复合驱流度设计方法研究

应用低界面张力下相对渗透率曲线的处理方法,推导了低界面张力下水相相对渗透率的计算公式。以流度设计的基本思想为基础,结合聚合物的描述方法,建立了复合驱流度设计模型。以胜利油田孤岛中一区Ng3单元为例,研究了控制二元复合驱流度的最小聚合物浓度,并制作了相应的图版。研究结果表明:含水饱和度越大,界面张力越低,控制复合驱流度的最小聚合物浓度越大;复合驱段塞的流度要根据储层的水洗程度和主体段塞降低油水界面张力的程度来设计。     

二元复合驱效果实验研究

采用聚/表二元复合溶液,分别对高渗、中渗、低渗三种岩心进行了驱替实验。实验表明二元复合驱能大幅提高采收率,并遏制含水率上升,分析了驱替效果特征。     

大庆油田葡1组西区二元复合驱提高采收率技术现场应用

摘要: 大庆油田已进入高含水开发阶段,针对大庆油田葡1组西区矿场实际需求,结合大庆油田葡1组油藏地质特征,开展了二元复合体系的研究工作。通过室内物理模拟实验,对现场注聚方案进行注入参数优化,并得到了良好的矿场试验效果,对大庆油田的后续开发有重要意义。     

二元复合驱温度界限研究

二元复合体系中,聚合物的黏度和表面活性剂的油水界面张力是影响二元复合驱驱油效果的主要因素。温度对这两个因素都有很大的影响。目前,二元复合驱在国内已进入矿场试验阶段。针对国内几个二元复合驱试验区块,通过实验研究温度对二元复合体系黏度和油水界面张力的影响,确定温度对二元复合驱矿场试验的影响,对二元复合驱矿场试验进行指导。对比几个试验区块的实验结果,通过研究温度对二元复合体系黏度和油水界面张力的影响,确定温度界限,对矿场试验有一定的指导意义。综合各区块实验结果,在国内首次确定二元复合驱温度界限为<80℃。     

海上油田二元复合驱后弱凝胶调驱可行性分析

为解决海上油田二元复合驱后,部分油组层间矛盾加剧,注入流体多沿高渗条带及大孔道突进的问题,通过对渤海JZ油田储层非均质性、温压系统、边水能量、地层水矿化度等因素的分析以及三管并联模型开展系列物理模拟实验,研究了海上油田二元复合驱后弱凝胶调驱可行性。结果表明,弱凝胶体系先进入渗流阻力较小的高渗层,增加其渗流阻力,使得注入压力增加,中、低渗层吸液压差随之增加,吸液量增加,且注入水转向进入中、低渗透层,使其剩余油饱和度降低,动用程度增加,弱凝胶调驱阶段采出程度为17.81%,最终采收率值为71.62%。可见,弱凝胶调驱可作为海上油田二元复合驱后提高采收率的方法。     

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,面临的剩余油高度分散、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1000mg/L,分子量为700万的聚合物在渗透率30×10-3μm2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3.5PV以后,复合体系提高采收率值逐渐趋于稳定,在注入10PV后,复合驱体系最高提高采收率幅度达到40.38个百分点。     

渤海X油田X9井二元复合驱效果分析

渤海X油田实施二元复合驱后起到了降水增油、抑制聚驱后含水回升的效果。在分析总结中心井X9井见效特征的基础上,对其影响因素进行研究。海上油田由于井距大、油层非均质性影响,注入段塞体积相对较小,见效时间相对较晚,适当运用措施(卡层、提液、调剖)可改善复合驱开发效果,对下一步X油田二元复合驱扩大方案的编制及动态跟踪分析具有指导意义。     

二元复合驱地面注入工艺研究

孤东七区西二元复合驱注入试验为中石化的重点先导试验项目,自2003年9月份投产以来,围绕地面注入工艺进行了探索研究,针对存在地问题不断改进工艺技术,目前已形成较完善的地面配套注入工艺,为该项目取得大良好增油效果和今后的推广应用打下了坚实基础。     

二元复合驱体系优化及转注时机实验研究

聚合物驱加剧了油藏的非均质性以及剩余油的启动难度,利用复合驱降低界面张力和流度控制协同作用能够进一步提高原油采收率。通过复配不同性能的复合体系进行室内驱油实验和转注时机研究。结果表明,复合体系中的流度控制能力和降低界面张力对驱油效果的贡献比为1.2：1.0,利用水驱特征和不同节点后续水驱特征公式的差异,建立了快速判断聚合物驱后复合体系的最佳转注时机,即后续水驱阶段即将失效阶段转注复合体系时效果最佳;实验研究的条件下优化出的复合体系是以流度控制能力为主、降低界面张力范围是10^-1~10^-2 mN/m;聚合物驱结束后开始后续水驱0.14 PV是复合驱的最佳转注时机,适宜挖掘聚合物驱后的剩余油。     

