油藏概況與原油物性
歡50塊位于遼河坳陷西部凹陷西斜坡南部的斷鼻構造帶上,其主力開發層系杜家臺油層低滲透層,孔隙度小,滲透率低,巖性膠結致密。歡50塊油藏溫度為99℃,原油含蠟量高、凝固點較高、活性組分含量較低,實際測定的酸值為0.04ｍｇＫＯＨ/ｇ油(分析方法:ＧＢ/Ｔ7304)。地面原油的密度為0.8577ｇ/ｃｍ3、地面原油粘度為5.3ｍＰａ·ｓ(60℃)、含蠟量為9.2%,凝固點26.5℃。水型屬于重碳酸鈉型,鈣、鎂離子含量低,總礦化度為4652.0ｍｇ/Ｌ。
實驗結果和討論
利用表面活性劑/堿復合體系對油藏進行復合驅要取得良好的效果,首先要通過實驗選定最適于油藏條件的驅油復合體系。
1復合驅配方的篩選對
表面活性劑與堿構成的復合體系的要求是:使復合體系/油的平衡界面張力達到0.01ｍＮ/ｍ,且在油田地層條件下具有良好的熱穩定性和耐鹽性。實驗測定了6種表面活性劑加堿的界面張力,結果(見表1)表明,ＬＨ、ＪＨ5、ＪＨ6表面活性劑與堿的復合體系能滿足要求。
2 復合體系長期熱穩定性實驗研究
把ＬＨ和ＪＨ5、ＪＨ6表面活性劑與堿不同濃度交叉配方復合體系樣品置于99℃的恒溫箱中觀察,1ｄ后ＪＨ5、ＪＨ6樣品均出現大塊沉聚物,ＬＨ樣品40ｄ后仍無沉聚現象。ＬＨ表面活性劑所形成的復合體系在界面張力和耐溫性方面都較好,所以ＬＨ作為最終選擇。
3復合體系/歡50塊原油平衡界面張力
以油水界面張力0.01ｍＮ/ｍ為上限,以相應的堿和表面活性劑濃度為橫坐標和縱坐標,得到平衡界面張力等值圖(見圖1)。在實線所圈范圍內,界面張力小于0.01ｍＮ/ｍ。
測定了35℃、45℃、60℃、70℃、80℃和90℃時0.17%ＬＨ+1.4%Ｎａ2ＣＯ3復合體系與歡50塊原油的界面張力,隨溫度升高,界面張力降低,分別為0.0125ｍＮ/ｍ、0.00505ｍＮ/ｍ、0.00171ｍＮ/ｍ、0.0098ｍＮ/ｍ、0.000586ｍＮ/ｍ、0.000383ｍＮ/ｍ。
4 ＬＨ表面活性劑在歡50塊油砂上的靜態吸附
ＬＨ表面活性劑在油砂上的靜態吸附量隨著表面活性劑濃度的增加而增大。需要說明的是,在測定范圍內,由于表面活性劑的濃度較低,未達到飽和吸附,所以只測定了其最大吸附量,而未測吸附量平衡值。在測定范圍內,其最大吸附量為1.76ｍｇＬＨ/ｇ砂。
5 巖心驅替實驗結果
根據上述實驗結果和歡50塊油藏物性,初步選定的3種復合體系的配方為:0.15%ＬＨ+1.0%Ｎａ2ＣＯ3(44-2- 1巖心);0.15%ＬＨ+1.5%Ｎａ2ＣＯ3(44 -2- 3巖心);0.17%ＬＨ+1.4%Ｎａ2ＣＯ3(44 -2 -5巖心)。在人造巖心中的驅替效果見表2。
表2 復合體系在人造巖心中的驅替效果表
從表2可見,1.4%Ｎａ2ＣＯ3+0.17%ＬＨ驅油效果相對較好,所以以此濃度作為最終配方,在歡50塊天然巖心中進行水驅油后的復合驅實驗(結果見表3),4塊巖心平均提高采收率18.4%,采收率和含水率變化見圖2。
6 傷害評價實驗
為了評價復合體系對地層的傷害,作了簡單的定性研究。從表3可以看出,歡50塊巖心的空氣滲透率在復合體系驅油之后比之前均有不同程度的降低,注入復合體系溶液后,恢復水驅過程中壓力增大,恢復水驅結束含水率達100%時的壓力比第一次水驅結束時壓力高,說明復合體系溶液對地層有一定程度傷害。
表3 歡50塊巖心水驅及復合驅結果表
7核磁共振試驗研究復合體系溶液的驅油機理
為了研究復合驅油機理,以歡50 2巖心為例,進行核磁共振試驗(見圖3)。
試驗直到出口沒有原油產出為止的核磁共振成像見圖片2,計算水驅殘余油飽和度為35.4%。從圖片分析,水驅油有一定效果,但由于粘度指進和巖心的非均質性,水驅油效率只有41.45%。將復合驅油劑以一定的速度在試驗條件下注入巖心,注入倍數為0.5ＰＶ時將巖心取出的階段核磁共振成像見圖片3,可以看出隨復合驅油劑的注入,驅替前緣存在原油富集區,而前緣的后方含油飽和度急劇減低。注入復合體系溶液后恢復水驅,水驅結束后的剩余油分布見圖片4。由此可見,雖然復合體系驅油劑對改善波及系數作用僅僅只有1.8%,但驅油效率的提高幅度達25.2%,總的采收率達66.7%。
結論
1,歡50塊原油/復合體系溶液的界面張力隨溫度的升高而降低,99℃時界面張力為0.000268ｍＮ/ｍ。
2,該復合體系在油藏溫度下的熱穩定性及與地層水的配伍性較好。
3,復合體系溶液驅油提高原油采收率平均為18.4%。
4,核磁成像技術研究表明復合體系驅油在前緣形成油帶,能進一步降低水驅后的剩余油飽和度,提高原油采收率。
5,復合體系中堿的存在會給油藏帶來一定程度的傷害。
參考文獻
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