地下成胶的淀粉-聚丙烯酰胺水基凝胶调堵剂性能研究

题示调堵剂由4.1%淀粉、4.1%AM、0.16%引发剂、0.04%交联剂组成,用吉林油田采出水(矿化度5.15 g/L)配制,30℃成胶时间17小时,成胶强度(通过面积28.3 cm2的两层20目筛网所需驱动压力)为0.85～0.95 MPa,加入0.02%～0.20%缓聚剂可使成胶时间延至25～90小时.可用不同油藏采出水(矿化度4.47～263 g/L)配制,在各该油藏温度下(40～120℃)成胶.在30 m长40～60目含粘土约30%的露头砂填充管中注入9.5 m长调堵剂,沿程压力表明该调堵剂运移性能良好;入口处表观粘度计算值为0.05 Pa·s,8.16 m处下降至0.04 Pa·s;成胶后入口注水压力达60 MPa时,5.50 m及以下压力降至零.在2 m长、K=9.78 μm2填砂管中以不同流量注入调堵剂,流出后的成胶率≥90%.在渗透率0.199～23.7μm2的4支1 m长填砂管注入0.3 PV调堵剂,成胶后注水突破压力梯度(7.8～8.4 MPa/m)、水驱至9 PV时的残余阻力系数(30～2850)及封堵率(96.7%～99.7%)均随原始渗透率增大而增大.0.3 m长2组高低渗填砂管并联,注入0.35 PV调堵剂时的分流率比与渗透率级差成正比,成胶后注水分流率发生反转.图3表5参6.     

敏感性稠油藏防膨注水开发的前期研究与实践

郑408块沙三上砂岩稠油油藏弱水敏,中等碱敏,弱速敏,弱酸敏,弱盐敏,供液已严重不足,需补充油层能量.地层水CaCl2型,矿化度20 g/L.筛选了一种粘土稳定剂OCP-02,50℃时在地层岩心中注入1 PV的2%～10% OCP-2溶液后用蒸馏水驱替时,渗透率保留率高达96%～99%.选择同为CaCl2型、矿化度19 g/L的王庄潜山地层水为注入水源.岩心流动实验结果表明,在50℃下注入潜山水25 PV时岩心渗透率下降达63.2%;注入2% OCP-02溶液1 PV后再注200 PV潜山水,渗透率下降仅6.3%;1 PV的2% OCP-02溶液与200 PV潜山水交替注入可使岩心渗透率大体维持恒定;在潜山水中加入0.01% OCP-02连续注入300 PV后渗透率下降不到10%.选定的最佳防膨注水方案为用2%OCP-02溶认处理近井地带,连续注入含0.01% OCP-02的潜山水,控制注水流量小于速敏下限(3.21 m3/d·m),每注完300 PV后用2% OCP-02溶液强化处理一次.这一防膨注水开发方案已投入现场试验和应用,初期注入压力为3～5 MPa,2.5～2.0年后为9.0～9.5 MPa,油井产液量、产油量、动液面上升,含水下降,开采速度增大.图3表5参5.     

泡沫驱前预注低矿化度水提高油湿砂岩原油采收率

为提高泡沫驱原油采收率,通过室内岩心驱替实验研究了预注低矿化度水再进行泡沫驱的驱油效果以及原油组成及注入水矿化度对该驱替方式驱油性能的影响。研究结果表明,低矿化度水驱能反转岩石润湿性,将油湿岩石改变为水湿岩心。采用矿化度130000 mg/L的模拟地层水水驱至98%后注入2 PV的低矿化度水(矿化度2784 mg/L)再按气/起泡剂溶液体积流量1∶1交替注入氮气和质量分数为0.1%的起泡剂溶液2 PV,泡沫驱最高封堵压力为0.242 MPa,低矿化度水驱后泡沫驱比水驱提高采收率14.20%。低矿化度水驱与泡沫驱能产生协同作用,低矿化度水驱后续泡沫驱过程生成了稳定泡沫,提高了泡沫在多孔介质中的封堵能力,从而大幅度提高原油采收率。随着原油酸性组分含量和注入水矿化度的降低,岩心亲水性会更强且泡沫驱性能更好。图4表3参13     

