低矿化度水驱技术机理及适用条件研究
第二章 化学驱
第二章 化学驱
人工合成聚合物：部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）：
相对分子量：100-2000万； 水解度：1-45%；浓度： 25-2000mg/L;注入量： 0.25-0.60VP。
热稳定性较好；剪切 稳定性较差；化学稳 定性较差；生物稳定 性较好。
第二章 化学驱
天然聚合物：生物聚合物XC（不常用）
且比较经济。含丙稀酰胺的两性聚合物溶液随着老化时间延长，阴离子
度（水解度）不断增大，分子链上正负电荷基团数目出现不相等，分子 链的卷曲程度随矿化度的增大而增大，溶液粘度大大下降，抗盐性能逐
步消失。更值得重视的是，两性聚合物的阳离子基团会造成聚合物在地
层中的吸附量大幅度增加，聚合物大量吸附在近井地带，严重影响驱油 效率，增加三次采油成本，可见，两性聚合物的抗温抗盐是有条件的， 并不是适用于所有油田。
第二章 化学驱
HPAM在使用中遇到的问题 (1)溶解速度慢(水化溶涨，配制需要较长时间）； (2)降解（热降解、剪切降解和氧化降,≤93℃）；
(3)盐敏（不适合于高矿化度地层）。
第二章 化学驱
（2） 助剂 除氧剂：如亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、甲醛 和硫脲等，用于减少聚合物的氧化降解 （提前加）； 杀菌剂：如甲醛、戊二醛等，用于减少XC 生物聚合物的生物降解。
第二章 化学驱
（2）熟化：聚合物的配制过程中，熟化是很重 要的。所谓熟化就是聚合物在水中的水解，并 充分溶解，以获得所要求的粘度的化学变化和 物理变化的综合过程。聚合物干粉经分散装置 润湿后，仍需悬浮在水中一定时间，经过溶胀 阶段，一般 6-8 小时，现场实际 2 小时左右，才 能充分溶解若水温过低还需要更长时间 ( 熟化 罐) 。
二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用
二氧化碳驱技术在低渗透油藏开发中提高驱油效率的研究与应用摘要：在中石化总公司支持下，组建了CO2驱技术研究团队，形成了高温高盐油藏CO2驱油三次采油关键技术，解决水驱废弃油藏和低渗难动用储量的开发难题。
在国内率先开展了特高含水油藏CO2/水交替驱；深层低渗油藏CO2驱。
油田层次开展了四种油藏类型五种矿场试验。
验证该类油藏二氧化碳驱可行性，探索合理举升方式，进一步优化二氧化碳驱井网井距，验证大井距可行性，探索深层低渗稠油油藏有效开发方式，扩展二氧化碳驱应用范围以及特高含水废弃油藏二氧化碳驱提高采收率技术。
探索储层粘土含量高、水敏性强油藏二氧化碳驱提高采收率技术。
关键词：二氧化碳驱低渗油藏提高采收率换油率1、研究目的1.1 某厂低渗难动用储量涉及开发单元11个，地质储量1601.85×104t，标定采收率7.56%，目前采出程度5.54%。
涉及单元多为低孔隙、低渗透的地质特点。
2010年开始二氧化碳驱在胡1块深层低渗油藏实施先导试验，胡1井组气驱取得成效后，相继在其他五个低渗类型油藏实施气驱开发。
目前总覆盖地质储量309.5×104t。
累注气17.9×104t，累增油3.05×104t。
1.2低渗油藏水驱效率低，注采井组呈现两极分化现象，一是注水压力高油井难以见效，二是油井见效快、含水上升快、见效稳产周期短，通过二氧化碳驱提高驱油效率。
2、研究内容及成果2.1 二氧化碳驱机理上优于水驱一是超临界二氧化碳注入能力强，增大有效井距；二是CO2驱补充地层能量，可膨胀地层原油，提高驱油效率再者CO2能进入的孔喉半径比水小一个数量级（0.01μm），低渗油藏，增加驱油体积25%以上，随CO2溶解，原油体积膨胀。
毛管半径分布曲线不同驱替方式驱替压力变化曲线2.2二氧化碳驱解决注入压力过高的问题根据深层低渗油藏开发情况调查，注水压力高，注气难度不大。
从地质条件类似的胡某区块二氧化碳注入能力看，二氧化碳驱可以解决注入压力过高的问题。
高含水区域油藏开发及水驱方式研究
高含水区域油藏开发及水驱方式研究随着全球能源需求的不断增长，地下油藏的开发利用成为人类的关注焦点。
然而，随着时间推移，大部分油田开始进入高含水期，这对开采工程提出了更高的要求。
