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[摘 要]相比于聚合物驱来说,三元复合驱的采收率幅度更高。而且三元复合驱是一种技术更为复杂的驱油技术。但是就目前我国情况而言,三元复合驱仍然存在很多技术方面的问题,所以三元复合驱并没有应用于工业之中。就大庆油田而言,根据多年的研究与实践,该油田低酸值原油无法形成超低界面张力的技术界限已经得到最大程度的突破,所以三元复合体系新配方也随之问世。
[关键词]三元复合驱;采收率;技术分析
中图分类号:TE357.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0027-01
一、超低界面张力的主控因素
大庆原油具有低酸值的特点,所以专业人员对系列表面活性剂三元复合体系进行了相关研究。通过研究可以发现,想要降低油脂,也就是降低水界面张力,是可以采用在表面活性剂体系中加入碱的方式。但是也存在一些体系降幅较小的情况,在这样的情况下,并不能达到超低界面张力,存在一些体系的界面张力是可以达到的1×103数量级。而且相关人员根据对表面活性剂三元复合体系进行研究,我们能够知道,原油中可能还会存在其他的物质,会与碱发生反应,进而形成活性物质,进而使界面张力能能够得到大幅度的降低。而且相关专业人员也对大庆原油组份进行分析,对于大庆低酸值原油来说,主要将其分为四个组分,分别是饱和烃、胶质、芳烃、沥青质。通过进行相关的实验,可以分析出含氮杂环化合物与碱作用会形成活性物,与烷基苯磺酸盐存在协同效应。所以根据上述的调查研究,可以分析出,想要找到超低界面张力范围宽的三元复合体系,就需要选择合适的表面活性剂。
二、三元复合体系配方
通过对超低界面张力的影响因素,以及近百种表面活性剂产品进行分析,对三元复合体系进行一定的筛选,最终所选出的由美国生产的烷基苯磺酸盐与碱的聚合物,能够与大庆原油形成超低界面张力。所以在此基础之上发明但这种三元复合体系配方,更加适用于大庆低酸值原油,该体系的表面活性剂浓度为0.1%到0.3%之间。通过对三元复合体系配方进行分析,可以看出该配方的抗油砂吸附性能较强。本次论文通过对室内实验和理论计算进行一定的分析,进而对复合体系中表面活性剂在岩芯中的静态吸附了,以及动态吸附量进行确定,只有这样才能够在最大程度上保证采收率在20%以上。除此之外,还包括另外一种吸附实验的方式,为油砂多次吸附实验,对每次健翔吸附作用后的化学剂含量进行测定,同时也对体系性能进行测定。油砂多次吸附试验方式充分的考虑到了表面活性剂的吸附量,与此同时也对自身的色谱分离会对界面张力造成影响,这方面因素做到充分的考虑。而在进行三元复合驱的过程之中,会产生大量的乳化油滴,这样保证了水驱残余油的启动,同时也在很大程度上能够提高驱油效率。而且对于相同的界面来说,其张力具有不同的级别以及不同乳化程度的表面活性剂。所以需要专业人员进行科学合理的驱油实验,同时结合理论计算,建立三元复合体系乳化性能,与具有效率之间的关系。
三、烷基苯磺酸盐表面活性剂的性能
通过采用分子设计的方式,对烷基苯磺酸盐结构与三元复合体系界面张力的关系进行研究。根据相关的研究结果显示,芳环上取代基碳数越多,所形成的超低界面张力碱浓度越低。所以就大庆低酸值原油来说,形成超低界面张力,就需要在较宽的检核活性剂浓度范围内与大庆原油形成。
四、三元复合驱动方案设计技术
1.三元复合驱井网井距。本文对注采井距以及控制程度与采收率和经济效益的关系进行分析与研究,同时也充分考虑到了油层砂体的特点,以及油层砂体的诸多影响因素,同时结合三元复合驱的特点。
