《大幅度提高聚合物驱后油藏采收率的非均相化学驱油技术》

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我国东部老油田有15亿吨石油地质储量实施了聚合物驱油技术,平均采收率达到50%,仍有一半原油滞留地下,高效开发这部分剩余资源对老油田可持续发展具有重要意义。但进一步大幅度提高聚合物驱后油藏采收率属世界级难题:储层非均质性更加严重,注入流体更易窜流,难以进一步扩大波及体积;剩余油分布更加分散,已有驱油剂洗油能力无法满足需要,采出原油更困难。大幅度提高聚合物驱后油藏采收率的技术方法国内外尚属空白,亟待攻关突破。

经国家、中国石化十余年持续立项攻关,创建了固相液相共存的非均相驱油技术,成功解决了大幅度提高聚合物驱后油藏采收率的难题,实现了抑制窜流、高效洗油,已应用于胜利油田聚合物驱后油藏,提高采收率8个百分点以上,成为继聚合物驱、三元复合驱之后的新一代化学驱油技术。主要发明点如下:

1.发明非均相化学驱油方法,开辟了提高采收率技术新途径。突破了化学驱采用均相液体作为驱油介质的传统方式,首创了由粘弹性软固体颗粒-聚合物-表面活性剂构成的固液共存的非均相驱油方法。粘弹性软固体颗粒持续变形运移至油层深部,波动式间歇封堵孔喉产生阻力,抑制注入流体窜流,使之进入传统方式波及不到的微小孔隙,驱出相对富集的剩余油。该方法实现了由均相体系向非均相体系的重大转变,满足了大幅度提高聚合物驱后油藏采收率需求。

2.发明系列高效驱油剂,突破了聚合物驱后油藏大幅度提高采收率技术瓶颈。设计了支化-交联共存的软固体颗粒分子结构,建立了交联反应动力学调控方法,根据油藏孔隙特征定向合成了不同支化-交联比例的系列粘弹性颗粒驱油剂。产品通过喉道时直径可变至微米级,通过后仍能弹性恢复,持续发挥封堵作用,聚介物驱后油藏条件下比现有驱油剂进一步扩大波及体积10.2%-14.8%。成功研发了在高粘弹驱油体系中扩散速度快、对岩石表面油膜剥离能力强、液液界面活性高的新型两性表面活性剂,洗油率提高25.4%-30.7%。基于粘弹性颗粒驱油剂、聚合物和表面活性剂相互作用研究,设计了适应不同油藏的系列非均相化学驱油体系,为大幅度提高聚合物驱后油藏采收率提供了支撑。

3.发明非均相化学驱优化调控方法,保障了聚合物驱后油藏提高采收率技术的高效实施。研制了粘弹性颗粒驱油剂与聚合物均匀分散混配装置,发明了粘弹性颗粒驱油剂浓度检测方法,研发了非均相化学驱数值模拟软件,解决了商业化软件不能描述粘弹性颗粒运移特征的难题,预测年增油量准确度达92.8%。孤岛油田中一区Ng3单元应用聚合物驱技术采收率达到55.1%,再应用非均相化学驱技术,采收率又大幅度提高到63.6%。

授权发明专利34件,其中美国1件,软件著作权3项,中国石化专有技术19项,发表论文163篇,专著3部,省部级一等奖3项,中国专利优秀奖2项。

该发明创建了化学驱油新方法,发展了驱油用新材料,已推广应用地质储量1.04亿吨,增加可采储量869万吨,近3年新增利润19.4亿元,取得了良好的经济效益,引领了大幅度提高聚合物驱后油藏采收率技术方向,应用前景广阔。

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