加拿大稠油聚合物驱研究进展及应用_曹绪龙

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国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展随着油田开发进程的不断发展,越来越多的油田开始进入了三次采油时期。

三次采油使用聚合物驱替液可以有效增加原油采收率,提高油田的开采效率。

但在聚合物驱替液使用后,需要对产生的采出液进行处理,以满足环保要求,同时对高价值有机物进行回收。

因此,对聚合物驱替液采出液处理技术的研究成为了目前油田开采领域的热点和难点。

一、三次采油聚合物驱替液的介绍与采出液的特性三次采油聚合物驱替液是一种具有很好的高渗透驱油性能的排水聚集物。

研究表明,通过三次采油聚合物驱替液的应用可以大大提高油气的采收效率。

但是,在使用聚合物驱替液后,会产生大量的采出液,这些采出液通常包含大量的有机物和多种盐类等污染物质。

这些污染物质对环境和人类健康都可能造成严重的危害。

因此,对聚合物驱替液采出液进行处理已成为了必要的环保措施。

1. 氧化处理技术氧化处理技术是一种将采出液中的污染物氧化为二氧化碳和水的处理方法。

常见的氧化剂有臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等。

该技术的处理效率高,处理后的采出液中的有机物含量明显降低。

但同时,氧化反应所需的条件较为苛刻,处理成本昂贵,并且氧化剂的选择也需要考虑其副反应和对环境的影响。

2. 膜过滤技术膜过滤技术是将采出液通过膜分离实现分离和回收的方法。

根据膜的选择可以实现对特定物质的分离和回收,例如深层逆渗透膜可以回收油田中的水,而多孔陶瓷膜则可以回收采出液中的多种有机物和盐类等污染物质。

膜过滤处理技术可以实现高效的净化和回收效果,但其操作、维护和设备成本等方面存在一定的技术和经济难度。

3. 壳聚糖吸附技术壳聚糖具有良好的吸附性能,可用于采出液中有机物和盐类等污染物质的吸附和分离。

通过使用壳聚糖对采出液中污染物质进行吸附,可实现对污染物的分离和回收。

该技术成本较低,且无需进行耗能的操作,同时具有可逆性和再生性等优点。

但同时其处理效率较低且吸附量存在一定的局限性。

三、结语针对三次采油聚合物驱替液采出液的处理问题,通过氧化处理、膜过滤技术和壳聚糖吸附技术等多种处理技术的研究,可以实现对采出液中污染物的分离和回收,保护环境和实现高效的资源利用。

化学驱油技术讲座1综述

化学驱油技术讲座1综述

三次采油(Tertiary Oil Recovery)
依靠化学、物理方法补充地层能量采油(可提高采 收率6-20%)
化学剂
EOR/IOR:ENHANCED(IMPROVED) OIL RECOVERY即提 高采收率,以最大限度提高石油采收率技术的总称。包括一 次采油、二次采油、三次采油等,但更强调三次采油。
目前文献多称“IOR”。
化学驱油
CHEMICAL FLOODING
EOR/IOR
热力采油 THERMAL RECOVERY
气驱
GAS DRIVE
微生物采油 MEOR
聚合物驱法 复合驱油法ASP\SP 碱水驱油法 表活剂\胶束驱油法
聚合物 驱
二元驱 三元驱
非均相 复合驱
乳液表 活剂驱
泡沫驱














备注
成熟
先导 试验


储备








先导

试验
高温高盐 油藏类别
Ⅰ类 Ⅱ-1
Ⅱ类 Ⅱ-2 Ⅲ-1 Ⅲ-2
Ⅲ类 Ⅲ-3 Ⅲ-4
地层 温度

60-70
70-80 70-80 <80 <80 80-90 90-95
化学驱提高采收率油技术与应用
曹绪龙 2015年07月14日
主要荣誉: 享受政府特殊津贴专家、中石化突出贡献专家、 ACS会员、SPE 会员及
EOR/IOR分会学术委员、中石化化学驱提高采收率重点实验室主任、油田高级专家。
主要奖励: 曾获得国家科技二进步奖1项,省部级发明奖、前瞻奖、科技进步奖10项,

