文档介绍：化学驱提高采收率的研究进展
张家梁
西安石油大学石油工程学院研11级石油与天然气工程
摘要:本文对碱水驱、表面活性剂驱、聚合物驱和三元复合驱等化学驱提高采收率的机理和发展应用作了简要综述,包括各种方法在现场的应用情况,最后提出了化学驱的发展方向。
关键词:机理;碱水驱;表面活性剂驱;聚合物驱;三元复合驱
当前,国内陆地上 80%多的油田采用注水的方式进行开发,但陆相沉积油藏的非均质性十分严重,注水开发的效率较低,平均采收率只有 33%。相关文献曾报道当地层中剩余油约为 6. 80 × 109t 储量时,提高采收率可增加可采储量 1. 18 × 109t,而其中化学驱潜力最大,约为 6. 00 × 108t。一些统计值表明,表面活性剂研究者和生产商有千载难逢的好机会:多数现有的油井只能采出 30%的油气,化学驱是可用的、为数不多的二次和三次开采增加石油产量的方法。
一些工业观察家对这些言论很敏感。20 世纪 70年代—20 世纪 80 年代的石油危机推高了石油价格,掀起了研究热潮。但是,21 世纪的化学驱有明显的区别:在新技术的帮助下,客户使用的表面活性剂浓度更低,大大改变了旧观点。美国德克萨斯休斯顿的壳牌国际探索与生产公司的资深研究工程师认为,壳牌对表面活性剂化学驱充满信心。化学驱是一种很大的奖励,它能使现存的资源最大化,化学驱将是迎接世界能源挑战的一个重要角色。
1 化学驱油简介
化学驱油是指向注入水中加入一定的化学剂,以改变驱替流体的性质及驱替流体与原油之间的界面性质,从而有利于原油生产的一种采油方法。
化学驱技术包括碱水驱、表面活性剂驱、聚合物驱和三元复合驱,这些技术在常规原油的开采中已经获得了成功。碱驱和表面活性剂驱是通过降低油水之间的界面张力来提高洗油效率,聚合物驱则是通过降低水油流度比从而提高波及系数,三元复合驱是将碱剂、表面活性剂、聚合物三者协同使用,即碱剂- 表面活性剂- 聚合物驱。
2 化学驱技术发展
碱驱提高采收率
碱水驱油机理
碱剂同原油、岩石矿物相互作用,改变“原油-水-岩石”间的界面性质,从而改变水驱油的条件,使剩余油流动。减低界面张力、原油的乳化作用和改变岩石表面的润湿性等对碱水驱油提高采收率起决定作用。
碱驱的发展
早在1925年在勃来德福油田就进行了Na2CO3水驱现场实验,但结果令人失望。在以后的六十年里美国完成了60个碱驱矿场实验,矿场实现表明,由于大量的碱耗以及不合适的流度比,导致碱驱的波及效率和驱替效率都很低。己经进行过的碱驱现场试验表明,采收率的增加值不会超过6% ~8%(OOIP),一般在2%左右(OOIP),主要是由于大量的碱耗以及不适宜的流度比而引起的低的波及效率和驱油效率造成的,此外还有结垢、黏性指进等不利因素,因此碱水驱并未进行工业化推广应用。
表面活性剂驱提高采收率
表面活性剂驱油机理
活性剂驱油是通过在注入水中加入一定量的表面活性剂,降低油水界面张力,从而驱替水驱残余油,进一步降低剩余油饱和度,提高驱油效率。界面张力越低,降低剩余油饱和度的幅度越大,提高驱油效率和采收率的幅度就越大。

表面活性剂驱油一出现就引起了人们的极大兴趣,被公认为最有前途和效率最高的采油方法。虽然如此,