茨13块弱凝胶注水转向实验及现场实施

常规稠油区块注水开发过程中，受油水粘度和重力因素影响，注入水沿高渗层向低部位突进，严重影响注水开发效果。利用岩心流动实验仪，进行了弱凝胶注入岩心一维多点测压模型室内实验，重点研究了弱凝胶强度、弱凝胶注入压力、阻力系数、水驱残余阻力系数与注入时间、注入距离的关系，分析了岩心渗透率对弱凝胶注入施工的影响。确定了弱凝胶在相同的注入压力条件下优先进入高渗层，并在高渗层中形成有效堵塞，从而降低高渗层渗流能力。现场应用弱凝胶进行常规稠油区块深部调驱试验，实现了注水优势流道的转向。     

中低温水基强凝胶堵剂CSAM的研制

水基凝胶CSAM由淀粉接枝聚丙烯酰胺 (S g PAM )、间苯二酚 (R)和六次甲基四胺 (U)水溶液生成。通过80℃下的组分浓度筛选得到了堵剂配方 :S g PAM ,6 g/L ;R ,4 g/L ;U ,0 .2 g/L。当pH值为 3～ 4时 ,配方溶液在<30℃可长期放置而不凝胶化 ,在 30～ 6 0℃下在 2 4～ 10h形成含有气泡的白色有弹性的强凝胶 ,在 >6 0℃成胶时间进一步缩短。配方溶液在pH >8时不形成强凝胶 ,在 pH为 8～ 1时成胶时间随 pH值减小而延长 ,最佳pH值为2～ 5。pH值 <1时形成的凝胶易失水收缩。配制水矿化度 (最高为 2 5 0 g/L)对凝胶的最终强度无影响 ,但影响处于可流动状态的凝胶粘度。强凝胶形成时间可根据地层温度通过组分配比调节。在 80℃下形成的凝胶 ,在 80℃下放置 3个月不破胶 ,不开裂。在岩心实验中水测渗透率为 0 .4 8和 1.1μm2 的填砂管在注入CSAM并在 80℃形成强凝胶后 ,水的突破压力达 4 3.3和 35 .4MPa/m ,注水 5 0PV后注入压差仍高达 4 1.6和 33.8MPa/m。图 2表 6参 4。     

河南油田高温油藏梳形聚合物调剖性能评价

针对河南油田赵凹区油藏温度90~118℃,筛选出调剖剂配方:1.5 g/L梳形聚合物KY-6+15 g/L醛交联剂,其最佳成胶温度约90℃,可耐温110℃,抗盐20 g/L;90℃成胶后放置90 d的黏度保留率大于80%;储能模量G′>10 Pa,属于强凝胶。物理模拟实验研究表明,调剖剂在岩心中的封堵率大于96%,经水冲刷后的封堵率保留率大于99%;以注入量0.3 PV、前置段塞+主体段塞+后置段塞的方式对单管填砂管进行驱油实验,采收率增幅达15.91%;双管并联岩心调剖后,吸水剖面改善率达88%;高渗层和低渗层分别提高采收率14.13%和19.28%,不同渗透率岩心水驱动用程度得到改善。图4表10参6     

吴旗油田表面活性剂降压增注物模实验和现场试验

针对吴旗油田长2油藏物性差,渗透率低,注水井堵塞严重的情况,研发了由不同类型商品表面活性剂及助剂醇组成的四组份复配体系H和三组份复配体系D,药剂浓度均为1.1%,给出了体系配方。在4~5 MPa压力下,在空气渗透率0.86×10-3~1.91×10-3μm2的储层岩心中依次注矿化度2.42 g/L的注入水,5 PV体系H或D及后续注水,注水压力降低率/驱油效率分别为21.6%/7.9%(体系H)和32.5%/7.2%(体系D),体系H或D注入量增至101、5 PV时两个参数略有增大,注入压力增至大于81、2 MPa时两个参数略有减小。两体系与原油间界面张力在10-2mN/m级。选择复配体系D用于吴72-71井的降压增注试验,酸化后再注表面活性剂,处理半径5 m,注入体系总量836 m3,含药剂9.2 t。注入后该井注水压力下降3 MPa,完成日配注水量60 m3,有效期已超过6个月。图3表3参5。     

