高浓度聚合物调剖技术在三元复合驱中的应用及效果评价

三元复合驱技术应用分析作者：吴继坤来源：《中国科技博览》2016年第26期摘要：三元复合驱技术是油田勘探开发的重要技术措施，对提升油藏勘探开发成效具有重要作用，本文结合三元复合驱采油技术驱油机理和技术实施中存在的缺陷，以具体区块三元复合驱采油技术的实施为基础，对工艺优化进行了探究。

关键词：三元复合驱；采油技术；驱油机理【分类号】TE357.6当前，我国油田勘探开发技术不断进步，三元复合驱采油技术作为一项应用较多的采油技术，对提升油藏油气采收率具有重要作用，但在技术实施过程中，特别是后续水驱阶段的采油作业中，该技术的实施存在一定缺陷和不足。

因此，有必要结合三元复合驱技术缺陷和不足，强化提升技术实施效果的研究，特别是要对工艺优化工作进行探究。

一、三元复合驱采油技术的实施情况1、三元复合驱采油技术的驱油机理当前，化学驱油技术的应用范围不断扩大，常见的化学驱油剂有聚合物、表面活性剂和碱等物质，三元复合驱采油技术就是利用这三类主要驱油剂，提升驱油效果。

在驱油机理上，主要是通过利用不同化学驱油剂的相互作用，形成具备较高粘度和较低界面张力的化学驱油体系实现扩大驱油剂波及范围、有效洗油、改善传统水驱作业注水突进、指进问题，提高采油产量。

具体驱油作业中，一是发挥聚合物的增稠和流度控制作用。

聚合物实际应用比较广泛的是聚丙烯酰胺，该试剂可以明显提升注入油井液体的粘度，并提升试剂在油气储层中的波及效率，在聚合物的选用中，要注意试剂配比与油气储层的孔喉尺寸、储层渗透率和注液速度等开发条件和参数匹配，一般情况下，聚合物的表面分子量越大，则增粘效果越强，驱油效果越好。

二是发挥表面活性剂提升洗油效率和降低油水界面张力的作用。

表面活性剂因为试剂的矿化度、温度、组分不同，也具有不同的性质，当前应用较为普遍的是石油羧酸盐和磺酸盐两类物质，但是石油磺酸盐具有更强的耐温、耐盐性。

三是发挥碱的作用。

碱主要是与原油中的酸性成分发生反应，形成新的表面活性剂，与外在的表面活性剂作用，更大幅度的降低油水界面的张力，并有效降低油井地下岩层的电性，从而降低地层对表面活性剂的吸附和消耗，主要的碱性物质为氢氧化钠或碳酸钠，或者是利用二者进行混合使用。

70囱魁科技2019年•第4期聚驱与三元驱典型区块全过程效益分析◊大庆油田有限责任公司第三采油厂高睿本文选取大庆油田某1区块二类油层聚合物驱及某2区块二类油层弱碱三元复合驱试验区作为典型区块进行对比。

结合区块生产情况，依据实际已经发生的投资成本状况，预测全过程投资成本情况。

若聚驱与弱碱三元驱相同地质储量对比，从吨油成本上看，三元驱成本明显高于聚合物驱。

从经济效益上看，聚驱投入产出比高于三元驱。

三元驱比聚驱多提高采收率2.5%以上，经济效益好于聚驱。

按照具有开发条件接近原则，选取萨北开发区某1区块二类油层聚合物驱及某2区块二类油层弱碱三元复合马区试验区作为典型区块进行对比。

依据实际已经发生的投资成本状况，预测全过程投资成本情况。

聚合物驱和三元驱两种驱替方式开发指标都预测到含水98%为止，聚合物驱和三元驱开发2013年以前取自实际发生数值，2013年以后开发指标依据数值模拟预测。

经济评价参数中聚合物马区和三元驱的投资、操作成本等经济评价参数取自实际发生数值，在此基础上进分析。

1某1区块二类油层聚合驱某1区块二类油层聚合物驱，2004年H月投产，2006年10月进行聚合物驱，2007年8月进入含水低值期，200婢1月至目前为含水回升期，2014年7月开始后续水驱，全过程至202眸含水达到98%结束。

