三元复合驱强化采油技术 X
三元复合驱技术应用分析
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。
几种不同的采油技术
浅析几种不同的采油技术关键词：采油三元复合驱微生物三次采油一、三元复合驱采油技术三元复合驱采油技术的应用，极大地延缓了各大油田产量递减的速度，已成为油田产量接替的主要措施。
三元复合驱作为一种既经济又有效率的强化采油技术被各大油田广泛采用。
三元复合驱技术产生于20世纪80年代初，是指碱（alkali）、表面活性剂（surfactant）和聚合物（polymer）等多元组分复合驱油的技术，缩写为asp。
在三种驱替剂中，目前国内外应用量最大的碱通常为无机碱，如naoh、na2co3、nasio3；表面活性剂一般为烷基苯磺酸钠盐和石油磺酸盐；聚合物主要为部分水解的聚丙烯酰胺。
这主要是由于这些物质原料来源广，数量大，合成工艺较为成熟，易工业化生产。
三元复合驱常用的化学剂有多种，根据不同的油藏条件，可有不同的选择。
一般地说，碱剂的选择除考虑原油中有机酸转变为石油酸皂和地层水的组成外，还取决于油藏岩心的矿物组成、油层温度以及一定地质条件下的有效性和经济性。
目前，大庆油田三元复合驱所使用的化学剂中，碱一般为naoh，质量浓度为1.2%；表面活性剂为烷基苯磺酸盐，质量浓度为0.2%；聚合物为聚丙烯酰胺，质量浓度为0.1%。
其中，碱为工业级商品naoh；表面活性剂为大庆自主研发的重烷基苯磺酸盐，组成为40%～60%的活性物，主要为直链烷基苯磺酸盐（linearalkylbenzenesulfonates，las），链长在c14～c24之间；聚合物是由大庆炼化公司生产的高分子量的聚丙烯酰胺，产品组成主要为聚合物形式的聚丙烯酰胺（pam）、残余单体丙烯酰胺（am）、少量无机盐类。
asp是在碱水驱、表面活性剂-聚合物驱和聚合物驱等一元、二元驱基础上发展起来的，将这三种物质以适当比例混合作为驱油剂综合发挥了化学剂作用，充分提高了化学剂效率。
既综合了碱驱具有高的驱油效率、低成本和聚合物驱具有的高波及效率的优点，又克服了碱水驱驱油体系粘度低、在驱油过程中易发生碱耗高、聚合物驱油体系中的聚合物在岩石表面吸附损失大的缺点。
三元复合驱井通粘稠聚合物原理
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。
浅析几种不同的采油技术
田开发 人 员又 利用物 理或 者化 学 ，以及生 物的 方法 进行 采油 ，从 而提
出了三次采 油新方法 。
２ ０ ３ ０ 年 ，三 次采油产 量 占石 油总产量 的比例将 由 目前的不足 ３％
提 高到 ｌ ５ ～ ２ ０ ％。在未 来的 几十年 内 ，丰富 的稠 油资 源确 定 了以蒸 汽 驱 为主 的热采 将成 为三 次采 油的主 要方 法 。注 聚 合物驱 的使 用会 逐渐
中 国 化 工 贸 易
石＿ 油
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｃｈｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ｅ
一
卷 月
浅 析 几种 不 同的 采油技 术
高永胜
（ 长 江大学 石油 工程学 院）
摘
要 ：石油是 一种 重要的能源和化 工原料 ，同时也是 国家的重要 战略物 资，对 国民经济的发展具有举足轻重的影响，素有 ｔ ｔ 工业血液 ” 之称 。
减少 ，随着 油价 的不断 攀升 ，绿色 环保 的注 二氧化 碳驱 的发 展将 迎来
新 的高 峰 。对 于我 国来 说 ，在 三 次采 油方面 未来 的发 展方 向应该 有 以
下几点 。
元驱基 础上发 展起 来 的 ，将这 三种物 质 以适 当比例 混合作 为驱 油 剂综
合发挥 了化 学剂 作用 ，充 分提 高了化 学 剂效率 。既综 合 了碱驱 具有 高 的驱 油效率 、低成本 和聚 合物 驱具 有的 高波及 效率 的优 点 ，又克服 了
石 油作为一种非再生的化石能源 ，是 目前所使 用的最主要的一种能源，并且消耗 量在 总能 源中所 占的比例逐年增加。石 油采收率不仅是 石油工业界 ，而 且 是 整 个 社 会普 遍 关心 的 问题 。
关
三元复合驱技术研究
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。
浅析三元复合驱油技术研究进展
浅析三元复合驱油技术研究进展[摘要]：随着石油勘探开发工作的不断推进，我国在采用传统的聚合物驱及表面活性剂驱等技术进行采油工作的过程中暴露出来越来越多的不足之处。
三元复合驱油技术的出现弥补了这些技术的不足，本文对三元复合驱油技术的特点进行了概述，重点阐述了三元复合驱方案设计的重点，最后对三元复合驱油技术的发展趋势进行了展望，为我国的油气开采事业奠定了一定的理论基础。
[关键词]：三元复合驱油特点展望一引言近些年，石油钻采技术取得了突飞猛进的进步，在新时代下聚合物驱油技术对于原油采收率的提升发挥了重大的作用。
我国的采油工作者们通过长期的聚合物驱的工作经验指出，在调整注入液的粘度的过程中，可以对流度进行改善以转变聚合物驱的性质。
当注入液的粘度提升的情况下，容易形成碱性的聚合物驱，这种聚合物驱在使用时会受到原油自身所带酸性值的影响导致采收率的提升有限。
另一方面，虽然表面活性剂聚合物驱能够较好的提升原油采收率，但是针对原油表面活性剂的采出液处理起来具有一定的难度，这也制约了原油采收率的提高。
三元复合驱油技术的出现有效的弥补了上述技术中存在的不足，必然成为未来提高原油采收率的新生力量。
本文主要对三元复合驱油技术的原理及特点进行了概述，重点阐述了三元复合驱油技术设计过程中需要注意的事项，最后对三元复合驱油技术的发展趋势进行了展望，旨在能够进一步的提升我国采油技术的提升。
二三元复合驱油技术概述三元复合驱油技术（简称ASP）是一种集碱驱、表面活性剂驱及聚合物驱于一体的综合性驱油技术。
目前，我国使用三元复合驱中主要采用的碱为无机碱，比如NaOH、Na2CO3、NaSiO3等；所采用的表面活性剂主要是烷基苯磺酸钠盐和石油磺酸盐；所采用的聚合物主要是部分水解的聚丙烯酰胺。
因为这些原料的合成工艺比较成熟，来源广数量大。