聚合物驱油技术研究进展

聚合物驱油技术研究进展

物中, 使 其形 成超分 子聚 集体 , 而 若 引入 的是具 有 抑制水 解作
用和水 化能力 的结构单元 , 则 可以合成具有 较好的耐温 抗盐性 能的 聚合 物 , 另外若 加入 小分子 电解 质 , 还可 以增 强疏水 缔 合
作用 , 从而进 一步增 强抗盐性 。 第二种是 分子 复合型聚 合物 , 其 可利 用高分子 复合而使聚 合物链的 自由度降低 , 从而 使溶液得
疏水缔 合水溶性 的 , 其是 通过加入 少量疏水 单体于水 溶性聚 合
条件 与 其他 一些 国家不 同 , 我 国大 部分 油 藏都 属 陆相 沉积 油 田, 水驱 流度较 高 , 非均 质性 较大 , 所 以更适 合于 化学 驱。 作为 化学 驱油技 术的 一种 , 聚 合物 驱油技 术具有 操作 简便 、 成 本较 低、 原料易得 等优点 , 并且该技 术还可 与调 整油水剖 面结合 , 效 果十分优异 。 以下笔者就来谈谈 聚合物驱 油技 术的研究 进展。
低, 达 到改 善 油水 粘 度 比的 目的 , 进 而扩 大 体积 波 和 系数 , 提 高采 油效 率 。 通常 油水 粘度越 大 , 则采 出液的 含水率 上升 速度 就会 越术 , 正可 以在 低 聚 合物 浓 度的 同时 保 持较 高粘 度 。 目前应 用 最 多的聚 合 物为 HP AM( 部 分 水解 聚丙烯 酞胺 ) 和xc ( 黄 胞胶) , 但前 者的 耐温
2 聚合 物驱 油技术 的研 究进 展
( 1 ) 合成耐 温抗盐 的非 缔合型丙 烯酰胺类驱 油聚合物 首
应继 续将 目光放在研发 性能更优 、 性价 比更高 的驱油聚 合物 上
面, 尤 其要拓宽疏水 单体和功 能型单体 的选择面 。 其次, 要继 续

聚合物驱油藏采出液处理剂的研究与应用

聚合物驱油藏采出液处理剂的研究与应用

a e tJ 2 t a s s ia l o h r d c d f i f ol r s r or y p l me r p l me - o t i i g fo d n h o g g n Y一 h ti u t b e f r t e p o u e u d o i e e v is b oy r o o y r c n an n o i g t r u h l l
Re e r h a d a lc to o r a i g ntf r pr duc d fui n o lr s r i f s a c n pp i a i n ft e tng a e o o e d i i e e vo r o l
p l m e o di oy rf o ng l
聚合物驱油藏采 出液处理剂 的研 究与应用
高 孟 祥 巨登 峰 余 吉 良 南 庆 义 崔 延 杰
( 北 油 田公 司采 油 工 艺 研 究 院 , 华 河北 任 丘 0 2 5 ) 6 5 2


聚合 物 驱 或舍 聚合 物 的 弱凝 胶 驱 已成 为三 次采 油 的 主要 技 术 。 为 了解 决 聚 合物 驱 油 藏 采 出液 因携 带 聚 合物
a a t t n o e t e r f aa y i n r c i g On t eb s s f h e o ma c v sia i n wec ri d o h r a me t d p a i f h o y o t l ssa d c a k n . h a i e p r r n ei e t t , a re n t ete t n o t h c o t f n g o e p rme t ot efe d s mp e . h s r s lss o h tt e te t g a e tc n i c e s h e y r t n s e d e fc ie y x e i n h il a l s T et t e u t h w t a h a i g n a n r a e t e d h d a i p e f t l t e r n o e v a d d c e s h i c n e t n u p n e u sa c o t n i e d h d a e e g , i h p o i e e h i a u p r n e r a et eo l o t n d s s e d d s b t n ec n e t n t e y r td s wa e wh c r v d sat c n c l p o a h s t

