聚合物/表面活性剂二元复合驱研究进展

从聚合物/表面活性剂二元体系的特点出发，综述了聚/表聚/表二元复合体系的实验室研究现状以及在胜利油田孤东七区54-61进行的矿场试验情况。聚/表二元复合驱是在聚/表/碱三元复合驱的基础上去掉碱所形成的低浓度的驱油体系，可以最大限度地发挥聚合物的粘度和弹性，减少乳化液处理带来的负面影响，减弱由于碱的存在引起的地层以及井筒结垢的现象。通过国内外研究结果分析表明，聚/表二元复合体系提高原油采收率幅度在20%左右；矿场试验取得了较好的效果。聚/表二元复合体系可以克服三元体系的缺点，作为一项新的驱油方法具有宽阔的发展空间。     

羊三木稠油油藏复合驱提高采收率实验研究

针对羊三木普通稠油油藏特征，通过界面张力实验和乳化实验筛选了聚表（SP）二元复合驱体系，体系组成为2 000 mg/L 表面活性剂PS–2+1 000 mg/L 聚合物HPAM。该聚表二元体系使油水界面张力降至10􀀀2 mN/m 数量级，并形成稳定的O/W 型乳状液。乳状液60 min 析水率为10.8%，降黏率为95.8%。岩芯流动实验表明，注入0.3 PV 驱油体系采收率提高幅度分别为聚表二元复合驱15.7%、聚合物驱10.8% 和表面活性剂驱7.9%。聚表二元复合驱提高羊三木稠油油藏采收率效果最好，适合用于提高普通稠油油藏采收率。     

生物聚合物溶液在ASP复合驱替中渗流的模拟研究

本文采用物理模拟实验手段对生物聚合物溶液在 ASP 复合驱油中的渗流动态进行了探讨,从微观、宏观等不同的角度对生物聚合物与碱、表活剂复合驱替的二元或三元体系进行了驱油物理模拟实验。实验结果表明,复合驱替不仅可以控制流度,增大波及系数,而且还可以降低水驱后的残余油饱和度,即提高洗油效率。     

孤岛中二区低张力泡沫驱油体系性能研究

以孤岛中二区油藏为目标区块，研制了适合油藏条件的低张力泡沫驱油配方，通过泡沫性能评价、泡沫体系与地层油水界面性能测定及物理模拟试验，研究了低张力泡沫体系的泡沫性能、油水界面性能及泡沫体系在多孔介质中的封堵能力、提高采收率的能力、驱替过程中产出液含水变化及注采压差变化。试验证明，低张力泡沫体系集合了泡沫及活性剂驱油体系的特点，具有强调剖及强洗油的双重作用，泡沫的高视黏度及选择性封堵提高了驱油体系的波及面积，低张力泡沫体系的高界面活性提高了驱油效率，减少了油藏的残余油的存在，使泡沫体系更稳定，注入低张力泡沫体系后，综合采收率提高28%。     

聚–表二元驱油体系性能对比研究

基于不同分子结构,探讨了表面活性剂分子与聚合物分子、高价金属离子的相互作用机理,认为与钙离子结合能力排序为：十二烷基硫酸钠> 部分水解聚丙烯酰胺> 十二烷基苯磺酸钠,从而导致聚–表二元复配体系黏度的差异。同时,驱油体系驱油实验的结果表明,驱油效率主要受到体系黏度、油水界面张力的影响,但驱油体系性能相近的情况下,具有更大分子截面积的表面活性剂,在驱替过程中,会表现出较好的界面张力保持能力,得到相对较高的驱油效率。     

天然岩芯化学驱采收率机理的一些认识

用牛顿流体驱替一定的均质多孔介质系统结果显示，驱油效率由驱替液的毛管数决定。用化学液驱替天然岩芯时，除毛管数以外，还有很多其他因素影响驱油效率。天然岩芯，即使在宏观上是均匀的，在微观上也不均匀；驱替时所得到的效率一般被称为驱油效率，实质上是微观波及效率和驱油效率的乘积。牛顿流体没有弹性，驱替时，体系的润湿性不发生变化，不出现渗吸作用，不形成乳液，孔隙的几何形状不发生变化。但是，用化学液驱替天然岩芯时，由于化学液为粘弹性，体系有润湿性的改变，会出现乳化现象，渗吸作用也会出现。上述因素都会影响驱油效率，尤其是当多种因素同时作用时。分析了极限采收率和经济采收率的区别。很多文章都论述极限采收率，但经济采收率对油田的作用更大。化学驱应考虑上述因素，这对设计、开发、筛选化学剂以及确定驱油体系会是有益的，将深化我们对化学驱机理的认识，促进这方面更深入的研究。     