预计到202昨，区块综“水达到97.8%,阶段采岀程度27.8%,聚驱提高采收率13.0%,最终采收率58.2%。

1.1成本变化分析2004年11月~2006年9月空白水驱阶段，综合含水达到92.88%。

2006年10月~2007年7月含水下降期。

这个阶段含水逐步下降到87.49%,年产油由38.0万吨升至46.3万吨，操作成本的增长与产量回升，使得吨油操作成本变化不大。

2007年8月~2008年12月含水低值期。

含水进一步下降到81.78%,产量达到高峰值，注聚量进一步增加，材料费也有所增加，但由于产量达到峰值，因此吨油操作成本下降。

石油地质与工程2021年3月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第35卷第2期文章编号：1673–8217（2021）02–0062–05萨北BEXD区块二类油层弱碱三元复合驱开发方案后评价王银（中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712）摘要：BEXD区块二类油层是大庆油田萨北开发区第一个弱碱三元复合驱工业化推广区块，通过优化层系组合，实施注聚前深度调剖，建立全过程跟踪调整模式，制定相应的调整措施，使开采过程中油层动用程度明显提高，保持了较好的压力系统和注采能力，阶段提高采收率16.43%，预测最终提高采收率可达19.50%，具有较好的开发效果。

通过对BEXD区块二类油层弱碱三元复合驱开发方案开展后评价，认为弱碱三元复合驱技术在萨北二类油层的工业化应用，能够大幅度提高采收率，为萨北开发区的原油稳产和可持续发展提供坚实的技术支撑。

关键词：BEXD区块；弱碱三元复合驱；后评价；措施调整；提高采收率中图分类号：TE357 文献标识码：APost evaluation of weak alkali ASP flooding development plan for type II reservoir in BEXDblock of Sabei development areaWANG Yin(Exploration & Development Research Institute of Daqing Oilfield Co., Ltd., PetroChina, Daqing, Heilongjiang 163712, China) Abstract: Type II reservoir in BEXD block is the first weak alkali ASP flooding industrial promotion block in Sabei development area of Daqing oilfield. By optimizing the combination of strata, implementing the depth profile control before polymer injection, the whole process tracking adjustment mode was established and the corresponding adjustment measures were made. Therefore, the production degree of the oil layer in the production process has been greatly improved, and then a good pressure system and injection production capacity has been maintained. The recovery factor can be increased by 16.43%, the predicted ultimate EOR is 19.5% and a good development effect has been achieved. Through the post evaluation of the development plan of weak alkali ASP flooding in the type II reservoir of BEXD block, it is considered that the industrial application of weak alkali ASP flooding technology for type II reservoir in Sabei development area can greatly improve oil recovery, which provides a technical support for the stable production and sustainable development of crude oil in Sabei development area.Key words: BEXD block; weak alkali ASP flooding; post evaluation; measure adjustment; EOR大庆油田自从聚合物驱油技术实现工业化以来，逐步形成了成熟的聚合物驱油配套工艺技术。

三元复合驱井通粘稠聚合物原理随着石油勘探技术的不断发展，油田开发难度逐渐加大，如何提高油气采收率成为了一个重要的问题。

目前，油田开发中采用的驱油方法主要有水驱、气驱、聚合物驱、油泵驱等。

其中，聚合物驱是一种较为常用的方法，而三元复合驱井通粘稠聚合物是其中的一种新型驱油技术，其原理和应用将在本文中进行详细介绍。

一、三元复合驱井通粘稠聚合物的定义三元复合驱井通粘稠聚合物，简称三元复合聚合物，是由三种不同组分的高分子聚合物组成的一种复合聚合物。

其中，第一组分为高分子聚合物，主要是通过聚合反应合成的，具有一定的粘稠度和吸附能力；第二组分为表面活性剂，具有良好的乳化、分散和稳定性能，能够增强聚合物的流动性和渗透能力；第三组分为驱油剂，主要是通过化学反应合成的，具有较强的驱油能力和降粘能力。