平面非均质性对聚驱及二元驱驱油效果的影响研究

平面非均质性直接影响面积波及系数,从而间接影响油田采收率。进行平面非均质性对驱油效果的实验研究,找出其影响规律,对搞清油田剩余油的分布、采取合理性措施、提高油田采收率显得十分必要。根据陆上某油田地质油藏特征,制作内置微电极物理模型,设计了注入井平行渗透率条带、垂直渗透率条带等七种井网模式进行聚驱及二元驱实验;研究注入井位于低、中、高渗透率聚驱及二元驱的驱替差异,明确平面非均质性对聚驱及二元驱驱油效果的影响。研究结果表明:聚驱效果好的方案,二元驱结束时效果也好,最终采收率也较高。其中注采井与沉积相带成90°角且注入井位于高渗带时二元驱最终采收率最高;注采井与沉积相带平行且注入井位于中、高渗带时低渗带剩余油较多;注采井与沉积相带成45°角时低渗带剩余油较多;注采井与沉积相带成90°角时,无明显的剩余油富集区;无论何种布井方式,位于注入端的沉积相带的驱油效率均比远离注入端的沉积相带高,至二元驱结束时,近注入井地带剩余油基本全部被驱替出来。     

聚驱后聚表二元复合体系提高残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺/甜菜碱表面活性剂二元复合体系,通过流变性实验,分析了活性剂质量浓度对聚表二元复合体系黏弹性的影响;通过在仿真岩心模型上的驱油实验,分析了不同黏弹性的聚表二元复合体系对聚驱后采收率的影响.研究表明:实验用的两性表面活性剂体系对无碱二元体系的黏弹性影响很小,二元驱油体系的黏弹性越大,聚驱后二元驱的采收率增加幅度也越大.在注入压力允许的条件下,界面张力不一定要达到超低,适当增加聚合物溶液的黏弹性,也可以达到超低界面张力时的驱油效果.     

聚合物反相乳液调驱剂对孤岛油田的适应性

针对孤岛油田注聚区油藏物性特点，对聚丙烯酰胺反相乳液调驱剂的适应性进行了研究。结果表明：反相乳液调驱剂转相交联条件为pH值8．0～9．0，温度65℃，地层矿化度条件下转相交联时间大于2d，交联后粘度大于5．0Pa&#183;s，调驱剂适应性较强。物模试验残余阻力系数达到10．4，三管模拟调驱试验在注聚后注入调驱剂1％&#215;0．3VP，可提高采收率13％以上，表明该调驱剂能够实现深部调驱，提高采收率。     

聚合物/甜菜碱表面活性剂提高水驱后残余油采收率研究

利用不加碱可形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂／聚丙烯酰胺二元复合体系，通过流变性实验，分析了甜菜碱表面活性剂对聚合物／表面活性剂二元复合体系流变性的影响；通过可视化的微观驱油实验和人造岩心驱油实验，分析了聚合物／表面活性剂二元体系的粘弹性和界面张力对采收率的影响，研究了该二元复合体系对水驱后残余油的作用机理。结果表明，实验用的两性表面活性剂体系与油可以达到超低界面张力，表面活性剂体系对无碱二元体系的粘弹性影响非常小。在驱替水驱残余油过程中，形成超低界面张力的甜菜碱表面活性剂／聚丙烯酰胺二元复合体系可以同时发挥活性剂的超低界面张力作用和聚合物溶液的粘弹性作用，使该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系，并且该二元体系的粘弹性越大，采收率越高。界面张力由10^-2mN／m降至10^-3mN／m时的最终采收率均高于界面张力为10^-2mN／m时增加聚合物溶液的质量浓度和相对分子质量两种情况下的最终采收率。     

聚合物驱后提高采收率方式实验研究

结合孤岛油田注聚区块地层情况,优选出了适于聚合物驱后进一步提高采收率的驱油剂─—阳离子聚合物,研究了其驱油机理、在均质岩心中的驱油效果、均质岩心聚合物驱后水驱不同倍数时的驱油效果;研究了非均质地层聚合物驱后进行调剖或不调剖的驱油效果,并与具有超低界面张力的驱油剂的驱油效果进行了对比.研究表明,聚驱后注入的阳离子聚合物通过吸附、絮凝等作用可使后续水驱波及体积进一步增加,聚驱后转水驱阶段越早注入阳离子聚合物其驱油效果越好,非均质地层聚驱后对高渗层进行适当的封堵再注入阳离子聚合物可较大幅度地提高采收率.     