通过实践表明，三元复合驱采油技术主要有如下几个方面的特点：（1）由于三元复合驱体系中的有机复合能够拓宽盐浓度及低界面张力的表面活性剂的范围，所以该技术的适用范围较广；（2）三元复合驱采油技术的应用能够减少化学剂的使用，特别针对一些油田中所采用的比较昂贵的表面活性剂能够很好的降低成本；（3）利用三元复合驱油技术进行原油的采集工作时，所采用的碱性物质不受限制，可以使用强碱也可以使用弱碱;（4）使用表面活性剂和碱性物质对于提高驱油效率降低油水界面张力具有积极的作用。
三元复合驱技术的驱油机理及改进方向
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。
采油技术
1. 注水开采法在注水开发油藏中,因注入水沿高孔隙度、高渗透带、大孔喉或裂缝窜流而使基质、低孔隙度、低渗透带中的油气采出程度低,甚至采不出而成为剩余油,因此要加大采出剩余油的力度。
注水吞吐采油是将水注入产层,注入水优先充满高孔隙度、高渗透带、大孔喉或裂缝等有利部位,关井后,在毛细管力作用下,使注入水与中、小孔喉或基质中的油气产生置换,导致产层中的油水重新分布,然后开井降压,使被置换至高孔隙度、高渗透带、大孔喉或裂缝中的油气随部分注入水一起采出。
因此,注水吞吐采出的油量与岩石物性、润湿性、界面张力、油水黏度和关井时间紧密相关。
注水吞吐采油对不同润湿性油藏都有效,亲水性越强,则越有利于注水吞吐采油。
可以预见,储层条件相同,并具有相同的剩余可采储量,只要改变注入水性质,延长关井时间,亲油储层不但可以实施注水吞吐,而且仍可采出较多石油。
如果加入表面活性剂和防粘土膨胀剂可降低油水界面张力,使岩石向亲水方向转化,并保护了储层,可进一步提高采收率[3 ] 。
多年实践证明,水质的好坏直接关系到油田的开发效果及整体效益。
因此,含油污水的处理至关重要。
尽管各油田采出水水质各异,但一般都具有“四高”特点,即含油量高、悬浮物含量高、矿化度高和腐蚀性高。
含油污水的“四高”特点和油田注水对水质的特殊要求,决定了含油污水处理的高难度和高投入。
另外在污水处理方面存在一定的难度,这是注水采油一个难以解决的问题。
2 、注气采油法注气法主要有注二氧化碳、氮气驱、烟道气及混合气等。
从技术可行性考虑,一般适用于注气开发的油藏具有以下特点: (1) 储层泥质含量过高,注水开发易引起水敏的油藏; (2) 油层束缚水饱和度高,注水效果不好的油藏; (3) 一般稠油油藏; (4) 裂缝不发育,不易引起气窜的均质油藏; (5) 薄油层。
2. 1 二氧化碳驱机理由于二氧化碳在油中的溶解度大,在一定的温度及压力下,当原油与CO2 接触时,原油体积增加,黏度降低。
三元复合驱采出液成分
三元复合驱采出液成分1.引言1.1 概述在撰写长文《三元复合驱采出液成分》中，本文将通过对三元复合驱采出液成分的分析和研究，探讨其组成和特点。
该文章旨在全面了解三元复合驱采出液成分，并对其在石油采出过程中的应用进行深入探讨。
首先，我们将概述三元复合驱采出液成分的定义和背景。
三元复合驱采出液是一种常用于油田开发中的技术手段，通过将水、聚合物和表面活性剂三种成分混合使用，以增强原油的采收率和改善采出液在地下储层中的流动性。
其成分的选择和比例是实现高效采油的关键因素。
其次，本文将着重介绍三种主要成分的作用和特点。
水作为三元复合驱采出液的主要成分，起到稀释和输送其他成分的作用，同时在驱替原油时也有一定的驱油能力。
聚合物作为增粘剂，能够增加驱替液的黏度和粘度，提高其与原油的相容性，从而有利于增加驱替效果。
表面活性剂作为界面活性物质，能够降低驱替液与原油间的界面张力，改善两相之间的润湿性，提高驱替效率。
最后，我们将总结三元复合驱采出液成分的主要特点和优势。
三元复合驱采出液成分的选择和比例是影响采油效果的重要因素。
合理的成分配比能够提高采油效率和采收率，降低驱油剂的使用成本，并减少对环境的污染。
因此，深入研究三元复合驱采出液成分的特点和优势，对于提高我国油田开发效益和可持续发展具有重要意义。
总之，本文通过对三元复合驱采出液成分的概述，旨在深入探讨其组成和特点。
通过本文的研究，希望能够为油田开发中三元复合驱采出液的选择和应用提供参考，促进我国油田开发技术的进步和提高。
1.2文章结构文章结构部分的内容编写如下：文章结构部分的目的是为读者提供一个整体的了解，帮助读者更好地理解文章的组织和内容安排。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了文章的主题和研究对象，简要介绍了三元复合驱采出液成分的研究背景和意义。
然后，文章提供了整体的文章结构，以方便读者更好地掌握全文的脉络。
正文部分是文章的核心部分，由多个要点组成。
化学驱三次采油技术
化学驱三次采油技术一、化学驱油机理化学驱在油田进入现场应用的主要是：聚合物驱和三元复合驱（A.S.P）。
聚合物驱主要是通过增加驱替液粘度、降低油层水相渗透率来降低流度比、调整吸水剖面，达到提高驱替相波及体积的目的。
聚合物溶液粘度越高，其提高采收率幅度越大。
一般聚合物驱比水驱提高采收率幅度6%~ 13%。
三元复合驱既可提高注入剂波及体积，又可增加驱油效率。
另外，三类化学剂复配在一起，既能够发挥单一驱油剂的优势，又能够产生协同加合效应，从而获得更好的提高采收率效果。
三元复合驱一般比水驱提高采收率幅度13%~ 20%。
二、化学驱研究程序及技术系列化学驱油技术是一项比较大的系统工程，比注水开发要复杂的多，投入费用高，风险大，中间某个系统或环节出现问题，都可能导致整个工作的失败。
为了使这项工作能够顺利地开展，并达到增加采收率的预期目标，需要将化学驱油的各个环节有机地联系起来，成为一个整体。
胜利油田的化学驱油技术主要由聚合物驱油和三元复合驱油两大部分组成。
聚合物试验研究主要集中在：（1）聚合物溶液性质如基本物性参数、流变性、稳定性等；（2）聚合物在多孔介质中的性质如吸附、分子量与地层配伍性、流变性、阻力系数、不可及孔隙体积等；（3）驱油试验及试验方案，确定用量、非均质影响等。
在三元复合驱油中要重点研究油水界面性质、不同化学剂间的配伍性如互相作用及其协同效应。
同时由于不同化学剂组合在一起具有不同的特点，因此在研究注入方式时已不再是简单的流度控制问题，它需要根据油藏实际情况和形成乳化液的状况来合理地确定注入方式。
