二元復(fù)合驅(qū)油體系及其優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)驅(qū)油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二元復(fù)合驅(qū)油體系以及該二元復(fù)合 驅(qū)油體系配方的優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物驅(qū)雖然是比較成熟的化學(xué)驅(qū)油技術(shù)，但它主要是通過(guò)提高波及系數(shù)來(lái)提高 原油采收率。由于采收率的提高是通過(guò)提高波及系數(shù)和洗油效率實(shí)現(xiàn)的，所以聚合物驅(qū)是 一項(xiàng)提高采收率機(jī)理不全面的技術(shù)，為了彌補(bǔ)聚合物驅(qū)提高采收率機(jī)理的不足，可使用表 面活性劑/聚合物二元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)。該技術(shù)既可通過(guò)提高驅(qū)油劑粘度提高波及系數(shù)，又 可降低油水界面張力進(jìn)而提高驅(qū)油劑的洗油效率，達(dá)到更大地提高原油采收率的目的。
[0003] 傳統(tǒng)理論認(rèn)為，只有油水界面張力達(dá)到超低（即小于1.OXKrtiN/m)，驅(qū)油體系的 洗油效率才達(dá)到能大幅度提高采收率的程度，因此一般認(rèn)為油水界面張力達(dá)到超低是篩選 二元復(fù)合驅(qū)油體系的重要標(biāo)準(zhǔn)。但是該理論并沒(méi)有考慮巖石潤(rùn)濕性的變化和油藏非均質(zhì)性 對(duì)提尚米收率的貢獻(xiàn)和影響。
[0004] 如油藏是完全均質(zhì)的，驅(qū)油劑波及系數(shù)將會(huì)很高，顯然具有超低界面張力的驅(qū)油 體系由于其高洗油能力而具有更好的驅(qū)油效果。但對(duì)于某一特定非均質(zhì)油藏，當(dāng)驅(qū)替液與 原油的界面張力達(dá)到某一值時(shí)，驅(qū)替液在提高洗油效率的同時(shí)，還能乳化穩(wěn)定不同粒徑大 小的油滴，發(fā)揮自身流體的深部液流轉(zhuǎn)向作用，提高后續(xù)驅(qū)替液的波及系數(shù)，從而達(dá)到最大 的采收率。
[0005] 研宄發(fā)現(xiàn)，超低界面張力體系洗脫下來(lái)的油滴小，分散度高，且容易變形（因界面 張力低，界面能?。?，很易通過(guò)孔喉，因此很快被后續(xù)流體沿高滲透大孔道帶走，不能明顯提 高阻力系數(shù)，因而提高后續(xù)流體的波及系數(shù)能力有限。從宏觀上來(lái)講，對(duì)高滲透層的高效洗 油，進(jìn)一步加大了地層的非均質(zhì)性（次生非均質(zhì)性）。而低張力體系洗脫下來(lái)的油滴相對(duì)較 大，不容易通過(guò)孔喉，從而產(chǎn)生阻力效應(yīng)（賈敏效應(yīng)），這種阻力效應(yīng)疊加的結(jié)果，必然使流 體通過(guò)高滲透大孔道的阻力系數(shù)被優(yōu)先提高，從而提高后續(xù)流體的波及系數(shù)。同時(shí)這些乳 化的油滴在聚合物的穩(wěn)定作用下，能較持久地發(fā)揮深部液流轉(zhuǎn)向作用，彌補(bǔ)了聚合物調(diào)剖 能力的不足。這種提高波及系數(shù)和洗油效率的綜合結(jié)果，使油水界面張力存在最佳值，而非 超低值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種二元復(fù)合驅(qū)油體系，同時(shí) 提供一種篩選該二元復(fù)合驅(qū)油體系配方的優(yōu)化方法，使二元復(fù)合驅(qū)油體系能夠達(dá)到最佳的 驅(qū)油效果，該方法特別適用于高滲透非均質(zhì)油藏驅(qū)油。
[0007] 本發(fā)明提供的一種二元復(fù)合驅(qū)油體系，由聚合物和表面活性劑復(fù)配而成，所述聚 合物為部分水解的聚丙烯酰胺，所述表面活性劑為陰離子表面活性劑石油磺酸鹽和陰-非 離子表面活性劑中的一種或兩種，用于非均質(zhì)油藏化學(xué)驅(qū)油。
[0008] 本發(fā)明提供的一種二元復(fù)合驅(qū)油體系優(yōu)化方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟1 :用模擬水稀釋聚丙烯酰胺溶液得到聚合物溶液，然后加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 為0. 05 %~0. 5 %的表面活性劑，使聚合物/表面活性劑復(fù)合體系的粘度值保持在10~ 20mPa ? s，界面張力數(shù)量級(jí)介于1(T4~KTWm之間，得到系列二元復(fù)合驅(qū)油體系配方。