接枝淀粉聚合物调剖体系的封堵性能评价

开展室内岩心实验考察接枝淀粉聚合物调剖体系在孔隙介质中的封堵性能,结果表明：①接枝淀粉聚合物调剖体系成胶前具有一定的流度控制能力;成胶后残余阻力系数较大,具有降低大孔道渗透率的能力;②体系的残余阻力系数随注入速度的增加而减小;③体系对岩心具有很高的封堵率,当注入0．45PV时封堵率就可达到90％以上,注入量越大,封堵率越高;④体系具有较高的堵塞强度。注入后的突破压力梯度随流速的增加而增大;⑤体系的耐冲刷性好,经70PV注水冲刷后其封堵率仍保持在80％以上。油相驱替封堵率明显较低,最高只有39％,经70PV冲刷后已降至10％。接枝淀粉聚合物调剖体系具有堵水不堵油的特性。     

低渗透裂缝性油藏 CO2驱两级封窜驱油效果研究

为了解决低渗透裂缝性油藏实施CO_2驱油过程中发生的气体窜逸问题,提出了在用改性淀粉凝胶体系调堵裂缝的基础上继续用乙二胺封堵高渗通道的"改性淀粉凝胶+乙二胺"两级封窜驱油技术,即选择改性淀粉凝胶体系(4%改性淀粉+4%丙烯酰胺+0.05%交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺+0.18%成胶控制剂叔丁基邻苯二酚)和乙二胺分别作为裂缝、基质中高渗通道的封堵剂。分别考察了改性淀粉凝胶体系对岩心裂缝、乙二胺对基质中高渗通道的封堵、驱油效果,研究了"改性淀粉凝胶+乙二胺"两级封窜驱油作用。结果表明,45℃下,单独使用改性淀粉凝胶可对渗透率0.65×10~(-3)μm~2岩心的填砂裂缝进行有效封堵,封堵后CO_2气驱时岩心进出口压差基本恒定,凝胶具有良好的封堵强度,气体流速降低81%,采出程度提高25%;单独使用加入乙醇保护段塞的乙二胺体系可对渗透率1.37×10~(-3)μm~2的岩心的相对高渗带形成封堵,气体流速降低85%,采出程度提高5.3%,但是不加乙醇保护段塞的乙二胺很难注入低渗岩心;渗透率4.5×10~(-3)μm~2填砂裂缝岩心在用改性淀粉凝胶体系封堵裂缝的基础上继续用乙二胺封堵高渗通道,注入压力分别高达3.5 MPa和5.6 MPa,注入改性淀粉凝胶后再注入乙二胺后岩心采出程度分别提高29.2%和23.3%,两级封窜驱油效果明显。     

交联聚合物微球分散体系性能研究

本文采用反向乳液聚合法合成了交联聚合物微球,研究了该交联聚合物微球分散体系的微球形态、配伍性、封堵性和驱油性能。实验结果表明,交联聚合物微球溶胀10 d后,团聚在一起的聚合物逐渐分开,尺寸在100 200 nm左右。溶胀后的交联聚合物能在短时间内对微孔膜形成有效封堵,并具有较好的耐盐性。多点测压砂管封堵实验结果表明,交联聚合物微球能进入填砂管的中深部,具有一定的深部封堵能力。并联岩心驱油实验结果表明,注入3.0 PV由油田模拟水配制的质量分数为0.04%的交联聚合物微球分散体系,高渗透率岩心(气测渗透率2.0μm2)在水驱(61.61%)基础上提高采收率21.42%;而低渗透率岩心(气测测透率0.5μm2)在水驱采收率为0的基础上提高采收率42.69%。图10表1参6     