本文将讨论高含水区域油藏开发及水驱方式的研究，以有效提高油井的采收率和提高开采效益。
首先，我们需要了解高含水区域油藏的特点。
高含水油藏是指油井的产液中水含量高于50%的情况。
这种油藏通常具有较高的含水层位，油井的产液中含有大量的水。
高含水油藏的开发难度较大，因为水的存在会影响油藏中油的流动性，降低油井的采集率。
此外，油水井之间的界面张力也会影响水的排出速度，从而增加了开采难度。
针对高含水油藏的开发，有几种常见的水驱方式。
水驱是指在油藏中注入水以增加采收率的一种方法。
目前，最常用的水驱方式包括前驱水驱、顺序水驱和后驱水驱。
首先是前驱水驱。
前驱水驱是指在高含水油藏中，先注入大量的水以驱出油井中的原油。
这样可以降低油井中的原油黏附力，提高采收率。
前驱水驱的优点是操作简单，但需耗费大量的水资源。
此外，前驱水驱还有可能造成水侵，从而降低开采效率。
其次是顺序水驱。
顺序水驱是在前驱水驱的基础上进行的一种改进方法。
在顺序水驱中，我们根据油井的渗透能力和密度等条件进行分区，分别注入不同浓度的水来驱出油井中的原油。
这种方式可以更好地控制水的注入量和压力，提高采收率同时减少水的浪费。
最后是后驱水驱。
后驱水驱是指在油井开采过程中，注入低含水量的水来驱出油井中的原油。
后驱水驱的优点是节约水资源，同时以较低的成本提高采收率。
然而，后驱水驱需要较高的工程技术支持，才能保证水的注入速度和压力的控制。
除了水驱方式，还有其他的开发方法可以应用于高含水油藏的开发。
例如，采用人工举升方法可以通过抽吸泵将油井中的原油抽出，可以快速提高采收率。
此外，也可以尝试使用化学驱等新的技术手段来提高采集效率。
总结起来，高含水区域油藏的开发是一个技术难题，并且需要根据油井的具体条件选择合适的水驱方式。
矿井水处理工艺深入研究及回用
矿井水处理工艺深入研究及回用发表时间：2017-11-06T15:25:14.717Z 来源：《防护工程》2017年第14期作者：丁冬[导读] 本文将立足于矿区水质特征，探讨影响矿井水处理工艺机理的因素，并提出合理化的建议。
大唐环境产业集团股份有限公司大唐（北京）水务工程技术有限公司北京 100097摘要：矿区缺水是影响煤矿产业发展的重要因素，也是大部分矿区普遍存在的现象，因此加强矿井水处理工艺研究显得尤为重要。
为解决煤炭矿区严重缺水等问题，本文将立足于矿区水质特征，探讨影响矿井水处理工艺机理的因素，并提出合理化的建议，促进煤矿产业经济效益与社会效益统一。
关键词：煤矿；矿井水；处理工艺1 矿井水水质概况矿井水的排水主要来源于煤矿生产中产生的废水和岩层裂隙水。
从观感上看，矿井水大多是黑灰色的，浑浊度较高，含有大量的固体悬浮物。
煤矿矿区的水文地质条件、矿床的地质构造以及矿采的开采状况，都会直接影响到矿井水的水质。
另外，水动力学、地质化学等因素也会造成矿井水与普通水质的差异，影响水源的质量。
矿井水中含有较多的负电性颗粒，颗粒带有静电斥力导致彼此的排斥，无法聚合在一起形成较大的颗粒。
另外，矿井水中含有的胶体也携带着电荷，因而能与水分子发生水化作用而形成水化膜，水化膜也会增加胶体之间的聚合难度。
悬浮颗粒本身具有湿润性，悬浮颗粒的湿润性会影响与混凝剂的亲和力。
煤本身的疏水性决定了水代替煤表层气体的难度。
这个难度可以用接触角来表示。
煤表面的结构是非均相的，形成了煤表面无机物和有机物的复杂结合。
这些因素共同影响着煤的湿润性。
相关的数据显示，不同煤化阶段的煤种有着不同的接触角。
褐煤的接触角在40°～63°，长焰煤在60°～63°，焦煤在86°～90°，无烟煤在84°～93°。
可见，煤化阶段越高，煤表面的极性官能团数量越少，芳香度越大，湿润性越低，接触角越大。
《低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究》
《低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究》篇一低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验与渗流机理研究一、引言随着石油资源的日益减少，低渗透油藏的开采变得愈发重要。
纳微米聚合物作为一种新型的驱油技术，在低渗透油藏的开发中显示出其独特的优势。