国内外聚合物驱油应用发展与现状

国内外聚合物驱油应用发展与现状

国外聚合物驱油应用发展与现状一、聚合物驱油机理聚合物驱(Polymer Flooding)是三次采油(Tertiary Recovery)技术中的一种化学驱油技术。

聚合物有两种驱油机理,一是地层中注入的高粘度聚合物溶液降低了油水流度比,减小了注入水的指进,提高了波及系数(图1和图2),从而提高原油采收率[1-6]。

二是由于聚合物溶液属于非牛顿流体,因此具有一定的粘弹性,提高了微观驱油效率[7-13],从而提高采收率。

常使用两种类型的聚合物[14],一种是合成聚合物类,如聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺等;另一种是生物作用生产的聚合物,如黄胞胶。

在长达30 年的聚合物驱室研究和现场试验中,使用最为广泛的聚合物是部分水解聚丙烯酰胺和生物聚合物黄胞胶两种。

由于生物聚合物黄胞胶的价格比较昂贵且易造成井底附近的井筒堵塞,除了在高矿化度和高剪切的油藏使用外,油田现场都使用人工合成的部分水解聚丙烯酰胺作为聚合物驱的驱剂。

图1 平面上水驱与聚驱示意图图2 纵向上水驱与聚驱示意图二、国外驱油用聚合物现状及发展趋势2.1国外驱油用聚合物的发展由于经济政策和自然资源的原因,国外对聚合物驱油做了细致的理论及实验研究,但未作为三次采油的主要作业手段。

驱油用聚合物的理论自80年代成熟以来,并未有较大突破,而其发展主要受限于成本因素。

理论上,在油气开采用聚合物中,可以选用的聚合物有部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物、生物聚合物(黄胞胶)、纤维素醚化合物、聚乙烯毗咯烷酮等[15]。

但己经大规模用于油田三次采油的聚合物驱油剂仅有HPAM和黄胞胶两类。

人工合成的驱油用聚合物仍主要以水解聚丙烯酰胺为主。

已产业化的HPAM产品包括日本三菱公司的MO系列,第一制药的ORP系列,三井氰胺的Accotrol系列;美国Pfizer的Flopaam系列,DOW的Pusher系列;英国联合胶体的Alcoflood系列;国SNF的AN系列HPAM聚合物。

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展近年来,我国油田开采技术不断发展,发掘潜力越来越小的油田成为主要挑战之一。

