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大庆油田二类油层复合驱：可行性剖析与应用配方的深度探究

一、引言

1.1研究背景与意义

大庆油田作为中国最大、世界著名的陆上油田之一，是中国石油工业的发源地和重要基地。自1959年发现以来，大庆油田在我国能源供应中占据着举足轻重的地位，截至目前已累计生产原油25亿多吨，为国家经济发展做出了巨大贡献。然而，历经60余年的高强度勘探开发，大庆油田面临着资源品位下降、主力油层开采难度增大等严峻挑战。当下，二类油层在大庆油田储量中占比超过80%，其高效开发对于维持油田产量、保障国家能源安全意义非凡。

在过去几十年中，水驱、气驱、聚合物驱、化学驱等多种驱油技术被应用于大庆油田的开采。这些技术在一定程度上提高了原油采收率，但传统驱油技术也逐渐暴露出诸多问题，如驱油效率低下、波及体积有限、油层堵塞严重等，难以满足油田可持续发展的需求。在此背景下，复合驱技术应运而生，成为提高采收率的研究热点。复合驱通过将碱、表面活性剂和聚合物等多种化学剂组合使用，发挥协同效应，既能增加驱油效率，又能扩大波及体积，从而大幅度提高原油采收率。研究二类油层复合驱的可行性及其应用配方，对于突破现有开采技术瓶颈、挖掘二类油层潜力、提高原油采收率、延长油田开采寿命具有重要的现实意义。同时，这也有助于推动我国石油开采技术的创新发展，增强我国在国际石油领域的竞争力，保障国家能源战略安全。

1.2国内外研究现状

国外对于复合驱技术的研究起步较早，在理论和实践方面均取得了一定成果。早在20世纪70年代，美国、加拿大等国家就开始了复合驱技术的探索。通过大量室内实验和矿场试验，对复合驱体系的配方优化、驱油机理、渗流特性等进行了深入研究。例如，美国在一些油藏条件较为复杂的油田开展了复合驱现场试验，通过精细的油藏描述和数值模拟，优化复合驱注入方案，取得了较好的增油效果。然而，国外的研究多针对其自身的油藏特点，与大庆油田二类油层的地质条件存在差异，其研究成果和技术经验不能完全适用于大庆油田。

国内对复合驱技术的研究也取得了显著进展。大庆油田作为国内复合驱技术研究与应用的前沿阵地，经过多年的科研攻关，在一类油层复合驱技术方面已经达到世界领先水平。通过自主创新，揭示了原油中杂环化合物在碱性环境下与外加表活剂协同作用形成超低界面张力机理，创建了表活剂与原油定量匹配关系，打破了依赖原油酸值的传统理论，成功研发出具有自主知识产权的表面活性剂，降低了生产成本，并配套形成了一系列主体工程技术和规范标准。在二类油层复合驱研究方面，国内学者也进行了大量室内实验和数值模拟研究，对二类油层的地质特征、储层物性对复合驱效果的影响进行了分析，筛选出了适合二类油层的碱、表面活性剂和聚合物，并对复合驱体系的配方进行了优化。部分油田开展的二类油层复合驱矿场试验也取得了一定成效，但仍存在一些问题，如复合体系在二类油层中的注入性和稳定性有待进一步提高，驱油效果受地质条件影响较大，缺乏系统性的理论和技术指导等。

1.3研究内容与方法

本文主要研究内容包括：深入分析大庆油田二类油层的地质特征、储层物性以及流体性质，明确其对复合驱效果的影响因素；通过大量室内实验，筛选出适合二类油层的碱、表面活性剂和聚合物，确定最佳的组分配方浓度；以室内物理模拟实验为基础，对三元复合体系配方进行优化评价，考察不同配方在不同条件下的驱油效率、波及体积和采收率等指标；建立二类油层复合驱数值模拟模型，结合室内实验结果，对复合驱过程进行数值模拟研究，分析复合驱在二类油层中的渗流规律和驱油机理，预测不同配方和注入方案下的开发效果，为现场应用提供理论依据和技术支持。

在研究方法上，采用实验研究与数值模拟相结合的方式。实验研究方面，开展界面张力实验，测定不同表面活性剂与原油之间的界面张力，筛选出具有超低界面张力的表面活性剂；进行流变性实验，研究聚合物溶液的流变特性，确定其粘浓关系和粘度稳定性；开展岩心驱替实验，模拟复合驱在油层中的驱油过程，评价不同复合驱体系的驱油效果。数值模拟方面，运用专业的油藏数值模拟软件，建立二类油层的地质模型和复合驱数学模型，输入实验得到的相关参数，对复合驱过程进行模拟计算。通过对比不同方案的模拟结果，优化复合驱的注入参数和配方，提高复合驱的开发效果。同时，结合文献调研和现场调研，充分借鉴国内外相关研究成果和实践经验，为本文研究提供参考和借鉴。

二、大庆油田二类油层地质特征与开采现状

2.1二类油层地质特征

大庆油田二类油层主要包括萨尔图油层的萨Ⅱ、萨Ⅲ油层组以及葡萄花油层的葡Ⅰ、葡Ⅱ油层组。这些油层在沉积时期，受到不同沉积环境和水动力条件的影响，形成了独特的地质特征。

从储层物性特征来看，二类油层与一类油层存在明显差异。二类油层的孔隙半径明显小于一类油层，一般在1-10μm之间