ASP三元复合驱机理

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ASP三元复合驱油技术

ASP三元复合驱油技术

ASP三元复合驱油技术王虎彪王毅博延安盛科工贸工程有限公司一:技术简介ASP三元复合驱油技术是指将碱,表面活性剂、聚合物通过一定的数据比例混合后注入地层,扩大波及体积达到提高采收率的目的。

二:实验研究结论:大庆油田在八五期间就已经对五口井经行了现场试验,取得了显著的效果。

通过中国地质大学,大庆石油研究院,的刘春林,杨清延,,李斌会以及兰玉波等人的实验模拟研究表明,再有隔层的条件下采收率的贡献程度,中渗透层的达到25.29%,其次是低渗透层达到44.31%,而高渗透层仅为30.40%.,分析认为三元复合驱油技术主要是提高油藏的驱油效率,特别是高渗透层的驱油效率,同时能够提高中低渗透层的波及系数,初步得出驱油效率对采收率的贡献值为33.27%,波及系数的贡献率为66.73%。

也就是说对于提高石油采收率贡献最大的最直接的就是波及体积的提高。

三、ASP三元复合驱中驱油成分之间的协同效应:ASP三元复合驱油比单一去和二元驱有更好的驱油效果的主要原因在于ASP三元复合驱中的聚合物、表面活性剂、和碱之间有协同效应,他们在协同效应中起着各种作用。