为了提高油田开采效率,降低开采成本,研究人员开始将聚合物驱技术应用于三次采油过程中。

聚合物驱采出液处理技术在国内仍处于初级阶段,需要进一步研究和完善。

聚合物驱采是指在水驱过程中向油层注入聚合物溶液,通过增加驱油剂在油层中的粘度和降低溶液在油层中的渗透性,提高油层的驱油效果。

这种技术具有驱替效率高、提高采收率的优点,适用于各种类型的油田。

在聚合物驱采过程中,采出的驱油液通常需要进行处理和回收再利用。

目前,主要的处理方法包括机械分离、重力分离和化学分离。

机械分离是最常用的方法,通过沉淀、离心等过程将固体和液体分离。

重力分离是基于物理原理,通过利用重力将不同密度的物质分离。

化学分离则是将不同组分的驱油液分解、降解或改性,使其达到一定的回收再利用标准。

目前国内聚合物驱采出液处理技术仍存在一些问题和挑战。

由于油田使用的聚合物种类和性能差异较大,需要开发更多适用于不同聚合物的处理方法。

处理过程中容易产生大量的固体废弃物,对环境造成污染。

需要研究如何高效处理这些固体废物并减少对环境的影响。

采出的驱油液中可能含有一些有害物质,对人体健康和环境造成潜在风险,因此需要对这些有害物质进行有效的去除和治理。

为了解决上述问题,研究人员正在进行一系列的研究工作。

他们正在开发新的驱油液处理方法,以提高处理效率和减少对环境的影响。

通过改进沉淀和离心技术,减少处理过程中的固体废物产生,并提高回收率。

他们正在研究和开发新的去除有害物质的方法,通过化学反应和吸附等技术将有害物质转化为无害物质。

他们还在探索如何将新材料和新技术应用于聚合物驱采出液处理过程中,以提高处理效果和降低处理成本。

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究正在取得进展,但仍面临一些挑战。

未来的研究应该重点解决处理效率、固体废物处理和有害物质去除等关键问题,以推动这一领域的发展和应用。

化学驱油技术讲座1

化学驱油技术讲座1

EOR/IOR:ENHANCED(IMPROVED) OIL RECOVERY即提 高采收率,以最大限度提高石油采收率技术的总称。包括一 次采油、二次采油、三次采油等,但更强调三次采油。
目前文献多称“IOR”。
聚合物驱法
化学驱油
CHEMICAL FLOODING
复合驱油法ASP\SP 碱水驱油法 表活剂\胶束驱油法
室内 研究
聚 合 物 驱 I类 Ⅱ类 Ⅲ类 复 合 驱
三元 二元 泡沫
“八五” 以前
单井 试验
先导 试验 1992 1998
扩大 试验 1994 2002
推广 应用 1997 2005
1996 2000
“八五” 以前
2003
2005 1992 1997 2008
2000 2000 2003 2011 2003 2009
蒸汽驱油法/热化学驱油法
热力采油
SAGD驱油法
EOR/IOR
THERMAL RECOVERY
火烧油层驱油法
泡沫驱油法
气 驱
GAS DRIVE
CO2驱油法
惰性气体驱油法
微生物采油 MEOR
内源微生物驱油法 外源微生物驱油法


1、三次采油与提高采收率的概念
2、化学驱提高采收率概念 3、化学驱技术发展历程及现状 4、化学驱的两个基本问题
一次采油(Primary Oil Recovery) 利用油层原有的能量采油(一般采收率<10%) 二次采油(Secondary Oil Recovery)
高压水
依靠注水补充地层能量采油(采收率达到20-40%)
三次采油(Tertiary Oil Recovery)

针对聚合物驱油技术在大庆油田中的运用

针对聚合物驱油技术在大庆油田中的运用

针对聚合物驱油技术在大庆油田中的运用【摘要】原油是现代社会发展中必需的能源材料,在原油的开采中,需要尽量避免严重的浪费现象的出现,因此,提高原油的采收率是非常重要的。

大庆油田作为我国主要的原油开采油田之一,在开采的过程中对原有采收率的问题实际为关注的,聚合物驱油技术是提高采收率的有效方法,但是该技术如何才能够在大庆油田这一地理环境下进行科学运用是非常关键的。

文中对聚合物驱油的原理进行了研究,对其适合条件进行了分析,并针对大庆油田整体环境,对聚合物驱油技术的实际应用进行了探究。

【关键词】聚合物;驱又技术;大庆油田一、引言我国是人口大国,在社会建设和人们的日常生活中,对能源和资源的需求量是非常巨大的。

我国几个大型的油田都逐渐进入到了原油开采的末期阶段,原油的总产量不断下降,而开发新型的油田,增加原油开采量需要一个漫长的过程,而在老油田的开采过程中难度越来越大。

面对着社会发展和建设对原有的巨大需求,提高油田的采收率是非常必要的。

伴随着我国经济和科技实力的迅速发展,在原油资源开采应用技术方面取得了巨大的进步,针对油田作业采收率的问题,也作出了一定的技术措施,其中聚合物驱油技术就是其中应用效果较为明显的技术措施,在大庆油田的开采作业中应用广泛。