特别是由于复合驱油机理复杂。
影响因素已不再仅仅是油或注入流体粘度问题，故研究过程中所需要的手段和影响因素比聚合物驱油要复杂得多。
通过攻关研究，目前该技术已基本成熟配套，形成从室内筛选、性能评价、油藏工程方案优化设计、数值模拟跟踪模拟到现场实施跟踪调整和评价的一整套技术系列。
1、建立完善了室内试验研究配套技术完善了聚合物评价技术。
三元复合驱油井结垢机理及防治措施
三元复合驱油井结垢机理及防治措施孙万成三元复合驱（简称“ASP”）技术是80年代中后期在国际上兴起的新型高效驱油技术。
二类油层开发三元复合驱技术是油田高含水后期进一步提高采收率的重要手段。
但随着三元复合驱矿场试验不断地深入，暴露出的油井结垢问题已成为该技术工业化应用的最大障碍，因此，研究三元复合驱油井结垢机理及防治措施是当前非常迫切的任务之一。
三元复合驱驱油机理三元复合驱是利用碱、表面活性剂和聚合物的溶液作为驱替液来提高油田采收率的—种新型采油技术，它可以提高驱替液的黏度，增大波及效率，降低油水界面张力，在一定程度上提高驱油效率，使石油的采收率增大。
三元复合驱中的碱与原油中的有机酸反应生成的烷烃链羧酸皂和环烷酸皂吸附在油水界面上，使油水界面张力降低，引起毛细管力阻滞作用降低，从而使被圈捕的原油参与流动。
碱与加入的表面活性剂产生协同作用，增大界面活性。
碱作为一种“盐”迫使更多的表面活性剂分子进入油一水界面，从而增加界面层中表面活性剂浓度，拓宽表面活性剂的活性范围。
碱与油水界面处存在的胶质、沥青质、石蜡、卟啉中的有机极性物反应，使得油水界面上的刚性膜破裂和有机物溶解，提高原油产量。
碱与岩石表面的矿物产生离子交换，使岩石表面矿物组成发生变化，改善岩石颗粒表面电性，减少表面活性剂和聚合物在岩石表面上的吸附、滞留损失。
碱的加入，促进聚合物的水解，使ASP体系的浓度增大。
三元复合驱体系中表面活性剂的作用是作为驱油主剂降低油一水界面张力，使残余油变为可流动油。
它改变了岩石表面的润湿性，使滞留在岩石孔道内的油滴和水之间的作用力增加。
岩石表面对原油吸附作用相对减小，增大水的洗油能力，同时对原油有增溶作用，还可使原油乳化，增加其流动性，达到混相驱油的效果。
表面活性剂存在时，更有利于皂化反应进行，两者的协同效应促使界面张力进一步降低，在离子强度和二价阳离子浓度高时起补偿作用。
拓宽体系的界面活性范围和油水发生自发乳化的盐含量（或pH值）范围。
石油百科：什么是三元复合驱
石油百科：什么是三元复合驱三元复合驱是指在注入水中加入碱(A)、低浓度的表面活性剂(S)和聚合物(P)的复合体系驱油的一种提高原油采收率的方法。
它是20世纪80年代初国外出现的化学采油新工艺，是在二元复合驱的基础上发展起来的。
大庆油田室内研究及先导性矿场试验表明，ASP三元复合驱可比水驱提高20%以上的原油采收率。
其实质是用廉价的碱部分或全部代替价格昂贵的表面活性剂，降低化学驱所需表面活性剂用量。
加入表面活性剂能够降低残余油在地层的吸附，提高洗油效率。
碱剂的加入又降低了表面活性剂和聚合物吸附滞留损失；碱剂与原油中的有机酸反应生成石油酸皂。
石油酸皂与加入表面活性剂的协同效应、碱与表面活性剂的协同效应及聚合物的流度控制作用，使ASP驱具有较高的驱油效率，而且还能提高油层的波及体积。
聚合物能提高三元体系的黏度，控制流度比，提高驱油剂的波及体积。
这三者的优点结合起来，使三元体系兼有降低界面张力和合理控制流度比的优点，因而取得了提高采收率20%的效果。
但是，三元复合驱油剂还存在一些不足之处。
比如，强碱引起的结垢问题，表面活性剂的经济性问题，聚合物的溶解性、各种化学剂的吸附损失以及三元复合驱采出液的处理等问题。
由于部分机理不清楚和油田地质情况的复杂性，现有配方仍有待改进。
（摘自《石油石化300问》）。
三元复合驱及其发展过程
面活性 剂胶束 溶液 ／ 聚合物 段塞驱 油。
水溶 液 间的 界面 流变性 ，还 可 以调节 岩石孔 的润湿 性 ，便于石 油排
是 大庆 油 田和玉 门油 田 。之后北 京 石油勘 探开 发科 学研 究院 ，北 京化 工大 学 ，江 汉石 油学 院 ，中国科 学院 化学 所 等单 位 也陆 续参 与研 究 。 国 内一 开始 驱 油用 的表面 活性 剂主 要集 中在 石油磺 酸 盐上 ，后来 逐渐 研究石 油羧酸盐 ，烷基苯 磺酸盐 ，木质 素磺酸盐 等表面 活性剂 。
三 、． 三元复合驱 的发展 ｔ
我 国 的三次 采油化 学驱 的工作 开展较 早 ，１ ９ ７ ９ 年 ，原石 油卫 业部
七、 ． 烷 基苯磺酸 盐的基本概 况．
烷基苯 磺酸盐 的原料 主要 是十二 烷基苯 精馏 副产物—— 重烷基 苯 。
目前 ，国内重 烷基 苯的 产量可 达 ３万吨 ／ 年 左右 。从 烷基 苯 的组 成 上 看 ，其大 部分 是可 磺化 的。 目前 ，工业 中烷 基苯 主要 采用 的是膜 式气 体Ｓ Ｏ 。 磺化装 置磺化 ， 产 品中无机 盐含 量低 ，质量 好 。但 是重烷 基苯 的 组成性 能随 烷基 苯 的合 成工艺 不 同会有 所差 异 ，所 以必须对 重烷 基苯
用更 加 明显 【 ｌ 】 。表面 活性 剂 所 以能提 高原 油 采收 率是 由于它 能 降 低原 油与亲 水泥 浆溶 液之 间 的界面 张力 ，使 油层原 油发 生 自乳化 ， ： 改 变油
一
５ ． 三元复合体 系在 天然岩心上 的驱油效 率 比水驱 提高 １ ５ ％以上。
三元复合驱油井结垢机理及防治措施
三元复合驱油井结垢机理及防治措施三元复合驱油井是一种常用的增产技术，但同时也存在着结垢问题。
结垢是指在油井管道内壁或井筒中沉积聚集的物质，包括沉积物、尺寸小的颗粒、盐类结晶等。
结垢会导致油井产能下降，甚至完全堵塞井管。
因此，在使用三元复合驱油井时，必须采取有效的防治措施。
一、机理分析1.油水界面结垢：在复合驱过程中，油水界面发生变化，油中的部分成分可能会溶解在水中并形成溶解结晶体，最终沉积在油井管道内壁和井筒上。
2.温度降低结垢：随着三元复合驱的进行，地层温度降低，导致地下水和注入液中的可溶性盐类沉积在井筒和管道上，形成结垢。
3.沉积物结垢：在三元复合驱的过程中，石油中可能含有一些有机胶体、沉淀物以及高分子聚合物等物质，这些物质在井筒和管道中沉积并形成结垢。