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。     

粘弹性流体驱替残余油微观力计算

为进一步探索聚合物的弹性对残余油的驱替机理， 选取上随体 Maxwell 本构方程， 建立粘弹性流体在微孔道中的流动方程。在应力张量理论基础上， 计算作用在残余油膜上的水平偏应力差。分析、 对比不同流变性流体、 油膜宽度及压力梯度对作用在残余油膜上的水平偏应力差的影响。结果表明： 在油田生产实际平均压力梯度为 0.02 MPa/m 的情况下， 水、 幂律流体 （ n = 0.6 ） 、 粘弹性流体 （ We= 0.3） 三者作用于残余油膜上的水平偏应力差的比值约为 1：10：25， 即粘弹性流体 （ We= 0.3） 驱油时对油膜的驱动力大约是水驱的25 倍。进一步从理论上证明了粘弹性流体能够提高微观驱油效率这一结论。     

S7 断块油藏表面活性剂渗流行为及驱油机理

以SN 油田S7 块油藏为例研究了表面活性剂进入多孔介质后,在岩石/油/水这个复杂系统中的渗流、驱油过程。表面活性剂对残余油的作用机理分为乳化、运移、富集3 个方面。低界面张力体系能使油珠分散,使油珠直径变小,使油珠易于流动。实验研究表明,注入表面活性剂后,相对渗透率曲线发生变化,水相曲线左移,液相渗透率明显提高,残余饱和度减少。     

碱、表面活性剂和聚合物为主的三元复合驱油体系相行为研究

通过研究不同浓度Na2 CO3、KPS存在的条件下复合驱油体系的相行为变化 ,找到了形成中相最佳区的条件 ,揭示了相行为与油水界面张力及表面活性剂在不同相间分配量大小的相关性 ,从临界胶束浓度变化对相态转变机理给予合理解释。     

粘弹性稠油的驱替特征及其影响因素分析

在粘弹性稠油一维两相驱替数学模型基础上,考虑影响稠油松弛特性的两个因素：温度和胶质-沥青质含量(体积分数）,进行了数值求解,分析了松弛特性的影响因素及其对水驱稠油的影响。分析表明：温度越高,松弛特性越弱;胶质-沥青质含量越高,松弛特性越强,粘弹特性越显著;松弛特性可以降低驱替压力梯度,提高含水饱和度,推迟见水时间,延长开采时间,提高采收率,改善水驱粘弹性稠油的开发效果,但其影响随着温度的升高或胶质-沥青质含量的降低而减弱。研究成果为粘弹性稠油的驱替特征及其开发效果的研究提供了理论指导。     

复配稳泡剂泡沫体系高盐增效性及粘弹性研究

对研制出的复配稳泡剂泡沫体系，在80℃下开展了高盐对泡沫体系的稳定性和表观粘度影响的研究，并应用扫描电镜观察不含盐、含盐度为7.08×104mg/L和20.30×104mg/L的泡沫的微观结构，试图找到高盐增效性的作用机理；运用HAAKE流变仪研究了高矿化度泡沫体系的粘弹性。实验结果显示：泡沫体系具有高盐增强泡沫体系的稳定性和表观粘度的效应，同时，该泡沫体系还存在一个最佳抗盐度；扫描电镜显示高浓度盐、聚合物和表面活性剂之间形成了高强度的复合膜，从而增加了泡沫的稳定性；泡沫体系具有很好的粘弹性。首次对泡沫体系的高盐增效性进行了研究，丰富了泡沫体系的理论，具有一定的应用价值。     

不同因素对聚合物驱效果的影响程度研究

针对影响聚合物驱效果的因素很多,不同因素对聚合物驱效果影响程度也有较大差异的情况,建立了单层和多层两类地质模型,应用数值模拟手段研究了聚合物性能、注采参数和大孔道等12项参数对聚合物驱效果的影响,采用数理统计方法,分析了不同因素对聚合物驱效果的影响程度,从而得到影响聚合物驱效果的主导因素。研究结果对于提高现场措施的针对性,提高聚合物驱效果具有重要的指导意义。     

