210978152_砂砾岩油藏原位乳化提高采收率实验研究
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1. 2 原位乳化驱油体系乳化性能研究
原位乳化驱油体系乳化性能主要包括乳液黏 度、乳化效率、乳液类型、乳液微观形貌以及乳液粒
径等。 具体的实验操作步骤如下:①将水浴锅升温至
油藏温度; ② 保持油和 DMS 体 系 的 总 体 积 为 50 mL,按照一定 的 油 水 体 积 比 将 原 油 以 及 体 系 加 入 到量筒中,恒温 30 min 使得量筒的温度升高到油 藏温度;③启动搅拌器,搅拌 1 h 后根据乳化率判 断油水的乳化程度[16] ,利用 MCR 302 高温高压流 变仪测试乳液的黏度( 温度为 30 ℃ ,剪切速率为 7. 34 s-1) ,利用莱卡显微镜观察乳液的微观形貌, 并判断乳液的类型,利用 ImageJ 软件处理得到乳 液粒径分布。
摘要:针对砂砾岩油藏非均质性强的特点,提出了一种原位乳化提高采收率技术,对新型 W / O 型乳化体系( DMS) 开展了乳化性能、降低界面张力性能以及驱油性能研究,同时与油田现场 用聚合物-表面活性剂二元体系进行了对比。 实验结果表明:不同含水率下 DMS 能够与原油 发生乳化形成 W / O 型乳液,随着含水率的增大,乳液黏度增高,在含水率为 70% 时黏度达到 最大值,为原油黏度的 9 倍,远高于二元体系的黏度,流度控制能力更强;DMS 能够定向吸附 于油水界面,将油水界面张力降低至 0. 12 mN / m;受拉伸卡断作用,在 DMS 的作用下油水发生 原位乳化形成 W / O 型乳液,乳液粒径为 0. 5 ~ 6. 0 μm;砂砾岩岩心进行 DMS 驱以及后续水驱 能够提高采收率 18. 6%,当渗透率级差为 10 时,二元驱及后续水驱能提高采收率 24. 0%,而 DMS 驱以及后续水驱能够提高采收率 35. 3%,表现出更好的流度控制以及吸水剖面改善能 力。 研究结果为砂砾岩油藏提高采收率提供理论支撑。 关键词:砂砾岩;原位乳化;W / O 型乳液;非均质性调控;提高采收率 中图分类号:TE327 文献标识码:A 文章编号: 1006-6535(2023)01-0100-07
0 引 言
稠油以及高温高盐油藏的开采方面,而对于砂砾岩 油藏并未涉及。 因此,提出一种适用于砂砾岩油藏
由于砂砾岩油藏岩性易发生变化、孔隙结构复 杂、非均质性强,导致开发难度大[1-2] 。 砂砾岩油
的原位乳化提高采收率技术,以新疆油田 X 油藏 为例进行该技术的室内可行性评价,对原位乳化驱
藏通常采用水驱的方式进行开发,而超前水驱能够 得到较高的采出程度和经济效益[3-4] 。 随着开发
后,关于原位 W / O 型乳液驱油的研究主要集中在 率分别为 50、100、500 mD。
HCO3 2886
Cl4965
表 1 地层水的成分
Table 1 The composition of formation water
主要离子含量 / ( mg·L-1 )
SO4 2-
Ca2+
Mg2+
84
提高采收率工作。
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
第1期
罗 强等:砂砾岩油藏原位乳化提高采收率实验研究
1 01
Key words:glutenite; in situ emulsification; W / O emulsion; heterogeneous regulation; enhanced oil recovery
控制能力更强,且能够与原油发生近混相,实现近混 相驱替,大幅提高采收率[12-15] 。 自 2019 年西南石
6. 0 cm,直径为 2. 5 cm) 以及 31. 5 cm、长度为 30. 0 cm 的
油大学蒲万芬教授首次提出原位 W / O 型乳液驱 3 块岩心粘结而成),3 层非均质岩心各层的渗透
Experimental Study on In-situ Emulsification Enhanced Oil Recovery of Glutenite Oil Reservoir Luo Qiang1,2 , Li Ming1,2 , Li Kai2,3 , Ning Meng2,3 , He Wei2,3 , Du Daijun2,3 (1. PetroChina Xinjiang Oilfield Company, Karamay, Xinjiang 834000, China; 2. Joint Laboratory of Recovery Enhancement Engineering of Southwest Petroleum University, Karamay, Xinjiang 834000, China; 3. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China)