聚合物/表面活性剂二元驱扩大波及体积性能

利用微观刻蚀、层间非均质平板、层内非均质平板模型驱油实验研究聚合物/表面活性剂二元驱扩大波及体积性能。结果表明,残余油多以膜状、岛状、喉道、盲端、柱状、簇状等6种形式存在。微观上,二元驱转向水驱无法波及的含油孔隙区域内驱替残余油;宏观上,其对高渗透区域产生封堵,迫使其进入渗流阻力较小的低渗透区域内驱替残余油,扩大波及体积效果显著,提高采收率13.4%~14.3%。二元驱通过聚合物增加驱替液黏度,使其吸附及滞留在孔隙中,降低驱替相渗透率,驱替相流度减小;二元驱对油黏度影响很小,油聚集在驱替液前缘,增加油相渗透率,油相流度变大。由此,两相流度比减小,克服注水指进,增加吸水厚度,提高波及系数,进而提高采收率。     

聚合物微粒调驱剂的研制与现场应用

大庆油田聚合物驱后在厚油层顶部还有近三分之一未动用,仍有可观的剩余油,同时还残存大量的聚合物,室内合成出一种阳离子聚合物微粒,开展了聚驱后调驱剂研究。岩心模拟研究表明,采用阳离子聚合物微粒聚驱后仍能提高10%的采收率。并进行了现场探索性试验,取得了较好效果。     

聚表二元相互作用对提高采收率的影响研究

实验证明,聚合物和表面活性剂之间存在相互作用。由于高分子聚合物的增黏作用,表面活性剂分子在聚合物溶液中的运移速度明显降低,使得界面张力的稳定时间变长;同时,由于聚合物分子和表面活性剂分子在油水界面上的竞争吸附,通常情况下二元共存时的界面张力比单一表面活性剂时的界面张力高。此外,对于不同的二元体系,二元共存时的溶液黏度与单一聚合物溶液的黏度也可能不同。首先对聚表二元共存时的界面张力和溶液黏度进行了测试,然后采用多元回归方法得到了聚表二元共存时的界面张力表征模型;并将该模型应用在数值模拟模型中进行了编程求解;最后以五点法井网的四分之一为研究对象,对比了聚表二元的相互作用对提高采收率的影响。     

SJT-B/表面活性剂/聚合物体系传输和转向能力实验研究

三元复合驱是最具应用前景的提高采收率技术之一，但采出液所引起的采油设备腐蚀和结垢问题制约着该技术的大规模推广应用。SJT-B助剂是一种磷硅酸盐化学添加剂，它具有良好的缓蚀防垢和降低界面张力效果。本文通过相关物理模拟实验研究，考察了“聚合物/SJT-B助剂/活性剂DQ”和“聚合物/SJT-B助剂”复合体系的传输和转向或调剖能力。结果表明，与聚合物溶液或普通三元复合体系相比较，添加SJT-B助剂后二元和三元复合体系的传输能力减弱，转向能力增强，这表明SJT-B助剂不仅具有良好的缓蚀防垢和降低界面张力效果，而且具有较强的调剖能力。     

聚合物驱后提高采收率技术研究

根据聚合物驱和聚合物驱后存在的问题，提出了聚合物驱后地层残留聚合物的再利用、深部调剖、高效洗油3项提高采收率技术。地层残留聚合物的再利用技术由絮凝技术和固定技术组成，利用地层残留聚合物封堵高渗透层，提高水驱的波及系数；深部调剖技术对残留聚合物再利用后的地层进行补充调剖，进一步提高水驱的波及系数；高效洗油技术既弥补了聚合物驱机理的不足，也弥补了聚合物不可人孔隙体积所损失的那部分波及系数。地层残留聚合物再利用的矿场试验效果证实了该技术对注聚油田的适应性和可行性。     

高分子/表面活性剂复合体系粘度特性研究

高分子/表面活性剂复合体系在各领域中有着广泛应用,研究它们之间的相互作用在理论和应用上都具有重要意义。文章研究了聚乙烯醇(PVA)/十二烷基硫酸钠(SDS)复合体系,探讨了添加SDS后PVA溶液粘度行为的变化。(1)加入SDS使PVA溶液粘度增大,最初SDS浓度较小时粘度增幅较小,接着粘度增幅变大,最后粘度增幅变小至粘度基本不变。(2)PVA/SDS溶液的ηsp/C-C基本呈线性关系,但在低浓度区却偏离线性,而且PVA/SDS溶液比PVA溶液线性偏离程度更大些。(3)加入SDS使PVA溶液特性粘数增大,PVA分子尺寸增大,均方末端距最多约大1.50倍。