2.三元复合驱层系组合。要想衡量一个层系厚度界限,其重要的衡量指标就是经济效益与开采效果。通过对开采实践进行研究,可以发现在一套开采层系中,对开采效果造成影响的因素包括油层的渗透率极差以及油层厚度。在进行程序组合厚度确定的过程中,不仅需要对产量规模以及所获得的经济效益进行考虑,同时也需要考虑到才收的提高幅度。油层的渗透率不同,所以躯体流涕的渗流能力各有不同,由于这些原因,最终导致了高渗透层低效无效循环,进而会对开采效果造成影响,所以根据现场的实验研究,可以看出三元复合驱采收率能够提高20%以上。
3.三元复合体系注入参数。影响采收率提高的幅度的重要因素就是三元复合体系注入参数。将三元复合驱的注入方式,主要可以分为四个阶段,通过对住程序的各个阶段进行设计,同时再利用数值模拟的方式,采用对比方法提高采收率。
五、防垢举升工艺设计
1.油井结垢规律以及预测方式。通过对三元复合驱长馆岩心实验进行分析,同时再结合现场的实验结果可以看出,岩石与碱以及矿物质的作用。对于采出液中的各种离子来说,是可以在饱和状态下进行长时间的共存,而且即便是发生了沉淀的现象,也不会立即结垢,而结垢现象发生,主要是因为沉淀结晶,或者是由于沉积所造成的结果。
2.根据对表面能吸附理论以及结垢机理进行分析,同时对性价比进行综合性的分析,最终对三元复合驱的长柱塞短泵管油泵进行确定,同时也确定了小过盈螺旋泵。在設计的过程中可以考虑流线型通道,这样一来就可以做到防止垢的堆积现象出现,而且定转子过硬指标控制处于比水区更低的范围之内,对结垢的适应性能够增强,同时也使其使用寿命增加。
3.硅酸盐垢和碳酸钙垢的防垢剂。通过对这两种垢的成功机理以及结构规律进行分析,进而有针对性的研发出了针对两种垢的防垢剂。对于碳酸钙防垢剂来说,其防垢机理主要是为有机多元磷酸分子与金属离子进行整合,进而能够起到抑制碳酸盐垢的沉淀作用,而对于硅酸盐防垢剂的防护机理来说,主要是整合剂的官能团,可以对二氧化硅中略显正电性的硅离子进行结合,这样一来能够做到防止晶核的形成。而且可以通过具有特定分子量的高分子整合剂,再结合物理吸附效果,或者是结合相关的化学反应,包括在晶核表面,这种方式也能够达到防止硅酸盐垢的形成作用。
六、复杂采出液油水高效分离方法
1.采出液稳定机制。相关人员对采出液的成分、分离特性以及微观结构进行了详细的分析,同时结合室内模拟介质实验。根据其实验结果可以看出三元复合驱采出液与聚合物驱采出液的主要稳定机制不同,三元复合驱采出液是过饱和的稳定机制,而且在采出液中会持续析出碳酸盐以及非品质二氧化硅等新生矿物微粒,三元复合驱具备空间位阻稳定机制,在其采出液中的部分新生矿物微粒、岩石碎屑以及粘土颗粒吸附在油水界面上,这样一来,对于油水分离工作是十分不利的。
2.SP系列破乳剂。对于采出液的油水分离困难的问题,以及乳化严重的问题来说,进而研制出了SP系列采出液破乳剂,对于SP系列破乳剂来说,能够聚集原油乳状液中的细小油滴,进而能够反转油水,界面上吸附的静态和纳米级的颗粒物润湿性。而且通过对三元复合驱采出液游离水脱除装置进行分析,其可以与电极电脱水装置进行有效的结合。 通过相关数据显示,在应用破乳剂之后,拖后油中含水约为0.2%。
3.WS系列水质稳定剂。对于三元复合驱采出水悬浮固体难以去除的问题来说,通过对三元复合驱采出液的过饱和稳定机制进行分析,可以通过相应试剂采出水的状态进行改变,将其所存在的过饱和状态转换为欠饱和状态。同时结两级沉降以及两级过滤处理工艺,进而使水中悬浮物和油含量,能够达到回注污水水质标准。
结论
本文在大庆油田持续稳产的战略之下,三元复合驱技术正在进行工业化的推广,同时也为其他的高含水开发阶段的老油田挖潜提供了有效的技术支持。
参考文献:
[1]程杰成,张月先,包亚臣,烷基苯磺酸盐弱碱体系对界面张力的影响[J].大庆石泊学院学报.2014(20).