本文通过实验研究纳微米聚合物在低渗透油藏中的驱油效果，并探讨其渗流机理，为低渗透油藏的开发提供理论依据和技术支持。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所需材料主要包括纳微米聚合物、低渗透油藏岩心、模拟油等。
纳微米聚合物具有良好的吸附性、降粘性及良好的耐温性能，是本次实验的关键材料。
2. 实验方法（1）制备纳微米聚合物溶液，并将其注入低渗透油藏岩心；（2）在恒定的温度和压力条件下，观察并记录岩心内模拟油的流动情况；（3）分析纳微米聚合物对低渗透油藏的驱油效果及渗流机理。
三、纳微米聚合物驱油实验结果1. 驱油效果实验结果表明，纳微米聚合物在低渗透油藏中具有良好的驱油效果。
通过注入纳微米聚合物溶液，能够显著降低模拟油的粘度，提高其流动性，从而有效提高采收率。
2. 渗流机理分析纳微米聚合物在低渗透油藏中的渗流机理主要包括以下几个方面：（1）吸附作用：纳微米聚合物能够吸附在岩心表面，形成一层保护膜，降低岩心表面的吸附力，从而提高模拟油的流动性；（2）降粘作用：纳微米聚合物具有降低模拟油粘度的作用，使模拟油更容易流动；（3）改善润湿性：纳微米聚合物能够改善岩心的润湿性，使模拟油更容易在岩心中扩散和流动。
四、讨论与结论本实验通过研究纳微米聚合物在低渗透油藏中的驱油效果及渗流机理，得出以下结论：1. 纳微米聚合物在低渗透油藏中具有显著的驱油效果，能够显著提高采收率；2. 纳微米聚合物的渗流机理主要包括吸附作用、降粘作用和改善润湿性等方面；3. 纳微米聚合物技术为低渗透油藏的开发提供了一种有效的驱油方法，具有重要的理论意义和实践价值。
五、建议与展望根据本实验结果，提出以下建议与展望：1. 在实际低渗透油藏开发中，可考虑采用纳微米聚合物技术以提高采收率；2. 进一步研究纳微米聚合物的性能及其与其他驱油技术的结合应用；3. 深入研究低渗透油藏的渗流机理，为优化采收率提供更多理论依据；4. 继续探索和发展新型的驱油技术，以满足不断变化的石油开采需求。
页岩油藏提高采收率技术及展望
西南石油大学学报(自然科学版)2021年6月第43卷第3期Journal of Southwest Petroleum University (Science & Technology Edition )Vol. 43 No. 3 Jun. 2021DOI : 10.11885/j.issn.1674 —5086.2020.04.07.01文章编号：1674—5086(2021)03—0101 — 10 中图分类号：TE357文献标志码：A页岩油藏提高采收率技术及展望李一波1 *，何天双】，胡志明2,李亚龙2,蒲万芬1*收稿日期：2020-04-07 网络出版时间：2021-05-11通信作者：李一波，E-mail : ***************.cn基金项目：中国石油创新基金(2019D-5007-0212);四川省科技计划(2021YFH0081)1.西南石油大学石油与天然气工程学院，四川成都6105002.中国石油勘探开发研究院廊坊分院，河北廊坊065007摘要：通过调研近二十年国内外页岩油藏提高采收率技术的室内研究和现场应用，结合页岩油藏储层特征，总结了 开发过程中的难点，并针对各类提高页岩油藏采收率技术的作用机理，讨论了对页岩油藏的适应性。
研究表明，注气是页岩油藏补充地层能量的最佳方法，二氧化碳和天然气是常用的注入介质，但其作用机理还有待深入探讨；通过改善储层润湿性来提高渗吸效果是表面活性剂和低矿化度水的主要机理；泡沫驱拥有良好注入性的同时能够有效调整裂缝性油藏的非均质性，但是其在裂缝中的稳定性有待加强；热力采油可以改变储层的热应力，诱导裂缝扩张，增大注入介质的波及范围。
溶剂和纳米材料在机理上有改善页岩储层润湿性的作用，但是其在页岩油藏开发中的可行性还 有待验证。