三元复合聚合物在注入油藏时，能够有效地改善油藏物理性质，增加油水接触面积，降低粘度，提高油气采收率，是一种较为理想的驱油剂。

二、三元复合驱井通粘稠聚合物的原理三元复合聚合物的驱油原理主要包括三个方面：一是改善油藏物理性质，二是增加油水接触面积，三是降低粘度。

1、改善油藏物理性质油藏中存在许多岩石孔隙，这些孔隙大小不一，分布不均，会对油气运移和采集产生一定的影响。

而三元复合聚合物具有一定的吸附能力，能够在油藏中形成一层聚合物膜，降低孔隙壁面的表面能，减少油水相互作用力，从而改善油藏物理性质，提高油气采收率。

2、增加油水接触面积油水界面是油气运移和采集的重要界面，油水接触面积的大小直接影响采收率。

而三元复合聚合物具有良好的乳化、分散和稳定性能，能够将油水界面分散成许多小界面，并通过表面活性剂的作用，将油滴包覆在聚合物膜中，从而增加油水接触面积，提高油气采收率。

3、降低粘度油藏中的油具有一定的粘度，这种粘度是油气运移和采集的主要阻力之一。

而三元复合聚合物中的驱油剂具有较强的降粘能力，能够降低油的粘度，减小运移和采集阻力，提高油气采收率。

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。

杏北油田三元复合驱油技术挖潜效果及认识房宝财刘新仓徐典平牛井岗李世勇张庆权（大庆油田有限责任公司第四采油厂）摘要：杏树岗油田北部开发区（简称杏北）位于大庆油田长垣中部，与大庆油田北部相比，储层沉积类型由辫状河道砂过渡到分流平原河道砂，油层分布相对稳定，渗透率级差小，原油粘度低，储层呈较弱的偏亲油性，由于这些差异，油层水驱开发效果好于北1部。

为了探索水驱后进一步提高采收率的方法，先后在该区开展了三元复合驱先导性、扩大性及工业性矿场试验，为三元复合驱油技术在杏北开发区的推广应用提供了实践依据。

开展的三项三元复合驱油矿场试验，针对杏北主力油层，均采用五点法面积井网，但在试验层位、井距及注入体系配方等方面有所不同：试验层位由单层到多层；注采井距由141m到250m；在注入体系配方及段塞组合方面，后两个试验应用优化的注入段塞，且工业性试验注入体系中的表面活性剂由具有自主知识产权的国产表活剂替代了进口的同类产品。

由于这些差异，三个试验的注采动态变化不同，但均取得了较好的驱油效果，取得了以下认识：一是ASP体系扩大了波及体积，提高了驱油效率，先导性试验与扩大性试验与水驱相比，提高原油采收率20%OOIP左右；二是油井见效状况与井网对油层的控制程度密切相关，主力油层控制程度在50%以上效果相对较好；三是应用三元复合驱油技术，在200m及以上注采井距条件下注采系统结垢明显，且工业性试验独立的采出液处理系统在见到三元体系后处理困难，采取措施后取得了初步效果。

Understanding and Potentiality of ASP Technology in Xingbei Oil FieldFang Baocai,Liu Xincang，Xu Dianping,Niu Jinggang,Li Shiyong,Zhang Qinquan(No.4 Oil Production Company of Daqing Oilfield Company Ltd)Abstract: The northern development area of Xingshugang Oil Field (short as: Xingbei) is located in the middle of Daqing Placanticline. Comparing with the northern part of Daqing, it has the following characteristics: Deposit pattern of the oil reservoir changed from braided channel to distributary channel; Oil layers are relatively stable; permeability differential is about 5 and crude oil viscosity is between 5 and 10 mp a·s which are all lower than those of the northern part. The oil reservoir is weak oil-wet. Because of these characteristics, water flooding result is better than that of the northern part. In order to further search enhanced oil recovery methods, an Alkaline/Surfactant/Polymer (ASP) pilot test , an enlarged commercial field test and a commercial field test have been carried out successively which provide basis for popularization of ASP flooding in Xingbei Development area.Three ASP flooding field tests here all adopted five-spot pattern, but they differ in horizon, well spacing and injected system formula: Test layers changed from single layers to multi-layers; injected well spacing from 141m to 250m ; as for injected formula and slugs combinations, the latter two tests adopted optimum injected slugs, and surfactant is domestic, the same kind as the imported. Because of these differences, injected and produced dynamic changes of the three tests are different, but all have achieved good results. Understanding of the three tests: First, ASP system has enlarged swept volume, and enhanced oil displacement efficiency. Comparing with the enlarged test, the pilot test enhanced oil recovery by 20%OOIP; Second, response of oil wells is closely connected with controlable zones of Well patter n s; It should be above 50%;T hird, Scaling is obvious when well spacing is as作者简介：房宝财（1961- ），男，博士，主要从事油气田开发等方面技术研究。

