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三次采油技术及化学助剂进展张达生 王宝(大庆东昊投资有限公司)1 三次采油技术进展(1)碱驱。
碱驱油技术是三次采油技术中研究应用最早的。
但由于碱耗和其可操作碱浓度范围过窄,一直没有形成规模应用。
碱驱油机理是碱水注入后,碱与原油中的极性物质(有机酸类物质)反应生成表面活性剂,而原油中存在的重质油如沥青质、胶质等所含的羧酸、羧基酚、卟啉等与之协同作用,使得油水界面张力和界面粘度降低,并产生润湿性反转形成水包油、油包水和多重乳状液从而改变了毛细管力、附着力和驱动力,使原来不流动的残余油通过夹带、聚并重新处于可流动状态,从而提高采收率。
碱不仅改变了油水界面张力,而且也改变了岩石与油、岩石与水之间的界面张力。
碱驱后期,含油量很低,油相不连续,油珠被滞留成为碱驱残余油。
(2)聚合物驱。
聚合物驱油技术对我国油藏的物化环境有较强的适应性,经过多年的研究,矿场试验也已取得全面成功,至今该技术已在油田进行工业化推广应用,并取得了较好的驱油效果,但提高采收率的幅度还不够高。
(3)表面活性剂驱。
表面活性剂驱油技术的出现大大提高了采收率,但矿场试验表明,表面活性剂驱成本太高,在经济上难以过关。
这就为复合驱技术的出现打下了伏笔。
表面活性剂驱油机理十分复杂,大致有两种情况:一种是稀表面活性剂体系,这是指表面活性剂浓度低于2%的低界面张力溶液体系。
为了提高稀表面活性剂溶液渗流过程中抗吸附、抗二价离子沉淀的能力,常加入其它助剂,典型配方如石油磺酸盐1%+尿素4%+六偏磷酸钠0 2%,用1 3%NaCl水溶液配置成无醇体系。
此稀表面活性剂体系驱油时,由于油水界面张力降低,使水驱残余油乳化变形拉伸成长条状或丝状,形成油珠渗流,增加了油的流动性,易于聚并形成油墙。
另一种是微乳液驱油体系,这是指由水、油、表面活性剂和助表面活性剂等4种组分形成的透明或半透明稳定体系。
微乳液与水驱残余油珠接触,改变了原来油水界面膜的性质,发生互溶作用,形成极易聚并的乳状液,推动水驱残余油流动,最后富集、聚并成高含油饱和带被采出。
三次采油方法进展一、三次采油简介通常把利用油层能量开采石油称为一次采油；向油层注入水、气，给油层补充能量开采石油称为二次采油；而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能，开采出更多的石油，称为三次采油。
又称提高采收率(EOR)方法。
提高石油采收率的方法很多，主要有以下一些：注表面活性剂；注聚合物稠化水；注碱水驱；注CO2驱；注碱加聚合物驱；注惰性气体驱；注烃类混相驱；火烧油层；注蒸汽驱等。
用微生物方法提高采收率也可归属三次采油，也有人称之为四次采油。
二、三次采油的内容目前，世界上已形成三次采油的四大技术系列，即化学驱、气驱、热力驱和微生物驱。
其中化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及其复配的二元、三元复合驱、泡沫驱等；气驱包括CO2 混相/非混相驱、氮气驱、烃类气驱和烟道气驱等；热力驱包括蒸汽吞吐、热水驱、蒸汽驱和火烧油层等；微生物驱包括微生物调剖或微生物驱油等。
四大三次采油技术中，有的已形成工业化应用，有的正在开展先导性矿场试验，还有的还处于理论研究之中。
1 化学驱自20 世纪80 年代美国化学驱达到高峰以后的近20 多年内，化学驱在美国运用越来越少，但在中国却得到了成功应用。
中国的化学驱技术已代表世界先进水平。
中国聚合物驱技术于1996 年形成工业化应用。
“十五”期间大庆油田形成了以烷基苯磺酸盐为主剂的“碱+聚合物+表面活性剂”二元复合驱技术，胜利油田形成“聚合物+表面活性剂”的无碱二元复合驱技术。
目前，已开展“碱+聚合物+表面活性剂+天然气”泡沫复合驱室内研究和矿场试验。
化学驱油目前存在着 3 个不同的研究方向。
首先，从改善油水的流度比出发，除使原油降黏外，相应的办法是提高驱油剂的黏度，降低其流度，应用此原理开发了聚合物溶液、泡沫液等驱油法。
其次，从改善驱油剂的洗涤能力以及岩石的不利润湿性出发，开发了活性水驱油法。
再其次，就是介于前两种之间的化学驱油法，称为碱性水驱，利用碱性水与原油组分就地形成活性水剂而改善润湿性或就地使原油乳化。
收稿日期:2005212225作者简介:程杰成(1962-),男,黑龙江五常人,教授级高级工程师,大庆油田有限责任公司副总工程师,技术发展部主任。
文章编号:100023754(2006)0120018205“十五”期间大庆油田三次采油技术的进步与下步攻关方向程杰成(大庆油田有限责任公司,黑龙江大庆 163453)摘要:对大庆油田一类油层聚驱方案优化设计技术、聚驱综合调整技术、聚驱采油工艺技术、聚驱测试工艺技术以及聚驱地面工艺技术等成熟技术进行了系统总结;提出了二类油层聚驱开发的策略及总体柜架,并对现场聚驱动态进行了分析;深化了三元复合驱驱油机理的认识,三元复合驱油用国产表活剂研制取得突破,实现了工业化生产,先导性矿场试验取得了显著效果,为进一步开展工业性试验奠定了良好基础。
分析了“十五”期间大庆油田三次采油技术存在的主要问题,指出了今后三次采油的攻关方向。
关键词:大庆油田;聚合物驱;三元复合驱;采收率中图分类号:TE357 文献标识码:C1 “十五”期间三次采油技术的进步111 一类油层聚驱开发技术11111 聚驱方案优化设计技术一是为减小层间干扰,将油层性质相近的油层组合成一套层系进行开发,早期的一类油层聚驱开发层系为葡I 1—7,进一步细分后将葡I 1—4单独组合为一套层系进行聚驱开发,确保了聚驱效果;二是根据油层条件优选聚合物、优化聚合物溶液段塞组合、设计单井聚合物的浓度;依据井组控制储量合理确定井组的用量和注入速度。
方案设计实现了由区域内均衡设计向不同区块、不同井组个性化设计的转变。
三是建立了超高相对分子质量聚合物检测评价标准,筛选出了适合一类油层的超高相对分子质量聚合物。
超高相对分子质量聚合物的应用,改善了聚合物溶液性能,提高了聚合物溶液的驱油能力,降低了工业化聚合物驱对低矿化度清水的需求,合理利用了油田产出污水。
可节省聚合物用量10%以上,提高采收率2%左右,年应用规模达到5×104t 以上。