4.矿物质结晶结垢：地层中含有一些矿物质，例如硫化物、碳酸盐等。
当在油井中注入了驱油液或注入液时，这些矿物质可能与驱油剂或注入液中的成分反应，生成难溶的沉淀物，从而形成结垢。
二、防治措施为了解决三元复合驱油井的结垢问题，可以采取以下防治措施：1.使用阻垢剂：选择合适的阻垢剂，可以有效地减缓或避免结垢的发生。
阻垢剂的选择应根据井口条件、地下水化学性质和产水条件等因素综合考虑。
通过引入阻垢剂，可以改善复合驱液中的界面张力，并减少结晶体的形成。
2.温度控制：通过合理的温度控制，可以减少地下水和注入液中盐类的沉积。
可以通过增加驱油液的温度或者使用温度控制阀来实现温度控制。
3.清洗井筒和管道：定期清洗井筒和管道可以有效地清除结垢物质，并防止结垢的形成。
可以使用高压清洗、化学清洗或机械清洗等方法。
4.注入液的选择：选择适当的注入液，可以减少矿物质结晶的发生。
注入液的选择应根据地层水化学性质、地层情况以及需求进行合理的设计。
5.注入液的预处理：对注入液进行预处理，可以去除其中的杂质和溶解盐类，减少结晶的发生。
预处理方法包括过滤、砂强化和离子交换等。
6.定期检测：定期检测油井的结垢情况，了解沉积物的性质和厚度，可以及时采取相应的措施，避免结垢进一步加剧。
三元复合驱采油技术在石油开采中的应用探讨
孙 琦（ 重庆科 技学 院石 油与天 然 气工程 学院 ， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ庆 ４ ０ １ ３ ３ １ ）
摘要 ： 石油 是 一种 重要 的 非可 再 生资 源 ， 被 称 为 工 业 血 要 技 术 。 液 。在 石 油 开采过 程 中 ， 不 同的 开采技 术 将 产 生不 同 的采 油 ３ 三元复合驱采油技术
的 添加 方面 。通常 情况 下 ， 矿 物 质中具 有大 量的 硅酸 盐 ， 而 碱
会对地 层 中的矿石 以及流体 发生反应 ， 由此产生 无机垢 。 由于 地 层难 以清理 ， 因此 ， 有机 垢将会 越 来越 多 ， 在 中和过 程 中 ， 受 到 酸性 气 体 的挥 发影 响 ， 产 生的 物 质将 会 腐蚀 管 道 材料 。再 者， 碱 的问题并 不是该 技术的 唯一缺 点 ， 除此之外 ， 在 添加表 面 活 性剂 的 同时 ， 还要 考虑 酸碱 生成 的表 面 活性剂 ， 否则 将会 造 成 工艺 的重复 ， 增加成 本 。三 元复 合驱是现 如今最 为领先 的开 采 技术 ， 其优越 性在 提 高石 油开 采率 方面 有很大 优势 ， 极大 的 促 进 了石油开采 工业的发展 。
４结语
作为 重要的采 油技 术之一 ， 三 元复合 驱采油技 术具备 巨大 的空 间和 前景 ， 为老 油 田的稳 产接 替和较 高的采收 率提供 了重
２油 田三 次 采 油 技 术
三次采 油在 国际上也可 以称为 强化采油 ， 是在 二次采 油达 要参考。尽管三元复合驱技术在应用过程中已经取得 了巨大 到或 者接 近 经济 极 限的 情 况下 采用 的 方法 ， 有 助于 提 高采 收 成 就 ， 部 分成 果 已经展 现 出一定 的 经济效 益 ， 但 该技 术在 某些 率 。三次采 油主 要是 针对 二次采 油没 有开 采 出来 的剩余 油或 方面仍需改善和优化， 例如在驱油机理方面 ， 还有一些影响驱 者残余油 ， 通过 对地 下深层注入 各种各样 可以起 到驱油效 果的 油效率 的重要 因素有待 发掘 。总而言 之 ， 三元 复合驱采 油技术 介质， 如： 蒸汽 、 各 种微 生物 以及化 学物 质等 ， 也可 以借助 于其 在未来具 有在各大油 田实验和推广 的价 值 。 他工艺 来达到石 油开采 的 目的 。但 无论采 用何种采 油方法 ， 最 参考文献 ： 终 的石油采 收率都 不 同， 通 常情 况下 在 ５ ｏ ％Ｎ ７ ０ ％。对于 三次 ｆ １ 】 ． 陈瑞． 三元复合 驱 用表面 活性剂研 究进展 【 Ｊ 】 ． 日 用化 学品 采油 而言 ， 化学 驱主要包括 聚合物 驱 、 碱 水驱 、 表面 活性驱 以及 科学． ２ ｏ １ １ （ １ １ ） ． 复合驱 等 。气驱 主要包 括烟 道气 驱 、 天 然气驱 、 氮气 驱以 及部 【 ２ 】 ． 程杰 成， 廖广 志， 杨振 宇， 李群， 姚 玉 明， 徐典 平． 大庆 油 田三 分混 相 的二氧化氮 驱等 。而 热力驱 则主要包括 火烧油 层、 热水 元复合驱矿场试验综述［ Ｊ ］ ． 大庆石油地质与开发． ２ ｏ １ ３ （ ｏ ２ ） ． 驱、 蒸汽吞 吐以及蒸汽 驱等 。我 国的 三次 采油技 术如今 已经成 ｆ ３ 】 三元复合 驱采 油技 术在 石油开 采 中的应用 探讨［ Ｊ ］ ． 化学 为油 田稳 产和增 产的重要技 术之一 ， 通 常可以 占到各种提 高石 工程 与装备 ， ２ ｏ １ ４ （ ｏ ５ ） ． 油采 收率 方法 潜力 的 ７ ６ ％。三元 复合 驱采 油是 从化 学驱 中独 立出来 的一种新 型石油开 采技术 ， 同时也是我 国三次采 油的主
大庆油田三次采油技术进展
100 (m)
压力梯度
0
200 400 600 800 1000
渗透率(10-3μm2)
聚驱控制程度对聚驱效果的影响
聚合物驱注采井距工程设计图版
研究确定了不同类型油层的井网井距
SI SII SIII PI PII G
图 例 一类油层 二类油层 三类油层 表外
二类油层井距 150～175m
20
采 收 15 率 提 10 高 值5
(%)
60
采 50 收 率 40
(%) 30
采收率增值 聚合物驱
水驱 大庆 油田
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
原油粘度(厘泊)
变异系数，VK
评价指标、方法逐步完善
评价方法 逐步健全
常规手段
布氏粘度计等
稳定性\传导性
厌氧工作平台 长管添砂模型
粘弹性评价
聚合物驱开采指标预测结果
•地质模型的建立 •水驱开发效果预测 •聚合物驱开发效果预测
聚合物驱注采方式的确定
•注入段塞组合方式的确定 •深度调剖注入段塞的确定 •分层注聚井的确定
①建立了聚驱控制程度概念，优化了不同类型油层井 网井距
