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羊三木油田属于普通稠油油藏,已经进入高含水开发后期。已进行的碱/聚合物二元复合驱因结垢和不利的流度比等原因,未能取得理想的增油降水效果。而在已有的化学驱的技术中,表面活性剂驱通常是通过提高油层的洗油效率来提高采收率,聚合物驱是通过改善流度比、提高波及体积来提高采收率。因此,针对羊三木普通稠油油藏有较强的非均质性和较高的原油粘度的特点,为改善水驱开发效果,提高注入流体在油藏中的波及体积和驱油效率,有必要集合表面活性剂驱和聚合物驱的优点,进行聚合物/表面活性剂二元复合驱。在进行国内外文献调研的基础上,论文针对该油田羊一断块油藏地质特征及流体特点,开展了聚合物/表面活性剂二元复合驱实验研究,主要完成了以下四方面工作:(1)通过界面张力实验,从六种不同类型表面活性剂中筛选了适合羊一断块稠油油藏聚表二元复合驱的表面活性剂类型和浓度。通过乳化实验,对表面活性剂的乳化降粘能力和乳液稳定性进行了评价。通过吸附实验,研究了表面活性剂在不同砂粒上的吸附量。通过润湿性实验,对表面活性剂改善岩芯润湿性的能力进行了研究。(2)对四种聚合物进行了粘浓特征和粘温特征实验,筛选出适合羊一断块稠油油藏聚表二元复合驱的聚合物类型和浓度。研究了聚合物在不同温度下的长期稳定性和抗一价阳离子及二价阳离子能力,评价了氧对聚合物溶液粘度稳定性的影响。(3)在研究聚表二元复合驱油体系中聚合物和表面活性剂配伍性的基础上,评价了温度和矿化度对二元体系降低界面张力能力的影响,同时对聚表二元复合驱油体系的流变性进行了研究。(4)利用单岩芯、并联岩芯和平板模型实验,研究了单一表面活性剂、单一聚合物和聚表二元复合驱的提高采收率能力。通过上述研究,论文主要取得了以下几方面认识:(1)通过界面张力实验,筛选了阴离子型表面活性剂石油磺酸盐PS-2为聚表二元复合驱用表面活性剂。该活性剂能在2000-5000mg/L较宽浓度范围内使油水界面张力降低至10-3mN/m,且在浓度超过2000mg/L后对羊一断块稠油的降粘率均可达90%以上,有较好的降粘效果。(2)吸附实验结果表明,石油磺酸盐PS-2在亲水石英砂、亲油石英砂和油砂上的等温吸附线为为S型,不符合Langmuir吸附规律。油砂上的饱和吸附量为1.22mg/g砂,而亲水或亲油石英砂上的饱和吸附量约为0.6mg/g砂。原因是油砂比石英砂的吸附活性点更多,吸附表面更大。(3)润湿性评价结果表明,筛选的表面活性剂PS-2有增加水湿表面水润湿性、降低油湿表面油润湿性的作用,在实验研究的条件下,最大可使亲油岩芯的接触角从135°减小到99.2°。(4)四种聚合物粘浓特征和粘温特征研究结果表明,聚合物KYPAM最适合作为聚表二元复合驱用聚合物。KYPAM合适的浓度为1000-2000mg/L,此时聚合物溶液粘度可达60mPa.s以上,有较好抗一价阳离子及二价阳离子能力以及长期热稳定性。(5)驱油体系配伍性、耐温性、耐盐性评价实验结果表明,有较好耐盐和抗温能力的聚表二元复合驱油体系组成为:1000-1500mg/L KYPAM+2000-3000mg/L表面活性剂PS-2。该聚表二元复合驱油体系粘度大于60mPa.s,界面张力达10-2-10-3mN/m数量级,流变方程符合Power-Law模型特征,且随着二元复合体系中聚合物浓度的增大,二元复合体系粘度越高、剪切变稀的假塑性流体流变性特征表现越明显。(6)单岩芯物模实验表明,注入相同PV数条件下,聚表二元复合驱采收率提高值最大(15.7%)、聚合物驱次之(10.8%)、表面活性剂驱最小(7.9%)。而并联岩芯和平板模型物模实验结果表明,在平面和纵向非均质性条件下,聚表二元复合体系(2000mg/L活性剂PS-2+1000mg/L聚合物KYPAM)的比单一表面活性剂(2000mg/L活性剂PS-2)和单一聚合物(1000mg/L聚合物KYPAM)获得的采收率提高值更大,因此,聚表二元复合驱更适合用于改善羊三木稠油油藏水驱开发效果。