[0010] 步驟2 :使用雙層非均質(zhì)模型進(jìn)行模擬驅(qū)油試驗(yàn)，該模型滲透率級(jí)差為1 :2,膠結(jié) 方形巖心尺寸為4. 5cmX4. 5cmX30cm，低滲范圍為0. 8~1. 2 ym2,高滲透范圍為2. 0~ 2. 5 y m2。將模型抽真空，飽和油田模擬水后，再飽和油田模擬油，靜置老化，然后取出。
[0011] 步驟3 :連接驅(qū)替裝置流程，以lmL/min的驅(qū)替速度進(jìn)行水驅(qū)，當(dāng)含水率到達(dá)95% 后，以lmL/min的驅(qū)替速度注入0. 3孔隙體積倍數(shù)的二元復(fù)合驅(qū)油體系，然后以lmL/min的 驅(qū)替速度繼續(xù)水驅(qū)至含水率再次達(dá)到95%以上，按照注入二元復(fù)合體系后恢復(fù)水驅(qū)達(dá)到的 采收率的增值最大為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化配方。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟1中所述模擬水是由油田注入水配制而成。
[0013] 進(jìn)一步的，所述步驟1中所述聚合物溶液的粘度與原油的粘度一致。
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟1中所述表面活性劑為陰離子表面活性劑石油磺酸鹽和 陰-非離子表面活性劑中的一種或兩種。
[0015] 進(jìn)一步的，所述步驟2中所述靜置老化是在65°C下老化48h。
[0016] 通過(guò)與現(xiàn)有技術(shù)相對(duì)比，本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)調(diào)節(jié)聚合物/表面活性劑 二元復(fù)合體系的界面張力，達(dá)到明顯提高中高滲透油藏的原油采收率的效果，該方法特別 適合于中高滲透非均質(zhì)油藏的高效化學(xué)驅(qū)油，能有效降低藥劑成本，規(guī)避化學(xué)驅(qū)油風(fēng)險(xiǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1所示為本發(fā)明二元復(fù)合驅(qū)油體系的驅(qū)油效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下文將結(jié)合具體實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明的內(nèi)容。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實(shí)施例中描 述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到 更好的技術(shù)效果。
[0019] 實(shí)施例1
[0020] 1、實(shí)驗(yàn)材料及配制方法
[0021] 本實(shí)施例中聚合物選用部分水解的聚丙烯酰胺；表面活性劑選用陰離子表面活 性劑石油磺酸鹽KPS及其與陰-非離子表面活性劑YG210-10的復(fù)配產(chǎn)物；模擬水是由某 海上油田的注入水配制而成，總礦化度為8094mg/L ;用來(lái)測(cè)定油水界面張力的原油來(lái)自同 一海上油田的產(chǎn)出脫氣原油；用來(lái)進(jìn)行驅(qū)替試驗(yàn)時(shí)則將該脫氣原油使用航空煤油稀釋至 15. ImPa ? s的模擬原油。
[0022] 2、實(shí)驗(yàn)條件
[0023] 粘度測(cè)定在65°C、7. 34S4下進(jìn)行；其它試驗(yàn)均在相同溫度下進(jìn)行。
[0024] 3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程
[0025] 步驟1:配制普通聚合物（聚丙烯酰胺）母液，然后用模擬配制水稀釋成一定質(zhì) 量濃度的聚合物溶液，使聚合物溶液的粘度與模擬原油的粘度一致；在上述聚合物溶液 中加入0. 05 %~0. 5 %的單一表面活性劑或復(fù)配表面活性劑，測(cè)定配制的聚合物/表面 活性劑復(fù)配體系與原油（某海上油田的產(chǎn)出原油）的界面張力，使體系的粘度值保持在 15. ImPa ? s附近，界面張力數(shù)量級(jí)介于1(T4~KTWm之間，從而得到系列二元復(fù)合驅(qū)配 方，所得二元復(fù)合驅(qū)油體系配方如表1所示。
[0026] 步驟2:使用雙層非均質(zhì)模型進(jìn)行模擬驅(qū)油試驗(yàn)。該模型滲透率級(jí)差為1 :2,膠結(jié) 方形巖心尺寸為4. 5cmX4. 5cmX30cm，低滲范圍為0. 8~1. 2 ym2,高滲透范圍為2. 0~ 2. 5 y m2。將模型抽真空后飽和某油田模擬水后，再飽和某油田模擬油，放入65°C下老化48h 后取出。