DOI:10. 3969 / j. issn. 1006-6535. 2023. 01. 014
砂砾岩油藏原位乳化提高采收率实验研究
罗 强1,2 ,李 明1,2 ,李 凯2,3 ,宁 朦2,3 ,贺 伟2,3 ,杜代军2,3
(1. 中国石油新疆油田分公司,新疆 克拉玛依 834000; 2. 西南石油大学提高采收率工程联合实验室,新疆,克拉玛依 834000; 3. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 610500)
37
21
Na+ +K+ 4433
水型 NaHCO3
实验采用 JJ-1 型搅拌器( 常州亿通分析仪器, 中国) ,该搅拌器配置有宽度为 2. 5 cm 的“ 一” 字 型搅拌杆以及直径为 3. 5 cm 的平底量筒;微观可 视化模 型 ( 多 孔 介 质 由 300 目 的 石 英 砂 充 填 而 成) ;MCR 302 高温高压流变仪( Anton Paar,奥地 利) ;DM LB2 莱卡显微镜( 莱卡,德国) ;SDT 旋转 液滴界面张力仪( KRUSS,德国) ;多功能岩心驱替 装置( 海安石油科研仪器,中国) 。
收稿日期:20220325;改回日期:20221104 基金项目:国家自然科学基金“ 黏度可控的原位增黏体系构建及高效驱油机理研究” ( U19B2010) 作者简介:罗强(1972—) ,男,高级工程师,1995 年毕业于乐山师范学院生物专业,2008 年毕业于西南石油大学油气田开发工程专业,获博士学位,现从事
油技术所用的原位 W / O 型乳化体系进行相关评 价,同时开展该体系在砂砾岩以及非均质条件下的
进入到水驱中后期,注入水沿着阻力最小路径的高 驱油特性研究。
渗层向前推进,绕过低渗层中的大量原油,最终导 致低波及效率和产出液高含水[5-6] 。 产出液高含
1 实验部分
水一方面会对环境产生污染,另一方面会加剧管线 腐蚀和结垢,最终可导致高产油井提前关闭。 为了
温条件下不受剪切力时会自动破乳。 而乳液驱油 又分为 W / O 型乳液驱油和 O / W 型乳液驱油[10-11] 。
温度为 30 ℃ ,油藏温度下的脱气原油黏度为 62. 2 mPa·s;地层水矿化度为 12 649 mg / L,具体组成
与 O / W 型乳液相比,W / O 型乳液的黏度更高,流度 见表 1;实验所用岩心为人造砂砾岩岩心( 长度为
Abstract:In view of the strong heterogeneity of the glutenite oil reservoir, an in situ emulsification enhanced oil recovery technology was proposed. The emulsification performance, interfacial tension reduction performance and oil displacement performance of the new W / O emulsification system ( DMS) were studied, and at the same time the results were compared with the polymer / surfactant binary system used in the oil field. The experimental result shows that under different water contents, DMS can emulsify with crude oil to form W / O emulsion. With the increase of water content, the viscosity of emulsion increases. When the water content is 70%, the viscosity reaches the maximum value, which is 9 times of the viscosity of crude oil, much higher than the viscosity of binary system, and the fluidity control ability is stronger. DMS can be directionally adsorbed on the oil-water interface and reduce the oil -water interfacial tension to 0. 12mN / m. Under the influence of DMS, oil and water are emulsified in situ to form W / O emulsion with a particle size of 0. 