二、聚合物驱油原理原油开采是社会发展中必不可少的重要部分,人们的日常生活与油的应用也存在着密切的联系。

合理利用聚合物驱油技术进行原油的合理化开采,增加其采收率,是降低资源浪费的有效途径。

聚合物驱油技术在原油开采工业中的应用得到了人们的肯定,但是其具体的机理还处于讨论之中。

聚合物是聚合物驱油技术应用中不可缺少的重要部分,在对油层注入聚合物的同时,聚合物就对其产生了作用。

通常情况下,聚合物的作用主要体现在两个方面:一是增加水相粘度,二是因聚合物的滞留引起油层渗透率下降。

在聚合物的影响之下,水溶液的流度降低,使其能够更好地提高原有的采收率。

从而能够看出聚合物区有技术的基本作用机理为:一是控制水淹层段中水相流度,改善水油流度比,提高水淹层段的实际驱油效率;二是降低高渗透率的水淹层段中流体总流度,缩小高低层段间水线推进速度差,调整吸水剖面,提高实际波及系数。

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别为

800
万和

20 00
万 水 解度 分 别 为 3 2 % 和
, , ,






o wf r
降低 和
增 加 就会 导 致 流 度 比 降低 这
, ,
的 驱油 性 能
实 验 中 首 先进 行 水 驱 当 注 入 水 的就 需 要 增 加 聚 合 物 溶 液 的 黏 度
发 展 极 大地 推 动 了 稠 油 油 田 的 开 发进 程 有 许 多 技 则 是 通 过增 加 水相 黏 度 来 降低 油水 流 度 比 从 而 提


术 值 得 我 们 学 习 和借 鉴





对于 稠 油


次 采 油 后高 波 及 系 数

聚 合物 驱 是 化 学 驱 提 高 原 油 采 收 率
低 因此水驱


般 只 能 采 出 原 始 稠 油储 量

(I
O IP

的 然 而 根 据 以 往 聚 合 物 驱 的 文献 报 道 及 在 油
田 的应

收稿 日 期

20 1 4 0 3




修改
日期


20 1 4 09 2 5
- >

基 金 项 目 国 家 科 技 重 大 专 项 髙 温 髙 盐 油 田 化学 驱 提 高 采 收 率技术

加 拿 大 稠油 开 发 技 术 水 平 代 表 了 当 今 世 界稠 油 开 获 得 了 成 功

碱 驱 和 表 面 活性 剂 驱 是 通 过 降 低

发 技 术 的 最 高 水平 其 水平 钻井 和 完 井 工艺 技 术 的 油 水之 间 的 界 面 张 力 来 提 高 洗 油 效 率 而 聚 合 物 驱
, ,
0 3


0 4

之间
藏 条件 下 针 对 黏 度

600

20 00 m P a

范 围为 最 佳


如 果要 保 持 最 佳 流 度 比 稠 油 黏 度 增 加

的 稠 油 聚 合 物 体 系 两 种 H PAM

相 对 分 子 质 量 分时 就 要 提高
30


当 水 驱 时 间 延 长 或 推迟 聚驱 应
( )

E ma

il

d〇 n

mz
@ up
c e d u cn 。


46 2

油 田




20



用现 状
于 20 0

前 普 遍 认为 聚 合 物 驱 不 适 合 在 黏度 高度 为


4 5 0 m P a i
稠 油 在均 质和非 均质填 砂管 中 采
, ,
, ,

而 近 几年 水 平 井 技 术 的 发 展

为 化 学 驱 特 别 是 聚 合 物 驱 技术 的 应 用 提 供 了 重 要 的
基础


前 水平 井 加 聚 合 物 驱 技 术 已 经 成 为 加 拿 大稠 油 开
, 一
采的

种 经 济有 效 的 手 段 加 拿 大 多 个 石 油 公 司 已 经 开 始 应 用 这

体 系 的 流 度 比 分别 降 到
原 油 的 三次 采收率 为





和3




对 两 种不 同 黏度会 随 之 升 高

Gu o





对 Wang 等




的实 验结 果 进






结果 表 明 聚 合物

行 了 数 值 和 理论 分 析 发 现 聚 合 物 驱 采 收 率 与 聚 合



项 目 编 号 20


ZX 0 50



004
) 。
作 者 简介 曹 绪 龙



964



男 教 授 级 高 级 工 程 师 中 国 科 学 院 兰州 化 学 物 理研 究 所 分 析 化 学 专 业 博 士




2 0 04 )