1:聚合物的作用:(1)聚合物聚合物改善了表面活性剂和碱溶液之间的流度比(2)聚合物对驱油介质的稠化,可以减少表面活性剂和碱的扩散速率,从而减小药耗。

(3)聚合物可与地层中的钙镁离子反应,保护了表面活性剂使他不易形成地表面活性的钙镁盐。

(4)聚合物可以提高碱和表面活性剂形成的水包油乳状液的稳定性,是波及系数(按乳化-捕集机理)和洗油能力(按乳化-携带机理)有较大的提高。

(5)吸附和捕集(6)聚合物的盐敏效应2:表面活性剂的机理:(1)表面活性剂可以降低聚合物和碱之间的界面张力,使他具有洗油能力。

(2)表面活性剂可以使油乳化,提高了驱油介质的粘度。

乳化的油越多,乳状液的粘度越高。

(3)如表面活性剂与聚合物形成络合结构,则表面活性剂可提高增粘能力。

(4)表面活性剂可以补充碱与石油酸反应产生表面活性剂的不足。

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

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主要由三种成分组成:胶体物质、化学结构改性剂和增粘剂。

其中胶体物质是添加剂的主要成分,它可以增加油润湿能力,提高油水相互作用的能力。

化学结构改性剂主要通过改变油相的化学性质,使之更容易与水相发生反应,提高油相在水相中的稳定性和分散度。

增粘剂则是为了增加体系的粘度,使得原油在水相中的分散度更好,从而提高驱油效果。

三元复合驱井通粘稠聚合物的原理如下:首先,通过胶体物质的作用,使油相具有更好的湿润性,使油相能够更好地分散在水相中,形成微小的分散液滴。

而胶体物质本身具有一定的稳定性和分散性,能够保持分散液滴的稳定性,不易发生汇聚和沉淀。

其次,通过化学结构改性剂的作用,改变油相的化学性质,使其更容易与水相中的成分发生反应。

这样可以增加油相在水相中的溶解度,提高油相的稳定性和分散度。

同时,化学结构改性剂还可以改变油相的表面性质,使其更容易被水相湿润,并提高与水相的相容性和混合性。

最后,增粘剂的作用是增加体系的粘度,使得原油在水相中的分散度更好。

增粘剂可以增加水相中的胶体物质粒子间的相互作用力,从而使分散液滴更加稳定。

同时,增粘剂还可以增加体系的黏滞性,提高油相的分散度和稳定性。

通过三元复合驱井通粘稠聚合物的使用,可以有效地提高原油在水相中的分散度和稳定性,改善驱油效果。

同时,它还能够减少油水界面的张力,提高原油的渗透能力。

此外,三元复合驱井通粘稠聚合物还具有一定的防腐蚀和抗乳化性能,可以减少油井和管道的腐蚀和乳化现象,延长设备的使用寿命。

因此,三元复合驱井通粘稠聚合物在油田开发中具有广阔的应用前景。

复合驱

复合驱
K wa 聚合物溶液渗透率
wb 水的粘度
wa 聚合物溶液的粘度
2).残余阻力系数:聚合物溶液降低渗透率的能力。它是 聚合物驱油前后岩石水相渗透率的比值,也可解释叫渗透率 下降系数,用Rk表示。
Rk Kw / K p
K w 聚合物驱油前水相渗透率 K p 聚合物驱油后水相渗透率
低。
4.阻力系数和残留阻力系数
表1,Rf 和Rk 的测定结果
5.室内模拟驱油试验
恒 温 箱 平流泵


聚 合 物
压力表
岩心
物理模拟实验流程示意图
5.室内模拟驱油试验
岩心图片
化学驱动态模拟装置
5.室内模拟驱油试验
表2,聚合物岩心驱替试验结果汇总表
Part 4. 复合驱存在的问题
组合驱油成分带来的问题;色谱分离现象。
动力滞留
Q
RPV V p C0 w
图6,动态滞留量的确定
4.阻力系数和残留阻力系数
1).阻力系数:降低水油流度比的能力。它是水的流度 与聚合物溶液流度之比,用Rf表示。
wb K wb K wa Rf / wa wb wa
wb 水的流度
K wb 水相渗透率
wa 聚合物溶液的流度
1,复合驱基本原理
碱的作用:
1). 碱可提高聚合物(HPAM)的稠化能力.
2). 碱与石油酸反应产生的表面活性剂,可将油乳化,提高了驱油 介质粘度,因而加强了聚合物控制流度的能力。
3). 碱与石油酸反应产生的表面活性剂与合成的表面活性剂有协同 效应。 4). 碱可与钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换,起牺牲剂作用, 保护了聚合物与表面活性剂。
性能指标 大庆2B838 相对分子质量 (10^4) 1700 水解度 (%) 26.8 水溶液粘度 (mPa.S) 48.2 溶解速度 (h) <2

三元复合驱技术研究

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

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。

ASP三元复合驱技术现状

ASP三元复合驱技术现状

ASP三元复合驱技术现状近年来,由于国际上原油价格的持续下降,西方很多大的石油公司都暂时停止了对提高采收率技术的大规模研究,然而,三原复合驱的机理何寻找更便宜,更有效的三原复合驱体系的研究工作并未完全停止,特别是中国陆上油田,三原复合驱的实验研究,矿场先导试验何工业性试验发展十分迅速。

由于新的大高产油田的发现的机会的减少和老油田产量的急剧递减,发展提高采收率技术,特别是能够大幅度提高驱油效率的三原复合驱油技术,研究其机理,选择高效、廉价的配方体系,优化矿场设计,形成配套技术已经成为石油工业持续发展的一项长远战略行任务。

特别是对于中国来说,快速发展三原复合驱技术尤其重要。

ASP三原复合驱是指碱/表面活性剂/聚合物组成的复合驱油体系,是上个世纪八十年代发展起来的一种新型的驱油技术,且被证明是一种提高采原油收率的有效方法。

“八五”期间,大庆及胜利油田进行了三原复合驱矿场试验,取得了较好的效果。

新疆油田也在“八五”、“九五”期间针对克拉玛依油田砾岩严重非均质油藏特性及储层流体特点进行了大量的室内研究,取得了显著效果,得到了在严重非均质砾岩油藏进行三原复合驱技术的宝贵经验。