聚驱控制程度：在一定聚合物分子量条件下以聚合物溶 液可波及的油层孔隙体积占油层总孔隙 体积的百分比
2007 时间（年）
目录
一、大庆油田聚合物驱油技术 二、大庆油田三元复合驱油技术
一、大庆油田聚合物驱油技术
（一）聚合物驱油技术发展历程
大庆油田开发初期，就着手研究聚合物驱油提高 原油采收率技术，先后经历了室内研究、先导性矿场 试验、工业性矿场试验、工业化推广应用四个阶段
室内 研究
1970年
碱活性剂聚合物（ASP）三元复合驱
碱活性剂聚合物（ASP）三元复合驱碱/活性剂/聚合物（ASP）三元复合驱碱 /活性剂/聚合物三元复合体系驱油是80年代初出现的新技术。
三元复合体系是从⼆元复合体系发展⽽来的。
⼈们虽然已经意识到了胶束/聚合物驱的特殊效果，但是，经济因素限制了这⼀技术的商业化推⼴。
⽽三元复合体系主要是为了⽤便宜的碱剂来代替价格昂贵的表⾯活性剂，以降低有效化学剂的成本，这为复合驱的推⼴应⽤奠定了基础。
从化学剂效率（总化学剂成本/采油量）来看，复合体系所需要的表⾯活性剂和助剂的总量，仅为胶束/聚合物驱的三分之⼀，复合体系的化学剂效率⽐胶束/聚合物驱要⾼。
从提⾼采收率来看，三元复合驱体系能够采出⽔驱剩余油的80%以上，可以与最好的胶束/聚合物驱相⽐，并⾼于⼀般的⼆元复合驱。
从驱油机理来看，三元复合驱⽐⼆元复合驱有更⼴的适应范围，并能明显地降低活性剂的吸附滞留。
此外，三元复合驱⽐⼆元复合驱有更好的资⾦回收率。
（⼀）ASP驱油机理ASP复合驱提⾼采收率的机理是三种效应的综合结果：降低界⾯张⼒；流度控制；减少化学剂损失。
1. 降低油⽔界⾯张⼒与其它驱替体系相⽐，三元复合体系（ASP）与原油接触后，界⾯张⼒能很快降到10-2mN/m以下，⽽表⾯活性剂或碱单独与原油之间的界⾯张⼒下降的速度要慢得多。
当聚合物浓度适中时，ASP三元复合体系⽐AS⼆元体系能产⽣更低的界⾯张⼒。
这可能是由于聚合物尤其是聚丙烯酰胺能够保护表⾯活性剂，使其不与Ca2 、Mg2 等⾼价阳离⼦反应⽽使活性剂失去表⾯活性。
同时，表⾯活性剂和聚丙烯酰胺在油⽔界⾯上均有⼀定程度的吸附，形成混合吸附层。
部分⽔解聚丙烯酰胺分⼦链上的多个阴离⼦基可使混合膜具有更⾼的界⾯电荷，使界⾯张⼒降得更低。
另外，碱剂推动活性剂前进，趋向于使最⼩界⾯张⼒迅速传播，这样就减少了碱驱替原油的滞后过程，且可保持长时间的低张⼒驱过程。
2. 流度控制在碱/活性剂/聚合物复合驱过程中，由于被驱替的原油流度⾼，在油墙的前⾯形成了低流度带，从⽽保证了较⾼的扫及效率。
三元复合驱的发展与意义
三元复合驱的发展与意义1三元复合驱的产生石油是一种不可再生的化石能源，作为一种重要的能源和战略物资，它被应用于各个领域，严重关系着国家的经济发展，因此也被大家成为“工业血液”。
石油作为目前使用的一种主要能源，它的应用领域越来越广泛，消耗量也随之增加，因此，提高石油采收率已经成为当前国家发展工作的重中之重。
目前世界上进行三次采油主要有四种方法，即化学驱、气驱、热力驱和微生物采油。
三次采油的四大技术系列相比，化学驱采油是一种既经济又有效率的强化采油技术，而三元复合驱是从化学驱脱颖而出的一种新的三次采油技术，是我国三次采油提高采收率研究的主攻方向。
三元复合驱具体是指利用碱/表面活性剂/聚合物（ASP的复合体系进行驱油的一种化学驱油方法。
目前，ASP复合驱是一项很有发展前景的三次采油驱替技术，正在得到越来越多的关注。
2三元复合驱国内外发展现状三元复合驱具体是指利用碱/表面活性剂/聚合物（ASP的复合体系进行驱油的一种化学驱油方法。
三种物质在复合体系中各自发挥不同的作用。
聚合物通过提高注入水粘度、降低水油流度比、扩大驱替波及体积提高油层采收率。
碱剂的作用是与原油中酸性物质反应产生表面活性物质，降低相间界面张力；同时廉价碱可使得昂贵化学剂的吸附损失大大降低. 表面活性剂的加入不仅降低界面张力而且与多种化学剂复合可产生某种协同效应，使得在非常低的化学剂浓度下降低界面张力. 油田测试和实验室研究都表明ASP复合驱比任何单个组分像碱，表面活性剂，或者聚合物，驱替的效率要高。
因为碱剂比表面活性剂便宜得多，所以人们对碱水驱进行了深入研究。
1917 年，F.Sqtlired 在注入水中加入碳酸纳、氢氧化钠等廉价的碱剂，研究发现能够使地层孔隙中的水驱后剩余油明显降低，从而有效地使原油采收率得到提高。
1927 年碱水驱的第一项专利[1] 是由Atkinson 在美国申请的。
以此为基础，发展了碱水驱对于在酸性值较高的原油提高采收率的方法。
提升采油采收率的关键技术
提升采油采收率的关键技术摘要：近年来，全球能源需求和消费预计将持续增长，在油田生产开发过程中，抽油装置是油田领域基础设备之一。
在实际操作过程中，为了最大限度地提高泵送机组的效率，降低其运行成本，有必要设定抽油装置和设备管理系统，以有效提高抽油机运行质量。
关键词：采油；采收率；应用措施1 提升采油采收率的重要意义1.1 有利于国家综合竞争力的提升就目前的石油资源而言，在世界许多地方资源量并不丰富，丰富的石油资源可以更好地全面促进所有领域的工业发展。
通过统计和数据分析，我国很多油企在石油开采过程中仍然使用较为传统的石油开采方式，无法充分达到现代社会的发展标准，因此，在如此背景下，要敏锐地抓住抽油机采油技术的更新换代，顺应时代发展，增强国力。
不仅仅只依靠进口来达到生产过程中的技术要求，还要独立进行技术研发以提升国家综合水平。
1.2 有利于环境保护和资源开发石油资源枯竭、全球能源需求增加、当前石油价格不可预测等情况促使人们需要开发成本更低且尽可能环境友好的石油开采技术。
在降碳减排的大背景下，需要提高抽油机采油技术的生产水平，重点关注各种方法的更新换代，结合我国发展的实例，在自然发展过程中保实现可持续。
2 提升采油效率相关技术分析2.1 推行微生物采油技术微生物采油技术是一种极具吸引力的替代采油方法。
与其他提高采收率方法相比，这是一种经济且环保的替代方法。
微生物采油技术涉及将本地或合适的外源微生物（主要是细菌）与营养物一起注入油藏，以促进原位微生物生长，或通过生产能够影响原油物理化学性质和油藏条件的微生物发酵化合物，提升石油生产效益。
微生物采油技术的工艺性能难以预测，因为很难通过影响储层中的环境条件来刺激微生物的生长。