关键词：页岩油藏；提高采收率；非常规油气；机理研究；综述A Comprehensive Review of Enhanced Oil Recovery Technologiesfor Shale OilLI Yibo 1*, HE Tianshuang 1, HU Zhiming 2, LI Yalong 2, PU Wanfen 11. Petroleum Engineering School, Southwest Petroleum University, Chengdu, Sichuan 610500, China2. Langfang Branch, PetroChina Research Insittute of Petroleum Exploration & Development, Langfang, Hebei 065007, ChinaAbstract: Through the investigation of the indoor research and field application of EOR technologies in shale oil reservoirs at home and abroad in the past 20 years, the difficulties in the development process are summarized in combination with the characteristics of shale oil reservoirs, and the adaptability of various EOR mechanisms to shale oil reservoirs. The results show: The gas injection is the best way to supply energy for shale reservoir. Carbon dioxide and natural gas are the normal injection media and the displacement mechanism needs further investigation. The wettability alteration to enhance the performance of imbibition effect is the main mechanism for surfactant and low salinity water flooding. Foam has the good performance in adjusting the heterogeneity but its stability needs to be enhanced. Thermal methods can change the thermal stress of the shale formation and thus induce the propagation of fracture to increase the sweep efficiency. In theory, solvent and nano-based material can also improve the wettability of shale reservoir, but its adaptation needs further discussion.Keywords: shale reservoir; enhanced oil recovery; unconventional resource; mechanism investigation; review网络出版地址：http :///kcms/detail/51.1718.TE.20210510.1809.002.html李一波，何天双，胡志明，等.页岩油藏提高采收率技术及展望[〕]•西南石油大学学报(自然科学版)，2021,43(3): 101-110.LI Yibo, HE Tianshuang, HU Zhiming, et al. A Comprehensive Review of Enhanced Oil Recovery Technologies for Shale Oil[J]. Journal of Southwest Petroleum University (Science & Technology Edition), 2021, 43(3):101-110.102西南石油大学学报（自然科学版）2021年引言随着世界能源需求的不断增加以及常规油气资源开发难度日益加大，以页岩油气为代表的非常规油气资源作为接替能源受到了广泛的关注。
矿井疏干水利用与处理技术研究