5-6. 0μm. In the glutenite core, DMS flooding and subsequent water flooding can improve the recovery by 18. 6%. Under the permeability max-min ratio of 10, dual flooding and subsequent water flooding can improve the recovery by 24. 0%, while DMS flooding and subsequent water flooding can improve the recovery by 35. 3%, showing better fluidity control and the ability to improve the water absorption profile. The research result will provide theoretical support for enhanced oil recovery of glutenite oil reservoir
溶解) ;64 号白油;聚合物 - 表面活性剂二元体系 ( 由新疆油田实验检测研究院提供,由 0. 30% 的石
观波及体积受到广泛的关注。 与微乳液相比,宏观 油磺酸盐和 0. 15%疏水缔合聚合物组成) ;实验所
乳液为动力学稳定体系,且体系中不含聚合物,高 用的原油以及水取自新疆油田 X 油藏,该油藏的
1. 1 材料与仪器
尽可能多地将原油从砂砾岩油藏中采出,实施提高
原位乳化驱油体系 DMS( 实验室自制,主要成
采收率技术显得尤为重要。 除了常用的提高采收 分为阴-非离子型表面活性剂,能在注入水中快速
率技术, 如 聚 合 物 驱、 表 面 活 性 剂 驱 以 及 复 合 驱[7-9] ,乳液驱由于能同时提高微观洗油效率和宏
原位乳化驱油体系乳化性能主要包括乳液黏 度、乳化效率、乳液类型、乳液微观形貌以及乳液粒
径等。 具体的实验操作步骤如下:①将水浴锅升温至
油藏温度; ② 保持油和 DMS 体 系 的 总 体 积 为 50 mL,按照一定 的 油 水 体 积 比 将 原 油 以 及 体 系 加 入 到量筒中,恒温 30 min 使得量筒的温度升高到油 藏温度;③启动搅拌器,搅拌 1 h 后根据乳化率判 断油水的乳化程度[16] ,利用 MCR 302 高温高压流 变仪测试乳液的黏度( 温度为 30 ℃ ,剪切速率为 7. 34 s-1) ,利用莱卡显微镜观察乳液的微观形貌, 并判断乳液的类型,利用 ImageJ 软件处理得到乳 液粒径分布。
摘要:针对砂砾岩油藏非均质性强的特点,提出了一种原位乳化提高采收率技术,对新型 W / O 型乳化体系( DMS) 开展了乳化性能、降低界面张力性能以及驱油性能研究,同时与油田现场 用聚合物-表面活性剂二元体系进行了对比。 实验结果表明:不同含水率下 DMS 能够与原油 发生乳化形成 W / O 型乳液,随着含水率的增大,乳液黏度增高,在含水率为 70% 时黏度达到 最大值,为原油黏度的 9 倍,远高于二元体系的黏度,流度控制能力更强;DMS 能够定向吸附 于油水界面,将油水界面张力降低至 0. 12 mN / m;受拉伸卡断作用,在 DMS 的作用下油水发生 原位乳化形成 W / O 型乳液,乳液粒径为 0. 5 ~ 6. 0 μm;砂砾岩岩心进行 DMS 驱以及后续水驱 能够提高采收率 18. 6%,当渗透率级差为 10 时,二元驱及后续水驱能提高采收率 24. 0%,而 DMS 驱以及后续水驱能够提高采收率 35. 3%,表现出更好的流度控制以及吸水剖面改善能 力。 研究结果为砂砾岩油藏提高采收率提供理论支撑。 关键词:砂砾岩;原位乳化;W / O 型乳液;非均质性调控;提高采收率 中图分类号:TE327 文献标识码:A 文章编号: 1006-6535(2023)01-0100-07
0 引 言
稠油以及高温高盐油藏的开采方面,而对于砂砾岩 油藏并未涉及。 因此,提出一种适用于砂砾岩油藏
由于砂砾岩油藏岩性易发生变化、孔隙结构复 杂、非均质性强,导致开发难度大[1-2] 。 砂砾岩油
的原位乳化提高采收率技术,以新疆油田 X 油藏 为例进行该技术的室内可行性评价,对原位乳化驱
藏通常采用水驱的方式进行开发,而超前水驱能够 得到较高的采出程度和经济效益[3-4] 。 随着开发
后,关于原位 W / O 型乳液驱油的研究主要集中在 率分别为 50、100、500 mD。
HCO3 2886
Cl4965
表 1 地层水的成分
Table 1 The composition of formation water
主要离子含量 / ( mg·L-1 )
SO4 2-
Ca2+
Mg2+
84
提高采收率工作。
Copyright©博看网. All Rights Reserved.
