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针对胜利油田聚合物驱后油藏很难进一步提高采收率和河道砂油藏普遍存在的非均质严重、油层温度和原油粘度较高等问题,选择具有代表性的试验井组,根据试验区的油藏条件,以胜利石油磺酸盐为主表面活性剂,以聚合物加合增效理论为基础,通过驱油剂与原油及油藏岩石之间、驱油剂之间的相互作用机制研究,认识二元复合驱油体系的驱油机理和条件,研制出高效廉价的复合驱油配方,为胜利油田聚合物驱后油藏进一步提高采收率提供依据。
采用改进的柱色谱法对胜坨、孤岛、孤东油田的原油样品和合成石油磺酸盐的原料油样品进行族组分分离制备,原油样品中饱和烃和芳香烃的含量最高,分别达到39.6%~49.0%和17.4%~25.7%。对胜利石油磺酸盐和国产部分水解聚丙烯酰胺类聚合物样品的评价表明,单一磺酸盐体系不能达到超低界面张力,国产聚合物的增粘、耐温、抗盐性能和热稳定性较好,能够满足矿场需要。
通过测试单一表面活性剂及复配体系在不同介质中、不同条件下的动态界面张力曲线,研究了驱油剂间的作用机理,认识了表面活性剂与油相的构效关系和复配表面活性剂的致效机理,研究表明,当表面活性剂疏水基与油相分子相似时有利于降低油水界面张力,基于此认识建立了从油相分子构成出发,合成或筛选疏水基与油相分子相近的表面活性剂的筛选思路;针对原油族组分构成和油藏特点,提出了“阴、非离子复配”实用高效表面活性剂体系设计的技术路线。通过测试阴离子、非离子活性剂及部分水解聚丙烯酰胺在高岭石、蒙脱石和石英砂上的吸附等温线,认识了驱油剂在固/液界面的吸附规律和吸附行为。
以室内驱油实验和数值模拟为研究手段,以国产胜利石油磺酸盐和部分水解聚丙烯酰胺为主剂,采用助剂加合增效的方式,筛选出孤岛油田中一区聚合物驱后二元复合驱油体系为:0.3%SLPS+0.1%P1709+0.17%HPAM。该体系与试验区原油的最低界面张力可达到2.95×10-3mN/m,注入0.3倍孔隙体积的该体系时,室内可提高采收率11.3%,预测矿场实施可提高采收率8.13%。表明聚合物驱后采用二元复合驱还能够大幅度提高采收率。