矿井疏干水利用与处理技术研究随着矿业开采的不断深入，矿井疏干水问题日益突出，如何科学合理地利用和处理矿井疏干水成为亟待解决的问题。
矿井疏干水是指在煤矿开采过程中产生的大量地下水，一旦排放到地表会对周围环境和生态系统造成严重影响。
矿井疏干水的利用与处理成为矿山水环境管理的重要课题之一。
本文将从矿井疏干水的利用和处理技术方面展开讨论。
一、矿井疏干水的利用技术1. 地热利用技术地热能够有效利用矿井疏干水，通过热泵和地源热能等技术，将矿井疏干水中的热能转化为可用热能，供暖或供热水使用。
通过地热利用技术，可以最大程度地减少矿井疏干水的排放，同时实现资源的可循环利用。
2. 工业用水补给部分矿井疏干水含有一定的矿物质成分，具有一定的实用价值。
可以通过对矿井疏干水进行深加工处理，获得一定品质的工业用水，供给相关工业生产使用，实现矿井疏干水的资源化利用。
3. 农田灌溉补水在农业用水稀缺的地区，可以将矿井疏干水进行适当处理后，用于农田灌溉补水，提高土地的水分利用效率，促进农作物的生长发育，同时起到节水和环境保护的作用。
1. 沉淀-过滤法通过加入絮凝剂将矿井疏干水中的悬浮物沉淀，再通过过滤的方式使水中的悬浮物得以去除，从而达到净化水质的目的。
这种方法简单易行，能够有效处理矿井疏干水中的悬浮物质。
2. 活性炭吸附法活性炭具有特殊的孔隙结构和表面化学性质，可以有效吸附水中的有机物和重金属离子，减少水中的污染物含量，提高水质。
可以将矿井疏干水通过活性炭吸附柱处理，达到净化水质的效果。
3. 膜分离技术膜分离技术主要包括超滤、反渗透和微滤等，能够有效除去水中的微生物、重金属、胶体和悬浮物等杂质，提高水质，适用于对水质要求较高的场合。
4. 生物处理技术利用微生物对水中的有机物和其他污染物进行生物降解和生物吸附，通过生物处理技术可以有效净化水质，降低水的污染物含量。
矿井疏干水的利用和处理技术对矿山水环境保护和资源利用具有重要意义。
提高采收率技术
目前油田上应用的主要提高原油采收率方法：
• 化学驱法（聚合物驱，表面活性剂驱，碱驱以
及复合驱）；
• 混相驱油法；
• 热力采油。 • 技术成熟且矿场应用最多的是聚合物驱油法和 热力采油技术。
聚合物提高原油采收率的发展现状
聚合物驱油机理：
• 聚合物溶液驱油不仅能够提高波及体积，而且还能够提高 驱油效率。聚合物溶液的驱油机理是通过在注入水中加入一定 量的高相对分子质量的聚丙烯酰胺，增加注入水的粘度，改善 水油流度比。
为了获得更适合油田应用的聚合物，大量学者在改进
HPAM性能方面展开了探索工作。主要有两种途径：①添加
能够改进HPAM稳定性的添加剂，如甲醛、异丙醇、尿素、 硫脲、醇、氨基酸类、二乙烯三胺、氯酚化合物及表面活 性剂、水杨酸及衍生物、聚六亚甲基胺等。②对HPAM进行 改性。在聚合物链节上引入新的单体，提高HPAM的耐温、
2.00km2，地质储量390.3×104t，孔隙体积694×104m3。
表1 小井距、中区西部和断西试验区基本情况的比较
分区 试验时间 目的层 面积
（km2）
储量
(×104t)
井网
井距 (m)
注入 井数
生产 井数
聚合物 来源
小井距 501井组
1972.8.3~ 1972.9.24
萨Ⅱ7+8
0.007
高采收率12%、吨聚合物增油120t的指标。
孤东油田聚合物驱油工业性矿场试验
• 孤东油田经过10多年的强注强采，目前主力开发单元
含水率已高达95%左右，为了实现降水增油目的，从1994 年起在该油田经过了历时5年的聚合物驱油工业性矿场试验。 针对油田构造简单，油层单一、非均质性强，油层胶结疏 松、物性好，原油粘度高，地层水矿化度高等特点，在室 内实验和数据模拟的基础上，设计了二级段塞注入方案。 方案实施后取得明显效果：油井含水率平均下降了5.6%，
矿井疏干水利用与处理技术研究
矿井疏干水利用与处理技术研究随着煤矿行业的发展，矿井疏干水的处理和利用成为了一个重要的环保议题。
煤矿疏干水是指在采煤作业过程中，随着煤的开采和矿井的深度增加，地下水和煤层开采过程中产生的水逐渐增多，如果不及时排放和处理，就会对周边环境和生态系统造成严重的污染。
矿井疏干水利用与处理技术研究显得尤为重要。
本文将从矿井疏干水的特点、利用与处理现状、存在问题以及未来发展趋势等方面进行详细的探讨。
一、矿井疏干水的特点1. 产水量大。