辽东湾地区油气运移输导体系特征及意义

砂体、断层、不整合面是辽东湾地区油气运移的基本要素，它们之间相互配合形成三类油气运移输导体系。以断层为垂向运移通道的油气藏常在断层带附近多层叠置，且断层多具有同生性质     

螺杆钻具等壁厚衬套性能分析

螺杆钻具以其独特的优势在定向钻井生产中得到青睐，但仍不能广泛应用于深井、高密度泥浆井以及小曲率半径的水平井。目前，常规螺杆钻具衬套的内表面是螺旋曲面，橡胶衬套厚薄不均，衬套抗变形能力低，单级承压小，泄漏沿程长，机械特性软，热膨胀不均、磨损速度快，故导致效率持续降低。因此，长度短、大功率、高压降、低转速螺杆钻具的开发与应用，已成为提高钻井效率、节约钻井成本的重要环节。为此，进行了螺杆钻具橡胶衬套力学性能实验，建立了螺杆钻具等壁厚衬套和常规衬套的力学计算模型。结果表明，在相同压力下，等壁厚衬套比常规衬套有更好的抗形变能力；在相同的过盈量下，等壁厚衬套有更好的密封能力。在同等扭矩下，等壁厚定子螺杆钻具的定子长度可以得到缩短。     

用于低渗透油田的腐殖酸高温堵剂研究

主要研究了一种耐高温体系，该体系由腐殖酸钠、甲醛，增强剂和0.02％的HPAM溶液四部分组成，考察了腐殖酸钠质量分数、甲醛质量分数、pH值、矿化度的变化对堵剂性能的影响，通过正交实验得出堵剂的最优配方并对该配方进行了评价。结果表明，该堵剂基液初始粘度为10mPa·s，易于输送和泵入，成胶时间18h，成胶后的强度为0.087MPa，最佳适用的pH值范围为7～9，具有良好的耐温抗盐能力、长期稳定性、封堵性能及廉价等优点，在高温低渗透油田具有广阔的应用前景。     

宜川—旬邑地区长 6 ∼ 长 8 油层组成岩作用特征

通过岩芯观察， 铸体薄片、 扫描电镜、 阴极发光、 碳氧同位素、 粘土矿物 X 衍射及流体包裹体等测试分析指出， 宜川—旬邑地区延长组长 6 ∼ 长 8 油层组主要为灰色、 灰褐色、 灰白色长石砂岩和岩屑长石砂岩，储集层砂岩经历了机械压实、 胶结、 溶蚀和交代等一系列成岩作用。X 衍射分析显示该区常见的粘土矿物主要是伊利石、 伊利石／蒙皂石混层、 绿泥石等， 镜质体反射率测试 Ro为 1.03∼1.31， 结合包裹体测温及成岩现象等综合研究表明： 该区油层组砂岩主要进入了晚成岩 A2亚期， 部分已经达到了晚成岩 B 早期， 且厘定了该区的成岩作用序列， 指出压实作用和胶结作用是导致该区储层物性变差的主要因素， 长 6 长 8 油层组因压实作用与胶结作用损失的孔隙分别达 23.82%， 25.65%， 3.99% 和 3.31%， 溶蚀作用新增孔隙度分别仅为 0.84% 和 0.83%， 储集层砂岩绿泥石环边的生长与早期石英弱次生加大对原生孔隙的保存起到了极大的积极作用， 旺 9 井—旺 16 井区、 旺 6 井区及庙 38 井区为该区有利成岩相展布区域， 在平面上开展有利成岩相研究可以有效地指导该区优质储层的识别与预测， 为该区油气勘探服务。     

深井盐膏及盐水地层固井隔离液体系研究

目前国内深井多钻遇盐膏和盐水地层,常用隔离液体系抗温和抗盐能力较差,温度超过100℃时,在低浓度盐作用下体系失稳沉降严重,易造成固井施工复杂,注替安全隐患极大。选用一种多糖聚合物作为高温抗盐悬浮稳定剂,辅以耐盐的降失水剂及流型调节剂,研制了一套高温抗盐隔离液体系。该体系在钠盐、钙盐和镁盐溶液中均能保持稳定的性能;使用温度可达140℃;具有较好的密度调控能力,在1.3～2.4g/cm3可调;且与常规钻井液、水泥浆具有较好的相容性。该套体系有望应用在深井超深井及盐膏地层、复合盐岩层和盐水地层固井注水泥作业中。