基于超高分粘弹聚合物的高效复合驱油体系研究

科技成果——聚合物驱后油藏非均相复合驱提
高采收率技术
技术开发单位
中石化胜利油田分公司
适用范围油气开发
成果简介
非均相复合驱油体系由PPG、聚合物、表面活性剂组成。

一方面，PPG具有液流转向、变形通过能力，与聚合物复配可实现均衡驱替、进一步扩大波及体积的作用；另一方面，发挥表面活性剂大幅度降低油-水界面张力的作用，提高洗油效率；同时通过PPG、聚合物、表面活性剂三者协同作用，大幅度提高原油采收率。

工艺技术及装备
1、粘弹性颗粒驱油剂合成技术；
2、非均相复合驱油体系设计技术；
3、非均相复合驱模拟技术；
4、非均相复合驱矿场见效评价技术。

市场前景
该研究成果突破了高含水、高采出程度油藏大幅度提高采收率技术瓶颈，已在聚合物驱后油藏推广地质储量1.04亿吨，增加可采储量869万吨，提高采收率8.3%，资源化利用污水1.2亿方，实现污水零排放。

适合于非均相复合驱的资源量15×108t，可进一步提高采收率8个百分点，可增加可采储量1.2亿吨，具有广阔的推广应用前景。

现有三元 复合 体系矿场试验多 采用强碱三元 复合体系， 强碱 Ｎ ａ Ｏ Ｈ可以与表面活性 剂产生协 同 效应 ， 使三元复合体 系与原油间的界面张力达到超 低（ １ ０ ｍ Ｎ ／ ｍ） ， 洗油效率较高 ， 化学驱采 收率较
高。但 它 同时 Ｎ ａ Ｏ Ｈ也可 以溶蚀 地层 岩石 骨架 和胶
第１ ３卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 １月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖ０ １ ． １ ３ Ｎ ｏ ． ２ Ｊ ａ ｎ ．２ ０ １ ３
１ ６ ７ １ —１ ８ １ ５ （ ２ ０ １ ３ １ ０ ２ — ０ ４ ７ ２ — ４ ０
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
储 能模量 （ Ｇ ） 和损 耗 模 量 （ Ｇ ” ） 与震 动 频 率 的
关 系见 图 ２ 。
速率６ ｒ ／ ａ ｒ ｉ ｎ ， 温度 ４ ５℃下测定各体系的黏度 。表 ２ 是Ｂ ｓ 无碱二元 、 Ｎ ａ Ｏ Ｈ强碱三元 和 Ｎ ａ ２ Ｃ Ｏ ， 弱碱三
元三 种体 系 黏度测 试 结果 。
和 强碱 三元体 系的界 面张力 、 黏度、 黏 弹性及驱油效果。研究表 明， 二元体 系的界面张力达 到超 低界面 张力， 且低 于弱碱三元
体 系和强碱 三元体 系； 由于没有碱的加入 ， 二元体 系的黏度和黏弹性均高于两种 三元体 系。通过人造 非均质岩心 物理模拟驱
油实验可知 ， Ｂ ｓ无碱 二元体 系的化学驱呆收率 比弱碱 三元体系高 ２ ％（ 体 积分数） ， 比强碱 三元体 系高 ７ ． ８ ％（ 体 积分数） 。 关键词 界面张力 威森伯格 数 黏 弹性 二元 复合体 系 驱油效果

三元复合驱驱油效果试验评价作者：田淑珍来源：《管理观察》2010年第17期摘要:SN油田聚驱后采收率已达到50%以上,如何合理高效开发二类油层已成为SN油田可持续发展面临的最主要问题之一。

三元复合驱是继聚合物驱后一种能大幅度提高采收率的驱油技术。

矿场试验表明,三元复合驱在一类油层中的运用效果好,找出适合某油田二类油层三元驱的体系,开展了二类油层三元复合驱的室内研究,提高二类油层三元复合驱的驱油效果,将对SN 油田原油稳定提供有利保障。