ASP三原复合驱的主要驱油机理是碱与原油中的酸性组分作用就地生成皂类,与加入的表面活性剂协同作用,产生超低界面张力。

表面活性剂/聚合物体系中加入碱能够降低表面活性剂吸附,在与胶束/聚合物驱相同的驱替效率下,可以使表面活性剂浓度降低10倍以上,因而也降低了化学剂费用。

有研究表明:①考虑了吸附和滞留后的低浓度表面活性剂ASP溶液在其具有瞬时和平衡超低IFT时是一种很有潜力的体系;②ASP驱油的主要机理是残余油变形,拉伸成带条状,移动、乳化和夹带;③油湿体系微观模型的ASP驱的主要机理是孔隙壁上的油膜剥离、移动,在孔隙内和孔隙间搭桥,并且形成油包水乳状液,聚并形成液流。

美国NIPER和中国新疆石油管理局合作,首次采用化学驱模拟器UTCHEM对新疆克拉玛依油田的三原复合驱先导试验进行了三维油藏数值模拟研究。

三元复合驱中各种化学系的作用及ASP提高采收率机理

三元复合驱中各种化学系的作用及ASP提高采收率机理

ASP方法优缺点及未来发展前景
• 未来发展方向
• 三元复合驱体系仍处于工业性试验向工业性推广的过渡阶段,将来的发展方 向是成为老油田增产的三次采油主导技术。三元复合驱的发展主要集中在新 型表面活性剂的研制以及强碱向低碱甚至是无碱转化方面。目前主要的表面 活性剂有:烷基苯磺酸盐和石油磺酸盐;石油羧酸盐、非离子表面活性剂和 生物表面活性剂主要用作著助剂和牺牲剂[4]。如今有许多新型表面活性剂正 处于研发阶段,它们都具有碱度要求低、原油适应性宽和界面性能优越等优 点,但原料少,工业化生产难度较大。国内外表面活性剂的总体发展趋势是 由强碱向弱碱向低碱方向发展,最终的发展趋势是向无碱方向发展以减弱三 元复合驱的缺点;合成工艺由复杂化向简单化方向发展;理论研究,由对表 面活性剂复配性能的研究向研究表面活性剂结构和性能关系方向发展。
ASP相关基本概念及应用现状
ASP中驱油各组分中的协同作用
ASP中驱油各组分中的协同作用
ASP中驱油各组分中的协同作用
ASP方法优缺点及未来发展前景
• 优点:
• • (1)ASP三元复合驱试剂中的碱比较低廉,它与天然有机酸形成表面活性剂, 并且外加了少量的合成表面活性剂以增强其界面活性,其成本比较低。 (2)该驱油体系最主要就是利用了碱与原油中某些组分的反应来生产表面活性 剂,同时又解决了保持低界面张力与使用高碱浓度间的矛盾,为复合驱矿场 应用提供了技术基础。 (3)三元复合驱油剂具有很强的驱油能力,能够驱出水驱难以驱出的重质残余 原油,大幅度提高了油井的生产能力。 (4)三元复合驱能够改善油层的吸水界面,并在驱油过程中形成高饱和度的原 油富集带,大大提高了油井的生产能力。 (5)降低表面活性剂的吸附量。
• •
ASP相关基本概念及应用现状

三元复合驱技术的驱油机理及改进方向

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。

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油田化学三元复合驱中各种化学剂的作用及ASP提高采收率机理班级:石工1405**:***学号: **************:***中国石油大学(华东) 2016 年 10 月三元复合驱中各种化学剂的作用及ASP提高采收率机理摘要:三元复合体系驱油技术,简称三元复合驱,是指在注入水中加入低浓度的表面活性剂、碱和聚合物进行驱油的一种提高石油采收率方法,是20世纪80年代初国外出现的化学采油新动向。