单液法、双液法结合堵水调剖新工艺

在堵水调剖中使用双液法工艺施工时，两种工作液不能全部接触而造成相当多量药剂浪费，使用单液法工艺施工时进入地层的堵剂易被地下液体所稀释。提出了一种结合单液法，双液法的堵水调剖新工艺，仍使用两种工作液，按双液法工艺施工，但每一种工作液本身都具有封堵能力，两种工作液接触后相互反应可形成新的封堵物。研制了供这种新双液法工艺使用的两种SAD堵剂。SAD－1的A工作液为可凝胶化的水玻璃体系，成胶时间在5－20h之间可控，B工作液为可凝胶化的改性聚醚体系，成胶时间在5－40h之间可控，二者接触时发生反应，可形成强封堵物；在岩心实验中SAD1的封堵率（＞98％）和突破压力（＞10MPa/m)均高于水玻璃／氯化钙堵剂；用于含水95％的SI－35045井堵水，使日产油量大幅度上升，含水率急剧下降，有效期5个月。SAD－2的A工作液为可凝胶化的无机体系，B工作液为可凝胶化的木质素树脂体系，在地层温度下成胶时间在5－20h可控，耐温达300℃，岩心堵水率为98％，突破压力为10MPa/m，用于蒸汽吞吐井W59注蒸汽前的调剖，消除了汽窜，注 汽压力提高2MPa。     

SCB-3型堵水调剖剂的室内评价

SCB 3型堵水调剖剂是针对特高含水(含水大于95%以上)油田而研制的一种新型高效堵水调剖剂,它的适应性很强。从pH值、温度、原始渗透率等各个方面对该堵水剂进行了性能评价,结果表明,它可以用于特高含水期的油井堵水和水井调剖工作。     

GD-2型堵水调剖剂的性能评价

针对特高含水油田研制了一种新型高效GD－2型堵水调剖剂，其适应性很强。从pH值、温度、原始渗透率等方面对该堵水调剖剂进行了性能评价，结果表明，它可用于特高含水期的油井堵水和水井调剖。     

地层聚合物堵水剂HY的研制及性能评价

以丙烯酰胺为单体,加入有机硅交联剂、引发剂过硫酸钠、反应速度调节剂,制得聚合物堵水剂HY。确定了堵水剂的最佳配方：丙烯酰胺单体加量6％,交联剂加量0．5％．引发剂加量0．03％,反应速度调节剂T1加量0．005％。聚合物堵水剂HY的封堵试验结果表明,堵水剂HY对不同渗透率的岩芯均具有很好的封堵效果,封堵率大于99．90％,突破压力梯度大于18．0MPa／m。在70℃和80℃条件下,加入反应速度调节剂的堵水剂HY仍具有很好的封堵效果,其封堵率达100％,突破压力达5．5MPa。     

低温低渗透砂岩油藏窜流大孔道深部封堵技术研究

所用堵剂为高强度的淀粉接枝聚丙烯酰胺交联凝胶SAMG-1,由<6%淀粉、4.5%-5.5%丙烯酰胺、0.003%-0.006%交联剂组成,35℃成胶时间受淀粉和交联剂用量控制,为18-20小时以上,成胶前黏度-100 mPa.s。该堵剂具有长期稳定性,在储层岩心中注入深度15 cm的堵剂,在35℃候凝48小时后及老化90天后,封堵强度分别为0.61和0.59 MPa/cm,封堵率分别为98.6%和98.1%。该堵剂优先进入高渗层,注入0.5 PV并成胶后,2组双填砂管组成的模型低、高渗管渗透率保留率分别为68.4%、0.7%和69.4%、0.0%。吉林扶余油田西一区+15-8.2区块有水井6口,油井13口,含水率达91.5%,注入水最快在5天内到达油井。报道了该区块整体深部调剖封堵窜流通道的情况,详细叙述了+15-9.2井施工中通过注入压力和井底回压控制注入流量,使堵剂陆续进入原生和次生孔道的工艺作业,该井设计注入堵剂92 m3。6口水井整体调剖后,油井产液量差别减小,产油量增加,有效期已超过了9个月,共增油843 t,含水平均下降3.87%。图7表1参8。     

