北东块三元复合驱化学剂采出特征及影响因素分析.docx

北东块三元复合驱化学剂采出特征及影响因素分析[摘要]北东块三元复合驱开始于2007年12月目前已完成各化学剂段塞的注入转注后续水驱从化学剂采出情况看试验区存在色谱分离现象且聚合物、碱和表活剂各化学剂采出差异较大其中碱和表活剂具有间歇见剂特点。本文对试验区化学剂采出特征进行总结推算出三元体系各化学剂突破时间分析了试验区化学剂色谱分离顺序。并分别从吸附机理、体系反应机理、运移路径等方面分析了色谱分离的影响因素。最后针对色谱分离对试验区开发效果的影响进行总结并取得了一些认识。[关键词]三元复合驱色谱分离影响因素中图分类号：TE357.6文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）27-0141-02前言三元复合驱油体系在油层内流动时碱、表面活性剂和聚合物之间的差速运移现象称为色谱分离。色谱分离是混合液在多孔介质中运移时的一种特性分离程度主要受竞争吸附、离子交换、液-液分配、多路径运移、滞留损失等因素的控制[1]。上述几种因素所造成的3种化学剂间的运移速度差异将使碱、表面活性剂和聚合物在运移中相互分离开来从而产生色谱分离现象。1试验区化学剂采出特征1.1试验区先见聚合物其次见碱最后见到表活剂试验区2009年11月初次检测到碱此时注入三元液体积0.193PV试验区2011年3月初次检测到表活剂此时注入三元液体积0.411PV。从各化学剂突破时间看聚合物-碱色谱分离程度较小相差时间0.041PV；碱-表活剂色谱分离程度居中相差时间0.218PV；聚合物-表活剂色谱分离程度最大相差时间0.259PV。色谱分离顺序是先见聚合物其次见碱最后见到表活剂。1.2化学剂采出差异大碱、表活剂呈现间歇见剂现象从各化学剂采出浓度变化看试验区聚合物采出呈现连续上升趋势而采出碱、表活剂呈现间歇见剂过程浓度起伏较大总体升高趋势。由于各化学剂采出差异大间歇见剂和起伏情况“无因次等浓距”只可定性衡量试验区色谱分离程度。当无因次等浓度C/C0*100%=3时计算三元复合体系中各组分间的无因次等浓距其中表面活性剂与碱间为0.62表面活性剂与聚合物间为0.68碱与聚合物间为0.06。由此可见表面活性剂与碱和聚合物之间的色谱分离程度比较严重碱与聚合物之间相对较弱。1.3不同井区化学剂突破时间基本相当从不同井区各化学剂突破时间看中心区与边部井区基本一致中心区见碱最早突破时间为注入三元体积0.237PV；边井见碱最早突破时为注入三元体积0.193PV；中心区见表活剂最早突破时间为注入三元体积0.411PV；边井见表活剂突破时间与中心区相同。说明井组色谱分离只发上在“注入井―采出井”流线上因此色谱分离程度与井网完善程度无关完善程度高并没有增加单方向注入化学剂的量色谱分离主要取决于油层发育和连通状况。2影响化学剂采出浓度差异的因素分析2.1竞争吸附对化学剂采出的影响碱、表面活性剂和聚合物在油层岩石上的吸附是三元复合体系在驱油过程中必然发生的重要物理化学现象之一。由于化学剂的分子结构不同它们在粘土上的吸附能力存在差异因此在岩石表面将发生碱、表面活性剂和聚合物分子间的竞争吸附对运移速度产生非常大的影响。化学剂的吸附能力越强越不容易从岩石表面脱附下来完成一次“吸附脱附”过程的时间很长。2.2离子交换对化学剂采出的影响油层岩石一般都含有粘土矿物。在实施三元复合驱之前由于与地层水长期共存各种离子达到了平衡状态。当复合体系注入后必然产生离子交换现象。离子交换反应式为：H+Na+=Na+H+。2.3液-液分配对化学剂采出的影响当岩石表面被不可动油膜覆盖时化学剂将会在溶液和油膜之间发生多次分配现象。某化学剂在油膜中的浓度与它在溶液中浓度的比值称为分配系数。可见分配系数越大停留时间越长则运移速度越慢。由于碱、表面活性剂和聚合物与原油的分配系数不同因此必然导致它们在含油孔隙介质中的运移速度也不同。通过室内试验得知聚合物和碱主要分布在水中而表活剂在油中分配较多。2.4多路径运移对化学剂采出的影响油层岩石是由大小直径不同的颗粒和胶结物组成的复杂孔隙介质因此颗粒之间的孔隙喉道的大小也不同。当孔隙喉道直径不大于化学剂分子或分子聚集体半径或回旋半径时则化学剂无法进入这些孔隙喉道这种现象称为体积排斥效应。2.5油层发育对化学剂采出的影响一是单一河道发育油层见剂早见剂量高试验区两口采油井8-PS2603和8-PS2605见剂程度最高平均见碱浓度5774mg/L从碱剂突破时间看也是