[2]丁伟,于涛,等.烷基芳基磺酸盐结构对原油表面活性剂-碱体系泊水界面张力的影响[J].石油学报.2014(12).
[关键词]三元复合驱;采收率;技术分析
中图分类号:TE357.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0027-01
一、超低界面张力的主控因素
大庆原油具有低酸值的特点,所以专业人员对系列表面活性剂三元复合体系进行了相关研究。通过研究可以发现,想要降低油脂,也就是降低水界面张力,是可以采用在表面活性剂体系中加入碱的方式。但是也存在一些体系降幅较小的情况,在这样的情况下,并不能达到超低界面张力,存在一些体系的界面张力是可以达到的1×103数量级。而且相关人员根据对表面活性剂三元复合体系进行研究,我们能够知道,原油中可能还会存在其他的物质,会与碱发生反应,进而形成活性物质,进而使界面张力能能够得到大幅度的降低。而且相关专业人员也对大庆原油组份进行分析,对于大庆低酸值原油来说,主要将其分为四个组分,分别是饱和烃、胶质、芳烃、沥青质。通过进行相关的实验,可以分析出含氮杂环化合物与碱作用会形成活性物,与烷基苯磺酸盐存在协同效应。所以根据上述的调查研究,可以分析出,想要找到超低界面张力范围宽的三元复合体系,就需要选择合适的表面活性剂。
二、三元复合体系配方
通过对超低界面张力的影响因素,以及近百种表面活性剂产品进行分析,对三元复合体系进行一定的筛选,最终所选出的由美国生产的烷基苯磺酸盐与碱的聚合物,能够与大庆原油形成超低界面张力。所以在此基础之上发明但这种三元复合体系配方,更加适用于大庆低酸值原油,该体系的表面活性剂浓度为0.1%到0.3%之间。通过对三元复合体系配方进行分析,可以看出该配方的抗油砂吸附性能较强。本次论文通过对室内实验和理论计算进行一定的分析,进而对复合体系中表面活性剂在岩芯中的静态吸附了,以及动态吸附量进行确定,只有这样才能够在最大程度上保证采收率在20%以上。除此之外,还包括另外一种吸附实验的方式,为油砂多次吸附实验,对每次健翔吸附作用后的化学剂含量进行测定,同时也对体系性能进行测定。油砂多次吸附试验方式充分的考虑到了表面活性剂的吸附量,与此同时也对自身的色谱分离会对界面张力造成影响,这方面因素做到充分的考虑。而在进行三元复合驱的过程之中,会产生大量的乳化油滴,这样保证了水驱残余油的启动,同时也在很大程度上能够提高驱油效率。而且对于相同的界面来说,其张力具有不同的级别以及不同乳化程度的表面活性剂。所以需要专业人员进行科学合理的驱油实验,同时结合理论计算,建立三元复合体系乳化性能,与具有效率之间的关系。
三、烷基苯磺酸盐表面活性剂的性能
通过采用分子设计的方式,对烷基苯磺酸盐结构与三元复合体系界面张力的关系进行研究。根据相关的研究结果显示,芳环上取代基碳数越多,所形成的超低界面张力碱浓度越低。所以就大庆低酸值原油来说,形成超低界面张力,就需要在较宽的检核活性剂浓度范围内与大庆原油形成。
四、三元复合驱动方案设计技术
1.三元复合驱井网井距。本文对注采井距以及控制程度与采收率和经济效益的关系进行分析与研究,同时也充分考虑到了油层砂体的特点,以及油层砂体的诸多影响因素,同时结合三元复合驱的特点。
2.三元复合驱层系组合。要想衡量一个层系厚度界限,其重要的衡量指标就是经济效益与开采效果。通过对开采实践进行研究,可以发现在一套开采层系中,对开采效果造成影响的因素包括油层的渗透率极差以及油层厚度。在进行程序组合厚度确定的过程中,不仅需要对产量规模以及所获得的经济效益进行考虑,同时也需要考虑到才收的提高幅度。油层的渗透率不同,所以躯体流涕的渗流能力各有不同,由于这些原因,最终导致了高渗透层低效无效循环,进而会对开采效果造成影响,所以根据现场的实验研究,可以看出三元复合驱采收率能够提高20%以上。