本文分析了三元复合驱各种化学剂的作用及它们之间的协同效应,同时分析了ASP提高采收率的机理。

本文还介绍了三元复合驱的发展历史、现状以及未来需要克服的问题。

关键词:三元复合驱聚合物表面活性剂碱作用 EOR机理现状引言在油田开采的历史上,依靠油层自身能量采油的方法曾经历了相当长的一段时期。

在当时,因为油田未开发或开发时间较短、地层压力高,原来溶解于原油中的天然气膨胀而将原油举升到地面,这种方法称为能量衰竭采油法,也称一次采油,采收率一般只能达到10%~15%OOIP(原油地质储量)。

后来,人们开始采用人工注水法采油,即二次采油,这种方法是指在地层原有能量衰竭后,在油层边缘或油层内部,由地面向井内注水,从生产井中采油。

注水的作用是补充油层的驱油能量,可以达到25%~40%的采收率。

随着科学技术的发展和进步,人们开始对二次残余油(也称水驱残余油)进行开采,主要是通过向油层注入化学剂或气体进行第三次开采,称为三次采油(tertiary oil recovery)或强化采油(enhanced oil recovery,EOR)。

EOR技术中的化学驱,目的主要是为了降低油水界面张力,于是三元复合驱这种超低界面张力驱油体系出现了。

三元复合驱,就是将碱、表面活性剂、聚合物混合的驱油体系,其方法的实质是用廉价的碱部分代替价格昂贵的表面活性剂和聚合物,以提高有效化学驱的化学剂效率。

它可以说是一种既能提高驱油效率又能提高波及系数并可能在技术和经济两方面都过关的高效三次采油新技术。

对于我国来说,我们对ASP的研究虽然起步较晚,但发展很快,大庆、胜利、克拉玛依、辽河、南阳等油田先后开展了室内评价研究和矿场实验并取得了巨大的成功。

总之,ASP还有巨大的发展空间。

第一章三元复合驱概述复合驱是指两种或者两种以上的驱油成分组合起来的驱动。

碱(A)+表面活性剂(S)+聚合物(P)的驱动叫ASP三元复合驱。

由于单一的聚合物驱(提高波及系数但不能提高驱油效率)、碱水驱(改善润湿性及乳化夹带但不能进行流度控制)以及表面活性剂(提高驱油效率但不能提高驱油效率)各有优缺点,它们如果在配伍的条件下混合或者联合使用,那么可以在功能和作用机理上优势互补从而达到最佳的驱油效果。

ASP驱是在碱水驱基础上发展起来的三次采油新方法,重点还是强调碱水驱,其方法的实质是用廉价的碱部分代替价格昂贵的表面活性剂。

这种驱油方法不仅可以大幅度降低表面活性剂的用量,使表面活性剂的有效浓度降低到0.1%~0.3%,而且可以降低表面活性剂和聚合物的吸附滞留损失,特别是价格昂贵的表面活性剂,降低幅度可达到50%以上,另外,碱剂与原油中的天然有机酸反应生成天然的表面活性剂(石油酸皂),可与外加表面活性剂产生有利的协同效应,从而提高原油采收率。

三元复合驱在国内的起步比较晚,但进展比较快。

与其它化学驱相比,三元复合驱提高采油效率比较明显,而且成本也很低。

其过程可见下图:第二章三元复合驱中各种化学剂的作用1.碱剂在复合驱中的作用(1)降低油水界面张力的作用和机理与碱水驱中的基本相同。

由于界面张力的降低,因此可以大幅度提高驱油效率。

(2)溶解坚硬的界面膜以及原油的乳化。

大量的研究表明,水和部分油滴界面处存在坚硬的薄膜结构。

沥青质、胶质和石蜡都是产生坚硬界面膜的组分。

界面膜的存在使油滴相互隔离、缩小孔喉、限制油滴在孔喉中的连续流动。

碱剂可以溶解这些膜,促使原油乳化和聚并。

(3)原油-岩石-地层水系统中岩石表面的润湿性改变。

由于储集层的润湿性决定了残余油的分布特点。

注入碱水后,他不仅可以与边界层中的表面活性组分发生反应、破坏边界层,而且可以改变矿物和岩石的表面特性,使岩石表面由亲油性向亲水性转化,有利于参与油滴的火花和转移。

