渤海油田新型聚合物表面活性剂协同增效的复合驱技术设想.pdf

渤海油田新型聚合物，表面活性剂协同增效的复合驱技术设想 渤海油田新型聚合物／表面活性剂协同增效的复合驱技术设想 郭拥军1’2叶仲斌1’2罗平亚2 中国海洋石油总公司提高采收率重点实验室(西南石油学院分部)1 西南石油学院油气藏地质及开发工程国家重点实验室1’2 【摘 要】复合驱是目前能最大限度提高原油采收率的有效技术，但应用到渤海油田提高采收率之前，还 有很多工作要做。本文提出了一种新的复合驱技术设想：油／水界面张力只需达到10—2mN／m或更高，同时 能动、协同地修饰水／岩石、油／岩石界面张力来有效活化残余油，并使聚合物和表面活性剂协同增效的研 究新恩路，降低驱油用表面活性剂的技术要求，研制开发出系列界面协同修饰剂和能与表面活性剂协同增 效的的新型聚合物，形成新型、高效和廉价的复合驱体系及配套技术，达到该技术提高采收率大于20％的 同时，取消碱和大幅度降低聚合物用量，使复合驱真正成为海上油田经济有效和可大规模工业推广的技术。 【关键词】复合驱表面活性剂聚合物海上油田 1 本项研究要解决的主要问题及国内外现状 “八五”期间我国复合驱油技术有了重大突破，我国的复合驱油技术基本代表了世界先 进水平。室内研究和矿场试验证明n’21，复合驱可以提高原油采收率20％以上，是有效的提 高采收率技术盼1。这项技术非常适合海上油田有限平台寿命开采时间内尽最大可能提高采出 程度的经营模式，但是，将这种技术成功的应用到海上油田，还有很多工作要做。 经过十多年的研究，人们对复合驱技术的机理有了较深入的认识，认为，复合驱体系所 以能大幅度地提高驱油效率，是与其提高波及效率的同时，降低油水界面张力，克服毛细管 力以及降低粘附力和内聚力有密切关系H1．而其中，尤以使油／水界面张力达到超低，从而活 化残余油滴，提高采收率最为重要。为了使油水界面张力达到超低，必须有高效的表面活性 剂和相应驱油体系，因此，研制开发和国产化高效廉价的驱油用表面活性剂及驱油体系是“八 五”以来我国科技工作者的攻关重点。通过多年努力，国内科技工作者在高效廉价的表面活 性剂研制筛选和国产化睁和复合驱油体系上作了很多卓有成效的工作。但是，上述所有工 作的出发点和是否有效的判据是复合驱油体系必须使油／水界面张力达到超低(10—3raN／m) ∞1。为达到这一标准，研究发现，仅靠表面活性剂通常难以满足这一要求，必须加入高浓度 的碱。并且从近十年的室内研究和现场实践工作来看，即使加碱，研制和筛选能适应这一要 求的表面活性剂的理论和技术难度也相当大哺’71。碱的加入又使聚合物用量大幅度增加，为 达到同样粘度水平，复合驱中聚合物用量基本上是聚合物驱中的2倍以上，以大庆油田标准 物驱的4-5倍，以复合驱能达到提高采收率2096和聚合物驱提高10％的平均水平来看，现在 复合驱技术的投入产出是不合算的，这在成本上就否决了现在的复合驱油体系的大规模工业 一644—． 我国近海油气勘探开发高技术发展研讨会文集 化推广的价值。市面上易得、廉价的常规表面活性剂在现在的复合驱配方体系中往往达不到 超低界面张力，使驱油用表面活性剂的选择范围受到严重制约；近些年来研究工作在高效表 面活性剂的降低成本、规模化和稳定化生产的难题一直没有很好的解决。 近年，为了使复合驱从成本上能过关和解决碱带来的负面作用，发展了弱碱或无碱复合 驱技术，虽然有所进步，但还是没有从根本上解决技术上有效和成本可以接受两者都能同时 满足的问剐¨。 另外，从持续发展的角度来说，碱除了导致聚合物用量大幅度增加外还带来的一系列问 题：碱的存在严重降低驱油体系的粘度和粘弹性，降低驱替液的流度控制作用及粘弹驱油效 率一1；渤海油田大部分是疏松砂岩油层，油层出砂本来就很严重，如果复合驱体系中存在强 碱，碱对砂岩的溶蚀，会导致油层出砂更加严重，高碱环境下油层结垢带来的严重地层伤害， 采出系统结垢、管线腐蚀和碱存在及超低界面张力下的高度乳化的采出液分离困难等等，这 些都会制约这项新技术在海上油田的应用。 因此，从现状看，复合驱技术在现有理论的指导下，实际陷入了尴尬的怪圈：为了取消 碱，必须有更高效的表面活性剂满足超低界面张力的要求，而更高效的表面活性剂在保证低 成本和规模化工业生产上难度很大，短期内看来难以解决，加入碱又会带来聚合物用量大幅 度增加及其它负面影响。总之，现有复合驱