由于不同储层的条件不同，该工艺必须针对每个储层的特定条件进行定制，以使其成功。
该技术将在我国油田中持续推广。
2.2 推行热力采油技术在采用热力采油技术时，充分调控采油过程的温度，使原油的粘度有效降低，提高流动系数，从而提高原油采油效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三元复合驱强化采油技术Ξ陈忠 罗蛰潭 沈明道 蒲华英(成都理工学院,成都610059) (西南石油学院) 摘要 三元复合驱强化采油是化学驱技术的最新发展,文中论述了三元复合驱替剂体系中各组分的作用机理及优缺点,并结合油田生产实际,指出了在复合驱室内研究与矿场试验中急需解决的问题。
主题词 提高采收率;化学驱;注碱水;注表面活性剂;注聚合物中图分类号 TE 357.43引 言通过一、二次采油还有40%～60%IOOP 的原油滞留于地下储层中,提高原油采收率(EOR )是石油工业发展的当务之急[1]。
滞留于地下孔喉中的原油从微观上讲以原油边界层的形式束缚在储层矿物岩石的表面和孔喉壁上,以及滞留于微孔微喉和大孔小喉中[2];从宏观上讲主要以残余油带和剩余油带的形式存在。
要提高原油采收率一方面必须破坏原油边界层,把被束缚的原油解脱出来成为游离态;另一方面驱替流体必须波及到残余油带或剩余油带。
驱替剂的微观驱油效率、宏观驱扫效率及孔隙动用率是决定原油采收率的三大因素,要同时满足这三大因素,只有使用最新的化学驱油技术———三元复合驱强化采油。
图1 化学驱强化采油技术的演化过程1 三元复合驱强化采油技术的产生三元复合驱强化采油技术产生于本世纪80年代,来源于单一、二元化学驱,以多种驱第19卷 第4期 西南石油学院学报 Vol.19 No.41997年 11月 Journal of S outhwest Petroleum Institute Nov 1997Ξ1997—05—28收稿94-98国家攀登(B )计划“复合驱中重大基础性研究”部分内容陈忠,男,1970年生,博士研究生,主要从事油气田开发地质研究替剂的协同效应为基础。
目前在室内实验和矿场试验研究中常用的驱替剂有:碱剂(A ),表面活性剂(S ),聚合物(P );三者协同使用就是碱剂-表面活性剂-聚合物驱(ASP )(图1)[1]。
2 三元复合驱强化采油技术的驱油机理三元复合驱替剂体系中各种驱替剂在储层中的行为和作用决定了其驱油机理:2.1 碱剂在三元复合驱中的作用(1)降低相间界面张力决定单位油层体积中潜在产量的能力可用毛管数(N ca )来描述,毛管数越大则采收率越高,一般毛管数需在10-3至10-2左右,而毛管数N ca 有如下的定义[3]: N ca =△p/(L ×σ)(1)式中: △p/L ———已知长度(L )上的压力降(105Pa/m ); σ———油水界面张力(mN/m )对于正常水而言,毛管数仅为10-6至10-5,可见要把毛管数增大到10-3至10-2单靠增加压力降是不行的,而必须降低界面张力σ。
碱和表面活性剂都可显著降低油/水界面张力,因此利于采油。
界面张力降低后主要以两种方式来提高原油采收率:一种是乳化和挟带,油和水间的界面被破坏,形成水包油,随流动的水带出地层;第二种是捕集,油滴聚并成大油滴,进而形成可流动的连续油带,提高油的流度,降低水的流度,从而提高驱替剂驱油能力与波及效率,达到提高原油采收率的目的。
进一步研究表明对每种原油,只在一个很窄的、特定碱浓度范围内才能显著降低油/水界面张力;二价金属离子、温度、碱液中的NaCl 含量、稳定时间等因素对特定原油的油/水界面张力有影响。
二价金属离子将提高最低油/水界面张力值,而NaCl 的含量可降低此值。
温度升高可使碱液与原油相互作用的速度激剧增大,反应生成的天然表面活性剂在体相中的溶解度增加,在表面相中的分布减少,使油/水界面张力值增大,但使油/水界面张力达到动态平衡所需的时间大大缩短。
Π.Α.列宾捷尔院士指出,界面张力的变化是随时间变化的物理-化学动力学过程,这就要求在考察油/水界面张力时必须考虑到它是一个动态变化过程。
(2)溶解坚硬的界面薄膜及原油的乳化大量的研究数据表明水和一些油滴界面处存在坚硬的薄膜结构。
沥青质、胶质、卟啉、和石蜡都是产生坚硬界面薄膜的原油成分。
该界面膜使油滴相互孤离,缩小孔喉,限制原油在孔喉中的连续流动[2]。
而碱水溶液可溶解这些薄膜,促使原油乳化聚并,提高油的流动性和产出量。
这个机理可以说与油/水界面张力的降低并不完全独立。
乳化现象在含碱剂驱油过程中广泛存在,油/水界面张力越低(小于0.01mN/m )则薄膜越容易破裂,乳化越容易形成。
当乳化液形成后,则可发生油滴的捕集、挟带、聚并,提高水相的粘度,滞留于大孔隙的喉部,降低驱替液的流动能力来提高波及范围和波及效率。
(3)“原油-岩石-地层水”系统中岩石润湿性的变化储集岩的润湿性决定了其内部残余油的分布特点。
在亲水的储集层中,水以束缚水薄54第4期 陈忠等: 三元复合驱强化采油技术膜的形式分布于矿物、岩石颗粒表面,而油以连续的形式滞留于大孔隙的中央;在亲油的储集层中,原油沿岩石、矿物颗粒表面呈薄膜状分布,形成前面提及的边界层,此部分原油基本上处于束缚不可动状态,使可动油饱和度大大降低。
当碱水进入后,不但可与边界层中的表面活性组分发生反应,破坏边界层,而且可改变矿物、岩石的表面特性,使之由亲油向亲水转化,一个非常特征的现象是碱水对石英表面的润湿比普通水要好得多(瓦格耐尔,季奇等)。
对此,И.П.奥列尼克曾作过原油-水相-玻璃表面界面上润湿角的测量(表1),证实了碱液可使水相润湿接触角变小,对水的润湿性增强。
表1 溶液中碱液的浓度及溶液的矿化度 对润湿接触角(°)变化的影响 (И.П.奥列尼克等.1985)成分接触角浓度溶液中NaOH的浓度,%00.060.100.50NaOH46.4 6.410.014.2 NaOH1%NaCl-14.211.418.8 NaOH1%MgCl2 1%CaCl2113.077.253.0 (4)提高驱替剂的波及效率凡是有乳化挟带、捕集、聚并产生则可以提高驱替液的波及效率。
此外,作者认为碱剂注入储层中会和地层水中的二价离子(Ca2+,Mg2+)发生反应生成沉淀,会和广泛存在的硅质矿物,岩石;铝硅酸盐矿物等长期作用形成含硅、铝元素的胶体或絮凝状物质,随着驱替液流动,并在小孔喉处停下,堵塞喉道。
