锦90块非混相驱用起泡剂吸附量研究

2008-01-31 00:18:00

    

    

前言

    90块非混相驱矿场先导试验于19999月正式在锦90断块中部,含油面积0.68km2,地质储量259.8×104t的范围内;选定9口注水井,对应44口采油井进行扩大试验,并方案预计在已采出42.2%的基础上,提高采收率15.6%,最终采收率达到57.8%,投入产出比1:2以上。截至目前已见到了较好的驱替效果[1]。但作为形成泡沫-的十八烷基苯磺酸盐,在注入的过程中一部分用于驱油、另一部分被岩心等吸附损失,其损失量是非混相驱成败的关键技术之一,关系到矿场先导试验中表面活性剂的浓度和投入产出比。因此有必要进行起泡剂十八烷基苯磺酸盐的吸附量等方面研究。

    1 试验材料及方法

    1.1试验材料

    十八烷基苯磺酸盐;试验用油取自锦9017-162井原-油,经-脱水后在地层温度(50℃)下测得原-油粘度为254mPa.s;试验用岩心取自锦90块锦90£-13£-14井,井深为 1062.001107.00m,取部分岩心碎块经-酒精£-苯抽提洗油后待用。试验用水为锦90断块兴1组地层水,总矿化度2267.65mg/L

    1.2试验方法

    1.2.1起泡剂浓度测定

    按石油行业标准:SY/T 5908-94 驱油用石油磺酸盐性能测定方法的步骤进行,用两相滴定法进行浓度测定。

    1.22起泡剂的静态吸附量测定

    将洗油、未洗油的天然油砂分别与1J90溶液以19的固液比混合,分装在100mL的塑料瓶中,充分振荡后置于地层温度50℃下的水浴中,每12h充分振荡一次 ,以一定的时间间隔取出样品,用高速离心机以离心速度为 40006000r/min将溶液离心,取上层清液,用两相滴定法测定原-溶液和试验后溶液中的起泡剂浓度。

    根据吸附前后起泡剂初始浓度和平衡浓度的差值,按下式计算出起泡剂在油砂上的静态吸附量:

    

    

    式中: τM-—单位质量的吸附剂吸附起泡剂的量,mg/100g砂;

    C0M—吸附前溶液中起泡剂的浓度,mg/L

    CM—吸附达到平衡后溶液中起泡剂的浓度,mg/L

    V0M—用于吸附的起泡剂溶液的体积,mL

    mM—吸附剂的质量,g

    1.23起泡剂的动态吸附量评价

    将洗油和未洗油松散岩心过200目筛子,装在岩心夹持器中,砸制成不同空气渗透率的岩心,将岩心称重得质量m,经-抽空饱和水,测孔隙体积、孔隙度,水驱以测水相渗透率,接着连续注入1J90,将产出液收集,每注入1pv后运用两相滴定法测产出液浓度,与原-溶液浓度进行比较,直到产出液浓度与原-始注入浓度平衡时停止试验,计算出不同注入倍数下的动态吸附量。

    计算公式:

     n (C0-Ci)×Vi×10-3

    τ=∑ [ ——————————]

     i-1 m

    式中:τM-—单位质量的吸附剂吸附起泡剂的量,mg/100g砂;

    C0M—吸附前溶液中起泡剂的浓度,mg/L

    C-iMi时刻溶液中起泡剂的浓度,mg/L

    ViMi时刻起泡剂溶液的体积,mL

    mM—吸附剂的质量,g

    2结果与讨论

    洗油岩心和未洗油岩心的静态吸附量曲线均随时间的增加而上升,开始上升迅速,很快趋于平缓,洗油岩心5天左右达吸附平衡,平衡时的静态吸附量为247.41mg/100g砂;未洗油岩心10天左右达吸附平衡,平衡时的静态吸附量为542.89mg/100g砂;未洗油岩心的静态吸附量远远高于洗油岩心的,两者相差接近一倍,由此可以说明起泡剂不仅被多孔介质吸附,而且与原-油相互作用溶解在油相中这样不利于起泡剂的发泡,同时也说明起泡剂在油相中被消泡,其封堵含油饱和度高的油层封堵效果较差,在一些文献中也报道,在含油饱和度高于15%封堵效果明显变差[2]

    2.2 动态吸附试验结果

    分别为各个试验注入参数及不同注入倍数下动态吸附量随注入倍数变化的曲线。从表2中可知:在同一注入体系未洗油岩心动态吸附量与洗油的动态吸附量高100 mg/100g砂,同时在非混相驱体系中加入碱剂Na2CO3后,无论是未洗油岩心还是洗油岩心的动态吸附量明显减少,由洗油岩心的180.38mg/100g砂,降至149.26mg/100g砂 ;未洗油岩心284.58mg/100g砂降至259.73mg/100g砂,减少起泡剂的损失15-20%,由此可以看出:在驱油体系中加入碱剂明显的降低了表面活性剂的损失,这也是表面活性剂水驱中,为了减少吸附滞留采取碱、盐等牺牲剂进行预冲洗技术。

    可以看出:各曲线均是开始上升较快,随后趋于平缓,未洗油岩心比洗油岩心的动态吸附量大,同静态吸附量规律一样;加入助剂后,起泡剂的动态吸附量降低。在注入接近10倍孔隙体积后趋于平衡,同时在同等条件下动态吸附量远远低于静态吸附量,这说明:一方面,试验过程中,在模型孔隙中存在着一定的起泡剂体系,另一方面,起泡剂在岩心表面的吸附具有一定的解吸特征。动态驱替过程中,一些孔隙中的起泡剂体系有可能被驱出,再加上起泡剂的解吸,都会导致动态吸附量低于静态吸附量。

    主要结论

    1)在锦90块非混相驱中,通过对起泡剂的动态、静态岩心的吸附量可知,起泡剂的损失是较大的,岩心吸附平衡时的静态吸附量为542.89mg/100g,动态吸附量为284.58 mg/100g,表面活性剂的损失是较大。为了减少表面活性剂的损失,在实施表面活性剂驱等采油技术方面,多采用预冲洗、牺牲剂等方法来减少表面活性剂的损失是有效的,加入1.0%碱剂可以减少20%的损失,可以在锦90块非混相驱中采用。

    2)起泡剂在油相中的分配接近40-50%,在含油饱和度高的油层起泡剂发泡效果较差,在含油饱和度低的油层起泡剂发泡效果较好,这也从侧面证明非混相驱封堵高渗透层,提高油藏水驱波及体积。

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