随着煤矿的深度增加，矿井疏干水的产量也不断增加，有的甚至会形成水患的情况，给矿井的安全生产带来了很大的威胁。
2. 含污染物多。
矿井疏干水中含有多种有机物和重金属离子等污染物质，对水质造成了严重的污染。
3. 水质复杂。
由于矿井疏干水是地下水经过煤层吸收了大量的煤的有机物而形成的，因此其水质非常复杂，处理起来相对困难。
4. 对周边环境造成威胁。
如果矿井疏干水不得到有效的处理和利用，就会对周边的环境和生态系统造成严重的破坏，甚至导致酸性水体的形成，加剧地表水环境的污染。
二、矿井疏干水利用与处理现状目前，对于矿井疏干水的处理与利用主要包括以下几种方式：1. 直接排放。
部分煤矿直接将疏干水排放到周边的河流或地表水中，这种做法会给周边的水环境带来巨大的污染。
2. 生态治理。
有的煤矿采用生态湿地的方式进行疏干水的处理，这种方式能够一定程度上净化疏干水并将其进行再利用，但投资较大，容量较小，且对水质的要求较高。
3. 生物技术处理。
通过植物的吸附和微生物的降解能力对疏干水进行处理，但该技术对水环境的适应性较低，处理效果也不是很理想。
4. 化学物理处理。
利用吸附剂、氧化剂和还原剂等进行疏干水的处理，通过加入各种化学剂对水质进行改良，达到合格排放标准。
目前，矿井疏干水的处理主要是以化学物理处理为主，但由于疏干水的特殊性，该方式存在着成本高、效果不稳定、副产物无法处理等问题，因此需要深入研究矿井疏干水利用与处理技术。
低盐水改变砂岩表面润湿性的pH升高机理
低盐水改变砂岩表面润湿性的pH升高机理杨杰;董朝霞;向启贵;雷宇;胡金燕;彭锋;王兴睿【摘要】Low salinity waterflooding can change the wettability on sandstone surface but also increase pH of crude oil/brine/rock system.The spontaneous imbibition macroscopically studied the effect of pH increase of imbibing brine on wettability of sandstone surface when the saturated brine is acidic, and zeta potential measurements were used to interpret the mechanism of wettability alteration on sandstone surface by pH increase.The adsorption of simulated polar oil on sandstone and molecular simulation were used to microscopically analyze the mechanism of wettability alteration on sandstone surface by pH increase.The experiments and simulation results show that when saturated brine was acidic, the ionization of petroleum acid was inhibited and they existed as the form of acid molecule and the base were ionized to be positive, then the petroleum acid and positive base can adsorb onto negative oxygen of sandstone surface by hydrogen bond and coulomb force respectively.The hydrocarbon chain of adsorbed polar components can change the sandstone surface to less water-wet.However, as pH increased, the adsorbed carboxylic acid were ionized to be negative and the