这种现象的发生一方面虽然降低了储层渗透率,伤害了储层,但另一方面它又改变了驱替剂的流经孔喉网络,提高了驱替液的波及效率,起到了积极的效应。
2.2 表面活性剂在三元复合驱中的作用表面活性剂的双亲基团结构(亲水基、亲油基)决定了它的性质与作用。
表面活性剂溶液注入地下,它的双亲基团会在液/固接触面,液/液界面及体相的溶液中发生定向分布。
极性的亲水基团在体相中和水分子结合,在固/液界面上和极性的矿物岩石表面结合;非极性的亲油基团逃离极性的水分子和矿物、岩石颗粒表面,而与非极性的原油分子基团相结合。
当极性基团与矿物、岩石的表面结合时就会破坏原油边界层,把边界层中束缚的原油解脱出来,成为可流动的原油,极性的水分子或亲水基团就会占据颗粒表面,从而使矿物、岩石表面由油湿变为水湿,当然也会出现前面碱剂造成的界面张力降低,乳化,聚并等现象,使原油采收率得以提高。
在室内研究和油田矿场试验中常用的有阴离子表面活性剂(石油磺酸盐等)和非离子表面活性剂(OP-10等)。
2.3 聚合物在三元复合驱中的作用聚合物是大量的简单分子(单体)缩聚而成的分子量很大(百万)的天然或人工合成的高分子化合物。
配成水溶液时,聚合物分子在水中伸展开,把水分子捕获到自己的链间结合,从而把水溶液的粘度增大2～5个数量级,剧烈降低驱替液的流度,减小驱替液和被驱替的油间流度差异,显著提高驱替液的波及效率。
聚合物的驱油机理较简单,效果良好,但它在洗油能力方面较差,并且会在多孔介质中发生吸附、滞留及捕集,当压差太大时会发生机械降解,还会发生化学降解和生物降解等, 64西南石油学院学报 1997年使聚合物失去增粘的作用。
目前使用的聚合物一般为聚丙烯酰胺(PAM )和部分水解聚丙烯酰胺(HPAM )。
由碱剂,表面活性剂和聚合物的作用来看,它们都各有优缺点。
除聚合物外,其余两类化学驱替剂很少单独使用,一般都是相互配合,取长补短,以充分利用它们间的协同效应,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,但它要和储层流体、固体发生作用,自身受到消耗与伤害储层;表面活性剂虽然会降低油/水界面张力,改变岩石润湿性,破坏原油边界层,提高驱油能力,但它价格昂贵,而且容易发生吸附、滞留等现象而受到消耗,并且它与碱剂一样缺乏适当的流度控制,波及效率较差。
聚合物可显著降低驱替液的流度,提高驱扫效率,但它又缺乏破坏边界层的能力,并且要发生滞留,捕集与降解等。
扬长避短,相互配合使用,可达到最佳驱油效果。
因此,各种驱替剂的优缺点就注定三元复合驱强化采油技术的产生(图1)。
3 三元复合驱强化采油技术中存在的问题目前,三元复合驱强化采油技术还处于室内实验研究和小型的矿场试验阶段,离工业生产还有较远的距离。
近二十年来,对驱替剂自身的特性、驱替剂-储层流体的作用机理研究较多,理论比较成熟,而对于驱替剂与储层固相的矿物岩石间的作用及其后果研究很少,特别是对碱剂在地下对储层岩性、物性引起的长期改变研究更少,要成功地进行化学驱,实现三元复合驱强化采油技术的工业化生产必须考虑在驱替过程中储层特征的动态变化,以储层特征的动态变化为依据进行化学驱工程方案优化设计;此外,还必须解决如下的三大问题:①剩余油带或残余油带的预测:储层中剩余油或残余油的分布由储层中原油的最初分布形态和后来的钻井、开发施工措施共同决定。
②采收率的提高:优化改善驱替剂的配方,使三种驱替剂在驱油效率、驱扫效率、孔隙动用率方面,和在经济技术效益方面达到最佳的协同效应。
③对采出来的原油进行破乳、脱水和脱去其中混合的化学驱替剂。
4 结束语三元复合驱强化采油是颇具发展远景的强化采油技术之一,但是其驱油机理较为复杂,特别是化学驱替剂与储层固相的作用研究很少,机理还不清楚,弄清复合驱过程中储层特征的动态变化是化学驱成功的关键。
在矿场试验中急需解决剩余油带或残余油带的预测,原油采收率的提高,以及对采出流体的分离工艺研究等三方面的问题。
参考文献1 BAV IERE M .Basic Conce pts in Enhanced Oil Recovery Processes .Published byEL SEV IERE APPL IED SCIENCE ,19912 ИЛ马尔哈辛等著,李殿文译.油层物理化学机理.北京:石油工业出版社,19873 АТ格尔布洛夫,ЛН布钦柯夫.碱水驱.北京:石油工业出版社,1995(编辑 张鸾清)74第4期 陈忠等: 三元复合驱强化采油技术continuous and weak energy is the optimal mode which expands our knowledge for Da An Zhai Reservoir in Central Sichuan.K ey w ords : Reservoir ;Seismic geology ;Seismic wave ;Analysis of seismic map ;Phase ;Oil/gas reservoir.Microscopic Component Analysis of Source Rocks and the Hydrocarbon G eneration Model in J urassic ,Santanghu Basin ,Xinjiang ,JSWPI,1997,19(4):31～35Li Xianqing (Analytical and Testing Center ,Jianghan Petroleum Institute ,Jingsha ,Hubei 434102),Ma Anlai ,Xiong Bo ,B ao Jianpin ,Zhong LinlinMicroscopic components and hydrocarbon generation model of J urassic source rocks in Santanghu Basin ,Xinjiang are studied by using the whole rock analytical method of organic petrology.The results show the source rocks in Santanghu Basin contain rich