强碱三元复合驱后多种调驱剂的驱油效果对比王子健;卢祥国;张婧;张宝岩;金玉宝;张月仙;宋茹娥【摘要】为了优选出强碱三元复合驱后增油效果最好的调驱剂体系,以大庆杏树岗油田储层为研究对象,通过物理模拟驱油实验研究了恒速和恒压条件下的多种调驱剂在强碱三元复合驱后的驱油效果.结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系、弱碱三元复合体系、“聚合物凝胶+无碱二元复合体系”组合以及“聚合物凝胶+弱碱三元复合体系”组合都可以进一步提高采收率,其中“聚合物凝胶+弱碱三元复合体系”组合液流转向效果较好,含水率下降幅度较大,采收率增幅也较大.【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(031)004【总页数】6页(P69-74)【关键词】三元复合驱;调驱剂体系;物理模拟;聚合物凝胶;组合液;液流转向;采收率【作者】王子健;卢祥国;张婧;张宝岩;金玉宝;张月仙;宋茹娥【作者单位】东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318;中国石油大庆油田公司第四采油厂,黑龙江大庆166521;中国石油大庆油田公司第四采油厂,黑龙江大庆166521【正文语种】中文【中图分类】TE357.46王子健,卢祥国,张宝岩,等.强碱三元复合驱后多种调驱剂的驱油效果对比[J].西安石油大学学报(自然科学版)，2016，31(4):69-75.WANG Zijian,LU Xiangguo,ZHANG Jing，et parison of enhancing oil recovery effect of multiple displacement agent systems afteralkaline/surfactant/polymer flooding[J].Journal of Xi'an ShiyouUniversity(Natural Science Edition),2016，31(4):69-75.我国东部油田大部分已到高、特高含水期，部分油田已开展化学驱。

摘要：介绍了三元复合驱技术的驱油机理，综述了三元复合驱油体系存在的不足，以及在改进方面的研究现状。

关键词：三元复合驱油；采收率；表面活性剂；表面张力常见的化学驱油剂主要有聚合物、表面活性剂和碱。

asp三元( 碱、表面活性剂和聚合物)复合驱是在综合了单一化学驱优点的基础上建立起来的一种新型的化学驱油体系[1]，具有驱油效率高的显著特点，近年来得到了迅速发展。

大庆油田矿场试验[2]表明，聚合物驱比水驱提高原油采收率10％以上，而三元复合驱可比水驱提高原油采收率20％以上。

可见对三元复合驱油体系的深入研究具有重要意义。

1、三元复合驱的驱油机理[3]asp三元复合驱油体系既具有较高的粘度又能与原油形成超低界面张力, 在扩大波及范围、提高驱替效率的同时, 也提高洗油效率, 能改善水驱的“指进”、“突进”和油的“圈捕”,从而增加原油产量和提高采收率。

该体系驱油效果之所以明显优于单一化学剂驱。

是因为多种化学剂具有各自的作用与优势，且相互之间能发挥协同效应。

(1)聚合物的作用是增稠和流度控制。

目前最廉价，应用最成熟的产品是聚丙烯酰胺（hpam）。

hpam已被普遍用来提高注人水粘度和油层波及系数。

hpam的选择着重要与油藏渗透率、孔喉尺寸、注液速度等相匹配, 分子量越大增粘能力越强，浓度越大水解液粘度越大, 驱油能力越大。

(2)表面活性剂的作用是降低油水界面张力和提高洗油效率, 因温度、矿化度、原油组分等油藏条件的不同, 所使用的表面活性剂结构与性能也不相同。

石油羧酸盐、石油磺酸盐是现在普遍采用的驱油表面活性剂, 但石油磺酸盐耐温、耐盐性能比石油羧酸盐好。

(3)碱的作用是与原油中的酸性组分反应就地生成表面活性剂, 与外加表面括性剂协同效应更大幅度地降低油水界面张力并作为牺牲剂改变岩石表面的电性, 以降低地层对表面活性剂的吸附量。

应用的主产品为naoh和na2co3或二者混用。

2、三元复合驱目前存在的不足室内和矿场研究表明[2], 三元复合驱采收率可在水驱基础上再提高20％以上，具有较好的增油降水效果。