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1、24第18卷第3期大庆石油地质与开发PGODD1999年6月大庆油田三元复合驱驱油机理研究*杨清彦宫文超贾忠伟(大庆石油管理局勘探开发研究院)摘要从水驱后的残余油图象与三元复合体系驱替后的图象对比及残余油驱替过程入手,深入剖析了残余油在水驱和三元复合驱过程中的受力变化情况,阐明了各种残余油被三元复合体系驱替的内在原因:三元复合体系使油水之间界面张力降低和介质润湿性改变而引起的毛细管力和粘附力大大降低,甚至使毛细管力由阻力变为驱油动力,是三元复合驱驱替柱状残余油和簇状残余油的主要机理;三元复合体系降低粘附力和内聚力的作用是驱替
2、膜状残余油的内在因素;三元复合驱降低内聚力使孤岛状残余油在下游端拉出油丝、拉断、逐渐分散成较小油滴,变小后的油珠容易通过细小孔喉,最终将孤岛状残余油驱走。主题词表面活性剂碱聚合物三元复合驱驱油机理大庆油田表面活性剂碱聚合物(ASP)三元复合驱油技水波及到的范围内,这些油主要以柱状、簇状、膜术作为近年来发展起来的一种三次采油新技术,在大状、孤岛状等几种形式,被束缚于孔隙网络中。三元庆油田已从室内配方研究推广到了先导性矿场试验,复合驱对这几种残余油均有比较显著的驱替效果,但近两年又开展了扩大的矿场试验。本文研究大庆油田驱替机理却不同。
3、三元复合驱的微观驱油机理,对于三元复合驱能否在1,驱替柱状残余油的机理大庆油田工业化推广应用,继续保持大庆油田原油高柱状残余油是指被封闭在细喉道中的残余油。图产稳产具有十分重要的理论和实际意义。1中,a图是水驱后剩余的柱状残余油,b图是同一视域三元复合驱后的图象。从图象对比可以看出,三一、微观驱油实验研究方法元复合体系已将水驱后的柱状残余油驱替干净。实验用的微观模型是根据萨尔图油田葡一组油层岩样的铸体薄片制作的二维仿真地层孔隙网络微观模型。实验用油采用大庆油田中一联合站的脱水原油与煤油配制而成的模拟油。实验用地层水为矿化度7000mg/L的盐水,注入水为矿化度1
4、000mg/L的盐水。实验用的三元复合体系配方为:表面活性剂为ORS41、碱为NaOH、聚合物为1275A。微观模拟实验技术采用微观驱油动态彩色图象量化处理系统,将照相,摄象和量化分析等手段结合起来,研究微观渗流图1水驱后柱状残余油被三元复合体系驱替机理。实验采用恒速法、室温。在油层中,柱状残余油及由其控制的簇状残余油二、三元复合驱微观驱油机理讨论是占比例最多的残余油。在以往的化学驱驱油过程中,只考虑了减小毛细管力的作用。而事实上在油湿微观水驱油实验表明,水驱以后,大约还有孔隙介质中水驱后的柱状残余油有两个使其维持不动50%以上的油作为残余油滞留在模型内。
5、在注入作者简介杨清彦,男,1962年生,1984年于大庆石油学院石油地质专业毕业,1990年于西南石油学院石油地质专业硕士研究生毕业,高级工程师,现从事三次采油驱油机理实验研究工作。地址:(163712)黑龙江省大庆市让胡路区。*参加本文编写的还有张洪兴、兰玉波。1999年6月杨清彦等:大庆油田三元复合驱驱油机理研究25的力,即毛细管力和粘附力。毛细管力用下式计算Pc=2cos/r(1)式中Pc毛细管力;油水界面张力;水相润湿接触角;r毛细管半径。粘附力是原油在岩石表面的附着力。由于存在
6、粘附力,要将油从岩石表面剥离下来,就需要克服粘附功。粘附功(与粘附力数值相等)可用下式计算W=(1-cos)(2)图2水驱后簇状残余油被三元复合体系驱替式中W粘附功。对亲油孔道来说,润湿接触角>90,毛细管3,驱替膜状残余油的机理力是驱油阻力。膜状残余油位于孔隙、喉道的内壁,具有相当高当三元复合驱时,由于界面张力由水驱时的的流动阻力。-336mN/m降低到了10mN/m,因此引起了毛细管力图3是三元复合体系驱替油膜的过程。当三元复和粘附力降低到1/36000。合体系沿油膜表面流动时,在油膜的上游端使油膜逐同时,由于三元复合体系还具有使油湿介质改
7、变渐减薄、剥离,在下游端表面形成分散油滴,最终将为水湿介质的作用,也会使毛细管力和粘附力改变大油膜全部驱走,使油湿表面改变为水湿表面。小,甚至改变方向。当三元复合体系中的表面活性剂与油湿介质表面吸附的原油中天然表面活性剂接触时,就会按极性相近原则排列在岩石表面,从而使岩石表面由油润湿反转为水润湿表面。润湿接触角变小,将减小原油在岩石表面的粘附力。当由于三元复合驱使由13545时,粘附力还可减小714%。在湿润性改变这一过程中,变化更大的还是毛细管力。随着润湿接触角的减小,就会使毛细管力逐渐减小。当将柱状残余油孔道的入口端油湿表面改变为水湿表面,即<9
8、0时,毛细管力就会改变
