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聚合物/表活剂二元驱提高采收率技术研究

刘卫东  
【摘要】:论文以实验研究为基础,全面研究分析了影响二元驱驱油效果的主要影响因素,并在研究的基础上对矿场试验提出建议。 针对新疆克拉玛依油田七中区油藏条件,提出适合该区块的聚合物/表活剂二元体系配方,通过聚合物的理化性能以及注入性(阻力系数和残余阻力系数)的研究,结合七中区聚合物驱的现场注入情况,推荐了该区块二元驱所使用聚合物。 从界面张力、增粘性、洗油效率、长期稳定性、吸附稳定性、改善流度能力等方面研究了二元体系的性能,并对聚合物、表活剂之间的相互作用进行分析。确定了界面张力范围为100~10-3的二元体系配方,优化出适合不同配方的表活剂。 通过岩心实验确定七中区适合二元体系/原油粘度大于2.0,界面张力的最佳值在10-3mN/m,二元驱极限提高采收率24.24%。 聚合物/表活剂二元驱提高采收率微观机理包括:油膜的剥离乳化、盲端残余油启动、乳状液的携带、油滴的拉丝运移、油滴的切割、油滴的壁面运移以及孔道中残余油的启动等。与聚驱相比,二元驱启动残余油的能力更强。 与三元驱相比,鉴于二元驱启动残余油能力较弱,可考虑在二元驱注入初期加入适量的碱,提高二元驱启动原油的能力,以达到既降低碱带来的负面影响,又最大限度提高二元驱采收率的目的。 微观模型中驱替孔道中残余油需要的二元体系/原油粘度比在1.0以上。聚合物粘弹性在二元驱中作用明显,随着粘度比的增大,弹性的贡献率增大;随着界面张力降低,采收率明显增加,驱替孔隙中的残余油需要超低的界面张力。 二元驱油过程中,低毛管数下函数点较为分散,高毛管数下函数点较为集中。相对渗透率为饱和度和毛管数的二元函数,在同一饱和度值下,相对渗透率随着毛管数增加而增加,并且随油相增加的幅度更大,从而使得油相分流量增加;提出了相对渗透率是饱和度与毛管数二元函数的实验依据,建立了考虑毛管数变化的二相渗流方程:扩展了Buckley—Leveert两相流渗流理论,将其应用于二元等化学驱渗流机理方面,将会得到了一些新的概念和新现象。


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