base were ionized to be neutral, then the coulomb force between negative acid and oxygen group on sandstone surface and the weak van der waals between neutral base and oxygen group resulted in desorption of acid and base from sandstone surface and alteration of sandstone surface to be morewater-wet.%低矿化度水驱能改变砂岩表面润湿性,注入低矿化度水使体系pH升高.当岩心初始饱和水为酸性时,利用岩心自渗吸和接触角实验,在宏观上研究自渗吸盐水pH升高对砂岩表面润湿性的影响,结合Zeta电位测试解释pH升高改变砂岩表面润湿性的机理;利用极性模拟油组分砂岩表面吸附实验,结合分子模拟在微观上分析自渗吸盐水pH升高改变砂岩表面润湿性的机理.实验及分子模拟结果表明:当初始饱和水为酸性时,原油中的石油酸电离被抑制,以羧酸分子形式存在,碱组分电离而带正电,羧酸分子、正电性碱组分分别通过氢键和库仑力(静电引力)吸附在砂岩表面的负电性硅氧基团上.由于吸附的酸碱组分另一端为烃基,砂岩表面亲水性减弱,当体系pH升高时,吸附在砂岩表面上的羧酸分子电离而成负电性羧酸根,碱组分电离被抑制而成电中性碱,在负电性羧酸根与砂岩表面负电性硅氧基团之间存在库仑力,电中性碱组分与硅氧基团之间的范德华力不足以自行吸附在砂岩表面的基团上,导致酸碱组分从砂岩表面脱落,砂岩亲水性增强.【期刊名称】《东北石油大学学报》【年(卷),期】2018(042)006【总页数】12页(P104-113,前插7-前插8)【关键词】pH升高;吸/脱附;库仑力;氢键;表面润湿性;砂岩;低盐水【作者】杨杰;董朝霞;向启贵;雷宇;胡金燕;彭锋;王兴睿【作者单位】中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院, 四川成都610000;中国石油大学(北京)科学技术研究院, 北京 102249;页岩气评价与开采四川省重点实验室, 四川成都 610000;中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院, 四川成都 610000;中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院, 四川成都 610000;中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院, 四川成都 610000;中国石油西南油气田分公司安全环保与技术监督研究院, 四川成都 610000【正文语种】中文【中图分类】TE3430 引言注水开发是油田应用最广泛、最成熟的油田开发技术。
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注水开发提高原油采收率主要是通过提高注入水的波及系数和洗油效率实现的。
常规注水开发方式存在两方面的问题：（1）在提高波及系数方面受限于渗透率的非均质性，不实施增产措施的情况下波及系数较难提高；（2）在提升注入水洗油效率方面并不显著。
常规水驱能有效提高波及系数，但在提高洗油效率方面表现较弱。
因此，在采用注水开发方式的前提下，如何提高洗油效率成为提高原油采收率的一个关键。
1 低矿化度水驱技术
1967年Bernard最先提出“用注入淡水的方式可以提高原油采收率”。
通过研究，本文给出了该技术的定义。
低矿化度水驱是指向油藏注入矿化度接近临界矿化度的水，改变储层物理化学性质[1]，促进原油解吸，通过提高洗油效率提高原油采收率的一种油田注水开发技术。
2 低矿化度水驱EOR机理
低矿化度水驱提高原油采收率核心的机理是：注入的低矿化度水进入油层后，与岩石和原油间发生多种物理化学作用使得储层润湿性向着亲水方向变化，提高注入水的洗油效率，提高原油采收率。
2.1 流固件的物理化学作用
（1）阳离子桥接
注入低矿化度水导致高价阳离子浓度降低，使得原油由于失去阳离子桥接作用而从储层岩石表面解吸下来，同时使储层润湿性向亲水转变。