从 事 油 田提 高采 收 率 技
, :

技 术 并 且 生 产 规 模越 来 越 大
, ,

本文从室 内

研 究 机 理探 讨 和 现 场 应 用

三方 面综述 加拿
大稠 油 化 学 驱 研 究 与 应 用 的 进 展 以 期 为 我 国 的 稠 油 开 采 提供

的借鉴



参4


关 键 词 稠油 聚 合 物驱 化学 驱 水平 井 提 高 采 收率 综 述


中 利 用 不 同 浓 度 的 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 H PAM 溶结 果 发 现 对 某

稠油 存在



个最 佳 的 聚 合 物 溶
液 特 性 黏数








3 d l/
g)
进 行 了 驱 替实 验


通 过液 的 黏 度

高 于 此 值 后 聚 合 物 驱 的 采 收 率 随着 溶


步提髙
分 布 区 有 阿 萨 巴 斯 卡 冷湖 以 及 和 平 河 等 8 个大 油 稠 油 油 藏 的 采 收 率 对 于 提 高 整 个 稠 油 的 产 量 具 有

藏 地 质储 量 约 为


8 ?
2 68〇 x



4 00 0 x l 0





此外

重要的意义

稠 油 的 黏 度 范 围 也 非 常 大 如 加拿大 P e

li c a
n L ak e
油 在 常 规原 油 的 开 采 中 化 学 驱 技 术 包 括 碱 驱
, ,

田 的 稠 油 黏度 从


00 0

2 5 00 0

mPa


2]


可 以说
表 面 活性 剂 驱

聚 合 物驱 和 二 元 或 三元 复合 驱 已 经
聚 合 物 驱 来 提 高稠 油 采 收 率 越 来 越 引 起 关 注 加 拿


Cw

和 ^

分别 为 水 驱 结 束 或 聚 驱 开 始 时 水 油 两 相

大 也 率 先 开 展 了 大 量 的 研 究 工作
驱 仅 能 将 稠 油 的 采 收 率提 高


在 西 加 拿 大 水 的 相 对 渗 透 率 有 很 好 的 关 联
mP a i
的稠油 油 藏 中应用
近几 年 来 加 收 率 的 提 高 程 度 其 中 均 质 模 型 由

60


00




拿大
已 经 开展 了 大 量 的 关 于 聚 合 物 驱 提 高 稠 油 采 〇_a 油 砂 填充 孔 隙 度


35



渗 透率 7


0 t un
而非
收 率 的 室 内 研 究 及现 场 应 用 本 文 主 要 针 对 这些 研均 质 填砂 管 在 中 间 填 充 4 0
60
的 粗砂 周 围 填

究 进 行 综 述 以 期 对我 国 的稠 油 开 采提 供 重 要 的 指 充 6 0


10


的 细砂

首先 进 行 3



0 P V

97 7
年 马 拉 松 石 油 公 司 的 两 位 科 学 家 均 质 填 砂 管模 型 的 采 收率 要 明 显 低 于 均 质 模 型 的

Kn

ght B

和 R hu dy



率 先 提 出 了 利 用 聚 合 物 要 想 达 到 相 同 的 采 收 率 则 需 要 提 高 聚 合 物 溶 液 的

驱来 提 高 稠油 采 收 率 的 想 法 并 在 装 有 O t aw a 油 砂有 效 黏 度

此 外 Wa ng 等



7]
还 以 不 同 黏度

43 0

的 渗 透率 3





5 9^m


孔 隙 度 3 5 % 左 右 的 填砂管 5 5 0 0
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