低滲透油田活性水驅油室內實驗研究

低滲透油田活性水驅油室內實驗研究

0受相界面的作用強烈注水開發(fā)是低滲透油藏的主要開采方法之一。低滲透油藏的孔隙細小,結構復雜,流體在其中滲流時,受相界面的作用強烈。研究表明,用表面活性劑配制的活性水溶液,能夠大幅度降低油水界面張力,改善巖石的潤濕性,降低注水壓力,從而提高原油采收率和油藏的開采速度筆者篩選出適合低滲透油藏開發(fā)的表面活性劑,配制成活性水溶液,選取龍虎泡油田進行了活性水驅油室內實驗研究。1試驗條件1.1實驗用水及巖心實驗用表面活性劑分別為烷基多苷、油酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉;實驗用原油為龍虎泡油田脫水脫氣原油,在65℃條件下測定原油黏度為10.827mPa·s;實驗用水為龍虎泡油田地層水;實驗用巖心為龍虎泡油田龍143井天然巖心;實驗用表面張力測定儀器為美國Texas-500型旋滴界面張力儀。1.2活性水驅油室內實驗研究表1為清水配制的活性水/原油體系界面張力,表面活性劑質量濃度為0.3%。從表1可以看出,活性水溶液/原油體系中,烷基多苷和十二烷基苯磺酸鈉配制的油水體系界面張力較低,因此,選取烷基多苷和十二烷基苯磺酸鈉為表面活性劑進行活性水驅油室內實驗研究。分別用烷基多苷、十二烷基苯磺酸鈉與龍虎泡油田污水配制濃度為0.3%的溶液,用分光光度計在450nm下測定其吸光度,然后每隔一段時間測定一次吸光度,如果表面活性劑與地層水不配伍,則溶液中會有沉淀或渾濁物出現(xiàn),吸光度也會顯著增加,實驗結果見表2。從表2可以看出,表面活性劑溶液的吸光度沒有明顯增加,說明烷基多苷、十二烷基苯磺酸鈉與龍虎泡油田地層水基本上是配伍的。2巖心飽和水測試在實驗溫度為65℃條件下進行烷基多苷、十二烷基苯磺酸鈉活性水驅油實驗,步驟如下:(1)測定巖心孔隙度、滲透率。(2)將巖心飽和水后裝入巖心夾持器內,恒溫至地層溫度為65℃。(3)向巖心內注入油,進行油驅水,直至出口端無水為止,測定束縛水飽和度(S(4)在恒速下注入水,進行水驅油實驗。(5)將巖心重新飽和油后,按上述實驗過程注入活性水,再根據(jù)活性水注入濃度,直至出口端無油為止。在此過程中,記錄產(chǎn)水量、產(chǎn)液量及壓力、注入時間,再按不同注入量、注入時機等要求進行驅油實驗。3結果與分析3.1采收率和啟動壓力對參數(shù)影響時,各烷基多苷、十二烷基苯磺酸鈉驅油實驗結果見表3。從表3可以看出,與水驅對比,采用烷基多苷和十二烷基苯磺酸鈉活性水驅(濃度均為0.3%),其采收率分別提高了4.58%和16.6%,啟動壓力分別降低了34.9%和49.1%?；钚运商岣咚尩拈_發(fā)效果,這主要是因為活性水降低了油水界面張力,改善了巖石的潤濕性,減少了水驅油的阻力,使得油水兩相相對滲透率升高,最終提高了水驅采收率。從實驗數(shù)據(jù)看,十二烷基苯磺酸鈉活性水溶液驅油效果好,啟動壓力降低幅度大。因此,在后續(xù)的實驗中采用十二烷基苯磺酸鈉作為表面活性劑進行驅油實驗。3.2對活動水驅油的影響因素的分析3.2.1水驅速度和含水率水驅速度對采收率、含水率的影響分別見圖1和圖2。由圖1可見,水驅速度增加,采收率增加,當速度為1.0mL/min時,水驅采收率最高,為48.6%,之后隨著水驅速度增加,采收率下降。由圖2可見,水驅速度增加,含水率降低,水突破時間增加,當速度為0.5mL/min時,含水率增加,水突破時間減少,水驅速度為1.0mL/min和1.5mL/min時,與含水率曲線基本重合。因此,當水驅速度較低時,其對含水率影響較大,當水驅速度高時,則對含水率影響不大。由于速敏的影響,注水速度對低滲透儲層滲流能力存在一定的傷害,隨著地層水的流速增加,低滲透儲層的滲透率下降,當注入速度過大時,就會造成儲層滲流能力大幅度降低,并不可恢復,因此,在注水過程中,要合理控制注水速度,以減少速敏帶來的低滲透儲層傷害。實驗結果表明,對龍虎泡油田,活性水驅最佳注入速度為1.0mL/min。3.2.2活性水注入量對驅油效果的影響當活性水濃度為0.3%時,注入量對采收率的影響見圖3。從圖3可以看出,隨著活性水注入量的增加,采收率也相應增加。當注入量為0.3PV時,采收率達到最大,隨著注入量的進一步增加,采收率則逐漸降低。因此,最佳活性水注入量應為0.3PV。3.2.3注入壓力降低的幅度對于水驅、活性水驅壓力變化規(guī)律,常采用壓力比的概念,壓力比即為水驅(或活性水驅)后含水98%時的注入壓力與啟動壓力的比值,壓力比越低,說明油水界面張力降低幅度越大,注入壓力降低的幅度也越大。在注入量為0.3PV的條件下,活性水濃度對采收率、壓力比、含水率的影響見圖4、圖5。由圖4可見,隨著活性水濃度的增加,壓力比下降,采收率增加,當濃度為0.3%時,壓力比降到最低,此時采收率達到最大,隨著濃度的進一步增加,壓力比逐漸上升,采收率隨之下降。由圖5可見,隨著活性水濃度的增加,含水率降低,當濃度超過0.1%后,濃度增加,含水率上升,但含水率隨著濃度的變化不明顯,即活性水濃度對含水率變化的影響很小。因此,降低油水界面張力的最佳活性水濃度為0.3%。3.2.4活性水注入時機對驅油效果的影響在注水過程中,由于受地層水稀釋,活性水的濃度會逐漸降低,影響開發(fā)效果,因此,在實驗中選取0.3%,0.5%和0.8%這3種濃度活性水,分別進行注入時機對驅油效果的影響研究,實驗結果見圖6。從圖6可以看出,在開發(fā)初期,當活性水濃度為0.3%時,采收率提高量最大,隨著含水率增加,采收率提高量降低,在含水率大于70%以后,降低幅度更為明顯;而在同樣含水率條件下,活性水濃度增加,采收率提高量增大。這是由于隨著含水率的上升,活性水的濃度降低,此時提高活性水濃度注入地層,稀釋后活性水濃度達到了降低油水界面張力的最佳濃度。因此,當含水率較高時,應適當提高活性水濃度以保持開發(fā)效果。4二烷基苯磺酸鈉(1)通過活性水與地層水的配伍性研究及驅油效果實驗,篩選出適合龍虎泡油田的表面活性劑為十二烷基