(4)提高驱油剂的波及效率。

碱剂注入后,与地层水之间的Ca2+ 、Mg2+ 发生反应沉淀,也可以和广泛存在的硅物质、岩石、铝硅酸盐矿物等经过长时期作用形成含硅、铝元素的交替或絮凝状物质,随着驱替液流动并在小孔喉处停下,堵塞喉道。

这种现象的出现,虽然降低了岩石渗透率;但又改变了孔隙结构,可以提高驱油体系的波及效率。

(5)降低价格昂贵的表面活性剂和聚合物在油层岩石上的吸附滞留量。

在一定程度上起牺牲剂的作用,大幅度提高表面活性剂和聚合物的有效利用率。

2.表面活性剂在复合驱中的应用表面活性剂的两亲结构决定了它的作用即降低油水界面张力、降低毛管黏滞阻力和降低残余油滴的渗流张力,从而达到活化残余油滴的作用。

因此可以大幅度提高驱油效率。

当然也有乳化原油、降低注入压力、改变润湿性等作用和机理。

3.聚合物在复合驱中的应用聚合物在复合体系中的主要作用是增加驱油体系的表观黏度,提高溶液在有层中的波及体系。

此外,聚合物还具有一定的黏弹效应。

可以提高驱油效率。

4.三者之间的协同效应(1)碱的作用a)碱与石油酸反应生成的表面活性剂,可将原油乳化,提高驱油介质粘度,因而加强了聚合物控制流度的能力。

b)碱与石油酸反应生成的表面活性剂与合成的表面活性剂有协同效应。

c)碱可与钙、镁离子反应或与粘土进行离子交换,起到牺牲剂的作用,保护了聚合物与表面活性剂。

d)碱可提高砂岩表面的负电性,减少砂岩表面对聚合物和表面活性剂的吸附量。

e)碱可提高聚合物(HPAM)的稠化能力。

f)碱可提高生物聚合物的生物稳定性。

(2)表面活性剂的作用a)表面活性剂可降低聚合物溶液与油的界面张力,使它具有洗油能力。

b)表面活性剂可使原油乳化,提高了驱油介质的粘度。

乳化的油越多,乳状液的油越多,乳状液的粘度越高。

c)若表面活性剂与聚合物形成络合物结构,则表面活性剂可提高聚合物的增粘能力。

d)补充碱与石油酸反应产生表面活性剂的不足。

(3)聚合物的作用a)聚合物改善了表面活性剂和碱溶液对油的流度比。

b)聚合物对驱油介质的稠化,可减小表面活性剂和碱的扩散速率,从而减小它们的药耗。

c)聚合物可以与钙、镁离子反应,保护了表面活性剂,使它不易形成地表面活性的钙镁盐。

d)聚合物提高了碱和表面活性剂形成的水包油乳状液的稳定性,使波及系数和洗油能力(按乳化——携带机理)有较大的提高。

第三章 ASP提高采收率机理ASP驱提高原油采收率的主要机理是油水界面间超低界面张力的取得及流度比的改善,从而进一步改善了驱替过程的扫及效率和波及效率,使采收率有较大幅度的提高。

(1)降低油水界面张力即毛管阻力提高驱油效率由于ASP体系中含有表面活性剂和碱剂,界面张力降低到了10-3mN/m数量级的超低值,因此,大量未被水驱出的残余油滴和油块被活化而流动、粘附在岩石表面的油膜被逐渐剥离而逐渐形成活化了的油滴或油块,随着驱替液一起流动而被驱替出来。

(2)克服指进现象由于ASP体系中含有聚合物,溶液的表观粘度比单一油相粘度高,因此驱替前缘较均匀,无明显指进现象(两相不混溶流体驱替过程中,由于两相粘度的差异造成前沿驱替相呈分散液束形式,即像“手指”一样,向前推进,这种现象称为粘性指进)。