[0027] 步驟3:連接驅(qū)替裝置流程，以lmL/min的驅(qū)替速度進(jìn)行水驅(qū)。當(dāng)含水率到達(dá)95% 后，以lmL/min的驅(qū)替速度注入0. 3孔隙體積倍數(shù)的二元復(fù)合驅(qū)油體系配方，然后以lmL/ min的驅(qū)替速度繼續(xù)水驅(qū)至含水率再次達(dá)到95%以上，觀察含水率和采收率隨注入孔隙體 積的變化；按照注入二元復(fù)合體系后恢復(fù)水驅(qū)達(dá)到的采收率增值為最大來(lái)優(yōu)化配方。
[0028] 表1待篩選的二元復(fù)合驅(qū)油體系配方表
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種二元復(fù)合驅(qū)油體系，其特征在于，由聚合物和表面活性劑復(fù)配而成，所述聚合物 為部分水解的聚丙烯酰胺，所述表面活性劑為陰離子表面活性劑石油磺酸鹽和陰-非離子 表面活性劑中的一種或兩種，用于非均質(zhì)油藏化學(xué)驅(qū)油。
2. -種二元復(fù)合驅(qū)油體系優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :用模擬水稀釋聚丙烯酰胺溶液得到聚合物溶液，然后加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 0. 05 %~0. 5%的表面活性劑，使聚合物/表面活性劑復(fù)合體系的粘度值保持在10~ 20mPa · s，界面張力數(shù)量級(jí)介于KT4~KTWm之間，得到系列二元復(fù)合驅(qū)油體系配方； 步驟2 :使用雙層非均質(zhì)模型進(jìn)行模擬驅(qū)油試驗(yàn)，將模型抽真空，飽和油田模擬水后， 再飽和油田模擬油，靜置老化，然后取出； 步驟3 :連接驅(qū)替裝置流程，以lmL/min的驅(qū)替速度進(jìn)行水驅(qū)，當(dāng)含水率到達(dá)95%后，以 lmL/min的驅(qū)替速度注入0. 3孔隙體積倍數(shù)的二元復(fù)合驅(qū)油體系，然后以lmL/min的驅(qū)替速 度繼續(xù)水驅(qū)至含水率再次達(dá)到95%以上，按照注入二元復(fù)合體系后恢復(fù)水驅(qū)達(dá)到的采收率 的增值最大為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化配方。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種二元復(fù)合驅(qū)油體系優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1中所 述模擬水是由油田注入水配制而成。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種二元復(fù)合驅(qū)油體系優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1中所 述聚合物溶液的粘度與原油的粘度一致。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種二元復(fù)合驅(qū)油體系優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟1中所 述表面活性劑為陰離子表面活性劑石油磺酸鹽和陰-非離子表面活性劑中的一種或兩種。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種二元復(fù)合驅(qū)油體系優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟2中所 述靜置老化是在65°C下老化48h。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種二元復(fù)合驅(qū)油體系及驅(qū)油體系的優(yōu)化方法，該驅(qū)油體系由聚合物和表面活性劑復(fù)配而成，所述聚合物為部分水解的聚丙烯酰胺，所述表面活性劑為陰離子表面活性劑石油磺酸鹽和陰-非離子表面活性劑中的一種或兩種，用于非均質(zhì)油藏化學(xué)驅(qū)油。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)聚合物/表面活性劑二元復(fù)合體系的界面張力，達(dá)到明顯提高中高滲透油藏的原油采收率的效果，該優(yōu)化方法特別適合于中高滲透非均質(zhì)油藏的高效化學(xué)驅(qū)油，能有效降低藥劑成本，規(guī)避化學(xué)驅(qū)油風(fēng)險(xiǎn)。
【IPC分類(lèi)】C09K8-588, C09K8-584
【公開(kāi)號(hào)】CN104830302
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510214109
【發(fā)明人】王業(yè)飛, 張健, 趙福麟, 李先杰, 陳五花, 呂鑫, 周薇, 高國(guó)強(qiáng), 付繼彤, 張建華, 聶曉斌, 陳權(quán)生
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日