3.三元复合体系注入参数。影响采收率提高的幅度的重要因素就是三元复合体系注入参数。将三元复合驱的注入方式,主要可以分为四个阶段,通过对住程序的各个阶段进行设计,同时再利用数值模拟的方式,采用对比方法提高采收率。
五、防垢举升工艺设计
1.油井结垢规律以及预测方式。通过对三元复合驱长馆岩心实验进行分析,同时再结合现场的实验结果可以看出,岩石与碱以及矿物质的作用。对于采出液中的各种离子来说,是可以在饱和状态下进行长时间的共存,而且即便是发生了沉淀的现象,也不会立即结垢,而结垢现象发生,主要是因为沉淀结晶,或者是由于沉积所造成的结果。
2.根据对表面能吸附理论以及结垢机理进行分析,同时对性价比进行综合性的分析,最终对三元复合驱的长柱塞短泵管油泵进行确定,同时也确定了小过盈螺旋泵。在設计的过程中可以考虑流线型通道,这样一来就可以做到防止垢的堆积现象出现,而且定转子过硬指标控制处于比水区更低的范围之内,对结垢的适应性能够增强,同时也使其使用寿命增加。
3.硅酸盐垢和碳酸钙垢的防垢剂。通过对这两种垢的成功机理以及结构规律进行分析,进而有针对性的研发出了针对两种垢的防垢剂。对于碳酸钙防垢剂来说,其防垢机理主要是为有机多元磷酸分子与金属离子进行整合,进而能够起到抑制碳酸盐垢的沉淀作用,而对于硅酸盐防垢剂的防护机理来说,主要是整合剂的官能团,可以对二氧化硅中略显正电性的硅离子进行结合,这样一来能够做到防止晶核的形成。而且可以通过具有特定分子量的高分子整合剂,再结合物理吸附效果,或者是结合相关的化学反应,包括在晶核表面,这种方式也能够达到防止硅酸盐垢的形成作用。
六、复杂采出液油水高效分离方法
1.采出液稳定机制。相关人员对采出液的成分、分离特性以及微观结构进行了详细的分析,同时结合室内模拟介质实验。根据其实验结果可以看出三元复合驱采出液与聚合物驱采出液的主要稳定机制不同,三元复合驱采出液是过饱和的稳定机制,而且在采出液中会持续析出碳酸盐以及非品质二氧化硅等新生矿物微粒,三元复合驱具备空间位阻稳定机制,在其采出液中的部分新生矿物微粒、岩石碎屑以及粘土颗粒吸附在油水界面上,这样一来,对于油水分离工作是十分不利的。
2.SP系列破乳剂。对于采出液的油水分离困难的问题,以及乳化严重的问题来说,进而研制出了SP系列采出液破乳剂,对于SP系列破乳剂来说,能够聚集原油乳状液中的细小油滴,进而能够反转油水,界面上吸附的静态和纳米级的颗粒物润湿性。而且通过对三元复合驱采出液游离水脱除装置进行分析,其可以与电极电脱水装置进行有效的结合。 通过相关数据显示,在应用破乳剂之后,拖后油中含水约为0.2%。
3.WS系列水质稳定剂。对于三元复合驱采出水悬浮固体难以去除的问题来说,通过对三元复合驱采出液的过饱和稳定机制进行分析,可以通过相应试剂采出水的状态进行改变,将其所存在的过饱和状态转换为欠饱和状态。同时结两级沉降以及两级过滤处理工艺,进而使水中悬浮物和油含量,能够达到回注污水水质标准。
结论
本文在大庆油田持续稳产的战略之下,三元复合驱技术正在进行工业化的推广,同时也为其他的高含水开发阶段的老油田挖潜提供了有效的技术支持。
参考文献:
[1]程杰成,张月先,包亚臣,烷基苯磺酸盐弱碱体系对界面张力的影响[J].大庆石泊学院学报.2014(20).
[2]丁伟,于涛,等.烷基芳基磺酸盐结构对原油表面活性剂-碱体系泊水界面张力的影响[J].石油学报.2014(12).