vitrinite and poor sapropelinite.However ,exinite and sapropelinite are relatively concentrated in source rocks of the lower part of Xishanyao formation.The content and com position of exinite and sapropelinite determine the hydrocarbon -generating feature and potential of source rocks.The model of oil generation from coal in J urassic in Santanghu Basin is obviously different from that in Tuha Basin.It is suggested that the reflectance of vitrinite (Ro )in the beginning of oil formation is about 0.5%and oil generated from coal is mainly contributed by sporinite and cutinite.K ey w ords : Oil generated from coal ;Maceral ;Hydrocarbon generation model ;S ource rocks ;J urassic period Mesozoic 2Cenozoic Subsidence history of Santanghu Basin ,Xinjiang ,JSWPI,1997,19(4):36～43Liu X uefeng (Department of G eology ,Jianghan Petroleum Institute ,Jingsha ,Hubei 434102),Zhang H uod an A quantitative study on Mesozoi -cenozoic subsidence history of Santanghu Basin has been made by using backstripping analysis method.The main conclusions obtained from the stud y are as follows :since Mesozoic ,the evolution of Santanghu Basin has undergone two subsidence stages (J urassic -Early Cretaceous ,Tertiary -Quaternary )and one uplift stage (late Cretaceous ).Correspondingly ,two types of basins have been formed (a simple depression basin during J urassic -Early Cretaceous and foreland basin during Cenozoic ).The subsidence center also migrated from north to south part of the studied area during Early J urassic ,the subsidence center was located in north section of the basin and the orientation of de pression and uplift was about EW direction ,while since late J urassic ,the subsidence center migrated to south section of the basin ,and the orientation of de pression and uplift was in NW direction.All of these alteration was controlled b y regional tectonics.K ey w ords : Santanghu Basin ;Backstripping ;Subsidence ;Depression ;ForelandDevelopment ofTri 2component Chemical Flooding Enhanced Oil Recovery ,JSWPI,1997,19(4):44～47Chen Zhong (Chengdu Institute of Technology ,Chengdu 610059)Luo Zhetan ,Shen Mingd ao ,Pu H u aying Tri 2component chemical flooding enhanced oil recovery is the latest development of chemical flooding technology.This paper discussed the mechanism and com position of Tri 2component and its merits and dismerits of chemicals during oil flooding.In connection with field production needs ,some urgent problems in experimental study and field tests were given.K ey w ords : Enhanced oil recovery ;Chemical flooding ;Alkaling water injectoion ;Surfactant waterflooding ;Polymer waterflooding3Journal of S outhwest Petroleum Institute。