关键词:三元复合驱表面活性剂试验一、三元复合驱工业表面活性剂的确定用于三元工业驱的表面活性剂有石油磺酸盐类型和烷基苯磺酸盐类型的表面活性剂;由于石油磺酸盐类型的表面活性剂反应条件苛刻,生产过程中难于控制,而烷基苯和重烷基苯表活剂通过配方复配改进很容易达到较低的界面张力,并且生产工艺稳定成熟。

主要以烷基苯磺酸盐类型的表面活性剂为作为三元复合驱的表活剂。

二、碱的确定以及浓度范围统计了不同碱浓度下三元体系的界面张力数据。

如聚合物浓度1200(mg/L),碱浓度0.4(%),表面活性剂浓度0.1(%),界面张力0.08835 (mN/M),聚合物分子量1400万。

由于目前所接触的表面活性剂只有在强碱条件下才能达到较低的界面张力,因此所用的碱初步定为NaOH。

三、研究适合二类油层三元驱聚合物聚合物在通过多孔介质时将受到孔隙结构和几何尺寸大小的影响,一定分子量的聚合物只能通过与之相适应的多孔介质。

选择聚合物分子量时必须考虑聚合物分子可进入的油层渗透率值。

根据室内研究结果,当聚合物分子回旋半径的5倍小于油层孔隙半径中值R50时,油层就不会发生堵塞现象。

对不同聚合物分子回旋半径进行测定结果,如聚合物分子量(600×104),分子回旋半径0.112(μm),适应孔隙半径中值R50上限0.560(μm)。

所对应的油层渗透率在70毫达西左右;1000万和1300万分子量聚合物所对应的油层渗透率在100毫达西以上。

三元复合驱技术研究摘要:三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。

它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。

关键词：三元复合驱；成垢；技术三元复合驱是20世纪80年代中期提出的三次采油新方法。

它是由碱/表面活性剂/聚合物复配而成的三元复合驱油体系，既有较高的粘度，又能与原油形成超低界面张力，从而提高原油采收率。

但是，在驱油体系注入地层的过程中，当碱性的化学剂注入地层后，受地层温度、压力、离子组成和注入体系的pH值等因素的影响，与地层岩石和地层水发生包括溶解、混合和离子交换在内的多种反应。

一方面，碱性三元液中的钠离子与粘土中的钙、镁离子发生置换，形成钙、镁的氢氧化物沉淀；另一方面，在地层岩石组分中有长石、伊利石、高岭石、蒙脱土等，碱也能与这些组分作用生成Si、Al等离子，进入地层水中，打破地下液体原有的离子平衡，随着地层条件的改变又形成新的矿物质沉淀，产生大量的硅铝酸盐垢。

这些由于碱的存在而引起的垢沉积，不仅造成卡泵现象，影响抽油机的正常生产及试验的顺利进行，而且还会堵塞油层孔隙，降低驱油剂的波及系数，并使油层受到伤害，影响最终采收率。

我国大庆油田已完成的5个三元复合驱先导性矿场试验,使用NaOH的为4个试验区,在这4个试验区中,除杏五区外,均不同程度地出现结垢现象,结垢发生在采出环节,包括油井近井地带、井筒举升设备和地面集输设备,以中心采出井最为严重,也最为典型。

因此，确定三元复合驱的成垢条件及界限，研究三元复合驱过程中垢的形成机理，找出对策，保证三元复合驱技术的成功有重要意义。

一、结垢状况分析为了确定三元复合驱垢样的晶型及组成，了解试验区的结垢情况，对试验区垢样进行分析。

（一）垢样分析取三元复合驱矿场试验区垢样，如采用大庆油田采油四厂杏二西三元复合驱扩大性矿场试验区垢样为例。

具体过程为：采用-射线衍射进行物相分析，确定矿物的晶型，用-光电子能谱确定元素组成，用化学分析法确定典型氧化物的含量。