(3)体系的粘弹效应,可以提高驱油效率和波及效率。

由于聚合物的粘弹效应,喉道凹陷处的油块也可以被驱替出来。

(4)舌形层流提高驱油效率和波及效率。

聚合物的存在可以增大体系在岩石孔喉的流动半径,提高了波及效率。

(5)变形活塞提高驱油效率和波及效率。

(6)乳化夹带提高驱油效率。

表面活性剂和化学碱有乳化能力,与原油发生明显的乳化作用,残余油和油膜会被乳化为颗粒较小的小油滴,然后被夹带驱替出来。

还有一些其他的机理,如汇聚机理、部分膜流动机理、海恩斯跳跃、爬行机理、卡断机理、小孔包围大孔机理、指进机理和绕流机理等等。

第四章 ASP驱的优缺点1、优点:(1)ASP三元复合驱中的碱比较低廉,它与天然有机酸形成表面活性剂,并且外加了少量的合成表面活性剂以增强其界面活性,其成本比较低。

(2)三元复合驱油剂具有很强的驱油能力,能够驱出水驱难以驱出的重质残余原油,大幅度提高了油井的生产能力。

(3)三元复合驱能够改善油层的吸水界面,并在驱油过程中形成高饱和度的原油富集带,大大提高了油井的生产能力。

(4)降低表面活性剂的吸附量。

2、缺点:(1)碱:关于三元复合驱的缺点主要是由碱造成的。

碱会对油层岩石骨架和胶结物有严重的伤害,因此必然对油层造成伤害。

轻者造成油层渗透率增大,注入压力下降,或油水井结垢,清洗油管。

严重的将造成油层坍塌,特别是注入井近井地带油层的坍塌,甚至油层的堵塞,同时也有可能会对设备造成腐蚀。

(2)表面活性剂:广泛使用的表面活性剂是价格相对较低、来源广且产品性能稳定的石油磺酸盐。

注入的石油磺酸盐(钠)与地层中的多价阳离子如Ca2+、Mg2+发生反应生成二价石油磺酸盐(钙、镁)。

当Ca2+、Mg2+达到一定浓度时,就会发生二价石油磺酸盐沉淀;当石油磺酸盐浓度增加时,沉淀物又会溶解,这样就会出现沉淀-溶解-再沉淀的现象,这将影响表面活性剂在孔隙介质的滞留损失,另外二价石油磺酸盐沉淀不仅严重堵塞油层,而且可加快表面活性剂的消耗速度,使ASP驱的驱油作用过早失效,增加成本。

第五章发展历史、现状及未来展望1.发展历史我国的三次采油化学驱的工作开展较晚,1979年,原石油工业部将三次采油列为我国油田开发十大科学技术之一,成立了专项领导小组,开始组织国内有关科研单位和油田着手进行了国内外三次采油技术调研,并组织与国外技术合作,引进先进技术,揭开了我国三次采油高速发展的序幕。

1982年,在对国外5个主要石油生产国l0余种三次采油方法筛选、综合分析的基础上,对我国23个主力油田进行了三次采油方法粗筛选;l984年开始,与日本、美国、英国和法国等国,在大港、大庆和玉门等油田进行聚合物驱油和表面活性剂驱油技术合作,为我国在较短时间内吸收和掌握20世纪80年代国际三次采油先进技术创造了条件;“七五”、“八五”期间连续列为国家重点科技攻关项目,遵循“立足国情,着眼三次采油转化为生产力,加快实现工业化应用步伐”的指导思想,组织了国内中国科学院、大学、石油院校和油田有关科研单位,组成了“产、学、研”大型联合技术攻关,取得了重大的成果圈。

目前,我国三元复合驱技术开展的比较早并已取得较大成果的是大庆油田。

大庆油田的二元复合驱技术经过了“八五”和“九五”期间的攻关,已在三元复合驱的机理研究及矿场试验等方面取得了重要进展。

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