钻井堵漏用聚合物凝胶胶凝时间影响因素研究及性能评价

聚合物化学凝胶在封堵裂缝型、孔洞型漏失方面具有良好的封堵效果,凝胶的性能直接影响到堵漏效果。对影响CUGB-LJ聚合物凝胶胶凝时间的CUGB-LJ溶液浓度、胶凝比、温度、pH值等因素进行了分析研究。认为凝胶受CUGB-LJ溶液浓度、胶凝比、温度的影响变化趋势一致,规律性较强：浓度越高,胶凝时间越短,形成强度越强;胶凝比越大,胶凝速度越快,形成强度越强;升高温度可明显缩短凝胶的胶凝时间,形成强度越强。三个影响因素中温度影响最为明显,当温度较高时,浓度和胶凝比对胶凝时间的影响趋于平缓。同时,聚合物凝胶的胶凝时间随着pH值的升高而缩短,形成的凝胶强度越强。聚合物凝胶具有较好的抗盐、抗钙污染能力。     

延迟硅酸凝胶堵剂研究

用模数2．8～3．2、含量40％的硅酸钠(工业水玻璃)、一种活化剂(HHJ)和2种延迟活化剂(YHJ-1和YHJ-2)在清水中配成了可延迟胶凝的硅酸溶液，根据初凝时间和凝胶相对强度(用加荷圆锥沉入法估测)评价其胶凝性能。由3．0％水玻璃、0．1％HHJ、3．0％YHJ-1和0．3％YJH-2组成的基本配方溶胶溶液的初凝时间，60℃下为15d，80℃下为94h，110℃下为6．5h。对基本配方作适当调整，在不同温度下考察了组分用量的影响，得到以下结果：水玻璃最低必需量为2．0％；胶凝温度低时可加大HHJ用量；在高温(90℃)下加大YHJ-1用量，低温(40℃)下加大YHJ-2用量，均可导致初凝时间缩短。在初始水测渗透率1．97～2．63μm^2的3支洗油砂填充管中注入实验配方溶胶并在90～95℃胶凝，水测渗透率降至0．164—0．263μm^3，堵塞率为90．0％～91．7％，突破压力为1.0～1．5MPa／m。表7参4。     

XNJG堵漏剂的研制与应用

针对中低渗透油藏存在高渗透条带或微裂缝,在堵调治理过程中易发生堵调剂漏失的问题,以聚硅成胶液和交联稳定液为原料,研制开发出XNJG堵漏剂.其易在地层中滞流,耐温80～160℃、耐盐3000～50000 mg/L.该堵漏剂热稳定性好、耐冲刷、对非均质严重的岩心具有很强的调剖改流能力.将该堵漏剂在孤岛油田进行3口井4井次调剖试验,获得较好效果.     

耐温黄胞胶铬冻胶调堵剂室内研制

从黄胞胶（XC）在水溶液中的性质出发（溶液增粘性，假塑性，耐酸碱性，盐对构象转变的影响，降解性等），设计了黄胞胶铬冻胶的基本配方：0．6％XC＋0．15％Na2Cr2O7 0.45%NaHSO3 0.1%甲醛液（杀菌剂）＋0．01％热稳定剂，在基本配方的基础上考察了每一组分用量的变化对XC／C r^3 成胶体系85℃或80℃时成胶时间，冻胶强度（承载质量），冻胶稳定性（7天脱水率）的影响，表明基本配方即为最佳配方，各组分用量可在一定范围内变化，配方中还应包含pH调节性，该调堵剂可用于85℃以下地层。