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三元复合体系驱油效果影响因素研究

汪淑娟  
【摘要】: 碱/表面活性剂/聚合物(ASP)三元复合体系驱油技术是一种发展较晚,但在三次采油中较为成熟的一种技术。该技术的驱油机理是利用三元体系中的碱、表面活性剂和聚合物三种化学剂的协同效应驱油。即:碱剂价格低廉,会和原油酸组分反应生成天然表面活性剂,减少人工表面活剂的损失,协助表面活性剂使油/水界面张力达到超低值,表面活性剂会降低油/水界面张力,改变岩石润湿性,提高驱油能力,聚合物可显著降低驱替液的流度,提高波及效率。大庆油田矿场实践表明,三元复合驱可以比水驱提高采收率20%左右。 这种方法展示了令人鼓舞的应用前景,受到了人们的普遍重视。然而三元体系驱油的成本相对来说较高,如何进一步降低其成本提高效益也是该技术能否大规模应用的关键。本文通过对三元复合体系驱油影响因素的研究力求在降低成本进一步提高采收率方面做出有益工作,通过系统的室内物理模拟实验,较为详细地分析了三元复合驱的主要影响因素,考查了体系的粘度比、主段塞注入方式及注入速度、体系的界面张力、油层变异系数、体系主段塞残余阻力系数增加后对体系驱油效果的影响。揭示了影响三元复合体系驱油提高原油采收率的主要因素,即三元体系与原油间的界面张力、三元体系与原油的粘度比以及注入方式、油层的变异系数,针对非均质严重油层进行三元复合体系调剖可以节省聚合物用量,为矿场成功应用该技术提供了依据。通过研究得出如下结论:只有保证三元复合体系与原油的粘度比在2:1以上,三元复合体系驱油效率才能达到20%以上;三元体系中应最大限度地采用超高分子量聚合物代替中分子量聚合物,这是降低聚合物用量的有效途径;高浓度小段塞比低浓度大段塞的驱油效率高,而且高分子量聚合物驱比低分子量聚合物驱效果的差别更明显;无论对于天然岩心还是人造岩心,仅当复合体系的平衡界面张力达到10~(-3)mN/m时,体系提高采收率的幅度大于20%以上,满足复合体系提高采收率的要求;油层非均质性对三元复合体系驱油效果有影响,当变异系数为0.7时三元复合体系驱油采收率出现极大值;在三元复合驱过程中实施深部调剖,可以在减少聚合物用量的同时进一步增加驱替液的渗流阻力,扩大驱替液的波及体积,提高原油的采收率,实验研究表明,在三元复合驱主段塞中进行“夹心”调剖驱能够较大幅度地提高原油采收率。


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