第1期
罗 强等:砂砾岩油藏原位乳化提高采收率实验研究
1 01
Key words:glutenite; in situ emulsification; W / O emulsion; heterogeneous regulation; enhanced oil recovery
控制能力更强,且能够与原油发生近混相,实现近混 相驱替,大幅提高采收率[12-15] 。 自 2019 年西南石
6. 0 cm,直径为 2. 5 cm) 以及 31. 5 cm、长度为 30. 0 cm 的
油大学蒲万芬教授首次提出原位 W / O 型乳液驱 3 块岩心粘结而成),3 层非均质岩心各层的渗透
Experimental Study on In-situ Emulsification Enhanced Oil Recovery of Glutenite Oil Reservoir Luo Qiang1,2 , Li Ming1,2 , Li Kai2,3 , Ning Meng2,3 , He Wei2,3 , Du Daijun2,3 (1. PetroChina Xinjiang Oilfield Company, Karamay, Xinjiang 834000, China; 2. Joint Laboratory of Recovery Enhancement Engineering of Southwest Petroleum University, Karamay, Xinjiang 834000, China; 3. State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China)
DOI:10. 3969 / j. issn. 1006-6535. 2023. 01. 014
砂砾岩油藏原位乳化提高采收率实验研究
罗 强1,2 ,李 明1,2 ,李 凯2,3 ,宁 朦2,3 ,贺 伟2,3 ,杜代军2,3
(1. 中国石油新疆油田分公司,新疆 克拉玛依 834000; 2. 西南石油大学提高采收率工程联合实验室,新疆,克拉玛依 834000; 3. 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 610500)
37
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Na+ +K+ 4433
水型 NaHCO3
实验采用 JJ-1 型搅拌器( 常州亿通分析仪器, 中国) ,该搅拌器配置有宽度为 2. 5 cm 的“ 一” 字 型搅拌杆以及直径为 3. 5 cm 的平底量筒;微观可 视化模 型 ( 多 孔 介 质 由 300 目 的 石 英 砂 充 填 而 成) ;MCR 302 高温高压流变仪( Anton Paar,奥地 利) ;DM LB2 莱卡显微镜( 莱卡,德国) ;SDT 旋转 液滴界面张力仪( KRUSS,德国) ;多功能岩心驱替 装置( 海安石油科研仪器,中国) 。
收稿日期:20220325;改回日期:20221104 基金项目:国家自然科学基金“ 黏度可控的原位增黏体系构建及高效驱油机理研究” ( U19B2010) 作者简介:罗强(1972—) ,男,高级工程师,1995 年毕业于乐山师范学院生物专业,2008 年毕业于西南石油大学油气田开发工程专业,获博士学位,现从事
油技术所用的原位 W / O 型乳化体系进行相关评 价,同时开展该体系在砂砾岩以及非均质条件下的
进入到水驱中后期,注入水沿着阻力最小路径的高 驱油特性研究。
渗层向前推进,绕过低渗层中的大量原油,最终导 致低波及效率和产出液高含水[5-6] 。 产出液高含
1 实验部分
水一方面会对环境产生污染,另一方面会加剧管线 腐蚀和结垢,最终可导致高产油井提前关闭。 为了
温条件下不受剪切力时会自动破乳。 而乳液驱油 又分为 W / O 型乳液驱油和 O / W 型乳液驱油[10-11] 。
温度为 30 ℃ ,油藏温度下的脱气原油黏度为 62. 2 mPa·s;地层水矿化度为 12 649 mg / L,具体组成
与 O / W 型乳液相比,W / O 型乳液的黏度更高,流度 见表 1;实验所用岩心为人造砂砾岩岩心( 长度为
Abstract:In view of the strong heterogeneity of the glutenite oil reservoir, an in situ emulsification enhanced oil recovery technology was proposed. The emulsification performance, interfacial tension reduction performance and oil displacement performance of the new W / O emulsification system ( DMS) were studied, and at the same time the results were compared with the polymer / surfactant binary system used in the oil field. The experimental result shows that under different water contents, DMS can emulsify with crude oil to form W / O emulsion. With the increase of water content, the viscosity of emulsion increases. When the water content is 70%, the viscosity reaches the maximum value, which is 9 times of the viscosity of crude oil, much higher than the viscosity of binary system, and the fluidity control ability is stronger. DMS can be directionally adsorbed on the oil-water interface and reduce the oil -water interfacial tension to 0. 12mN / m. Under the influence of DMS, oil and water are emulsified in situ to form W / O emulsion with a particle size of 0. 5-6. 0μm. In the glutenite core, DMS flooding and subsequent water flooding can improve the recovery by 18. 6%. Under the permeability max-min ratio of 10, dual flooding and subsequent water flooding can improve the recovery by 24. 0%, while DMS flooding and subsequent water flooding can improve the recovery by 35. 3%, showing better fluidity control and the ability to improve the water absorption profile. The research result will provide theoretical support for enhanced oil recovery of glutenite oil reservoir
溶解) ;64 号白油;聚合物 - 表面活性剂二元体系 ( 由新疆油田实验检测研究院提供,由 0. 30% 的石
观波及体积受到广泛的关注。 与微乳液相比,宏观 油磺酸盐和 0. 15%疏水缔合聚合物组成) ;实验所
乳液为动力学稳定体系,且体系中不含聚合物,高 用的原油以及水取自新疆油田 X 油藏,该油藏的
1. 1 材料与仪器
尽可能多地将原油从砂砾岩油藏中采出,实施提高
原位乳化驱油体系 DMS( 实验室自制,主要成
采收率技术显得尤为重要。 除了常用的提高采收 分为阴-非离子型表面活性剂,能在注入水中快速
率技术, 如 聚 合 物 驱、 表 面 活 性 剂 驱 以 及 复 合 驱[7-9] ,乳液驱由于能同时提高微观洗油效率和宏