫体系与二元低张力体系交替注入的提高采收率效果,并在天然岩心和贝雷岩心中验证了该方案的可行性。

张琦[10]2017年在《S区块叁元复合驱油机理及应用研究》文中认为S区块油藏厚度较大,其中的厚油层主要是由各种河流砂体相互迭置形成,这些河流砂体成因较多,主要的形成类型由弯曲分流河道砂、辫状河砂体、低弯曲分流河道砂组成。在S区块中这些形成类型占比较大,而且油层的厚度和连续性等形成形式多样化,严重的影响了S区块油藏开发。在S区块油藏的开发过程中,在油藏含水较高的情况下,油层的剩余油含量较大,依旧具有较大的开发和挖掘潜力。本文主要针对S区块油藏为研究对象,首先进行了叁元复合驱机理的研究,其次对各个驱油体系进行分析,并对驱油体系的影响因素进行分析,然后通过碱表活剂疏水缔合聚合物流体流变性、粘度、界面张力、剪切性能等进行讨论,探讨了各个药剂体系在驱油体系中的协同效应,其次,对S区块叁元复合驱体系的界面张力进行分析和研究。基于室内岩心驱替实验模型,开展了S区块叁元复合驱体系的驱油实验研究,对S区块叁元复合驱体系驱油过程中的影响因素进行分析和研究,分别对S区块叁元复合驱体系的界面性能、渗透率、润湿性等影响驱油效率因素进行分析,最后以S区块叁元复合驱现场施工为例进行分析,对S区块叁元复合驱体系开发效果及潜力进行分析,针对开发效果对施工方案进行优化。

参考文献:

[1]. 聚合物/表活剂二元复合驱室内驱油实验研究[D]. 李孟涛. 大庆石油学院. 2003

[2]. 聚合物/表活剂二元驱提高采收率技术研究[D]. 刘卫东. 中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所). 2010

[3]. 聚驱后二元体系提高采收率可行性研究[D]. 陈金凤. 大庆石油学院. 2009

[4]. 碱/表面活性剂二元体系与聚合物交替注入提高采收率实验研究[D]. 高峰. 大庆石油学院. 2009

[5]. 二类油层二元复合驱油体系性能评价[D]. 梁守成. 大庆石油学院. 2010

[6]. 聚驱后凝胶+表活剂(二元)交替注入驱油实验研究[D]. 董欣. 大庆石油学院. 2010

[7]. 聚合物/表活剂二元体系在多孔介质中运移的黏度和界面张力变化[J]. 赵玉集, 罗莉涛, 刘卫东, 严文翰, 苟婓婓. 科技导报. 2014

[8]. SP二元复合驱提高重质原油驱油效率室内实验研究[J]. 周雅萍, 郭冬梅, 潘利华, 张文, 陈川林. 精细石油化工进展. 2010

[9]. 聚合物驱后无碱泡沫驱油技术研究[D]. 孙丽静. 东北石油大学. 2011

[10]. S区块叁元复合驱油机理及应用研究[D]. 张琦. 东北石油大学. 2017

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