（2）双电子层扩散
注入低矿化度水使得高价阳离子浓度降低，使黏土矿物与高价阳离子、高价阳离子与负电油滴的双电层结构电层间距扩大，当静电斥力超过阳离子桥接力时，油滴就会从储层表面解吸下来，导致储层润湿性向亲水转变。
（3）类碱驱
碱性条件下，注入低矿化度水，油层中会发生以下综合反应。
酸碱反应：R－COOH+OH－→R－COO－+H2O
皂化反应：R1－COO－R2+OH－→R1－COO－+R2－OH 原油中的酸组分或极性组分皂化，像碱驱一样，反应生成的石油酸盐表面活性剂使孔隙砂岩亲水疏油，改变了储层润湿性。
（4）多官能团离子交换
注入低矿化度水时会发生多官能团离子交换，黏土界面上的有机极性官能团和有机金属络合物会被其他阳离子置换或者除去，原储层润湿性往亲水转变。
（5）多组分离子交换
注入低矿化度水时会发生H+替换的Ca2+，而生成的OH－和原油组分反应，使原油解吸附，储层润湿性向亲水转变。
2.2 物理化学作用的协同效应
油气形成后，原油中的表面活性物质将吸附于岩石表面，会使储层润湿性缓慢的由亲水向亲油转变。
常规水驱通过弹性驱替和机械冲刷作用，能使原油采收率达到20%左右。
但油藏中仍然有大量的原油大都以油膜的形式覆盖于储层岩石表面，很难通过常规注水开采出来。
当采用低矿化度水驱时，注入水与岩石和原油间的多种物理化学作用之间产生协同效应促使储层润湿性向亲水方向转变，再经注入水的冲刷，会使油膜变薄甚至脱落，注入水会更容易进入到微小孔隙中进行原油驱替，大大提高了注入水的洗油效率，从而使采收率提高。
3 低矿化度水驱技术适用条件
（1）地层水
地层水中有高价阳离子（Ca2+和Mg2+至少占阳离子总量的5%），高价阳离子是离子交换、桥接和扩散的必备条件。
（2）粘土矿物
黏土矿物是多官能团离子交换、阳离子桥接和双电层扩散等机理的必备条件。
（3）极性官能团
原油分子中的极性官能团是离子交换、桥接和双电层扩散机理的基础。
（4）合理的低矿化度注入水
注入水的矿化度不应偏离临界值太多。
合理的低矿化度注入水是低矿化度水驱提高原油采收率的关键。
4 结束语
1）定义了低矿化度水驱的概念：低矿化度水驱是指向油藏注入矿化度接近临界矿化度的水，改变储层物理化学性质，促进原油解吸，通过提高洗油效率提高原油采收率的一种油田注水开发技术。
2）低矿化度水驱通过阳离子桥接、双层电子扩散、类碱驱、多官能团离子交换和多组分离子交换等作用相互之间产生的协同效应，促使储层润湿性向亲水方向变化，大大提高注入水的洗油效率，使原油采收率提高。
3）低矿化度水驱提高原油采收率的适用条件包括：储层中含有不同种类型的黏土矿物；原油中包含带电的极性组分；地层水含有高价阳离子（Ca2+和Mg2+等）；合理的低矿化度注入水。
参考文献
[1]张乐.注入水矿化度对油藏润湿性的影响[J].西部探矿工程，2013，43（3）：43-45.
低矿化度水驱技术机理及适用条件研究
张鑫君 于乐丹
西安石油大学 陕西 西安 710065
摘要：本文通过研究，定义了低矿化度水驱的概念，梳理总结了低矿化度水驱提高原油采收率的机理及其适用条件。
关键词：低矿化度水驱 洗油效率 储层润湿性 协同效应
Mechanism and applicable conditions of low salinity water flooding
Zhang Xinjun，Yu Ledan
Xi’an Shiyou University，Xi’an 710065，China
Abstract：This article describes the concept of low salinity water flooding and summarizes the mechanism and applicable conditions of low salinity water flooding to improve efficiency of oil recovery.
Keywords：low salinity water flooding；oil displacement efficiency；reservoir wettability；synergistic effect
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