聚合物单管分层注入工艺研究

论述了实行聚合物分注的意义;介绍间歇注入、环形降压槽和细长管同心注入管柱结构、工艺特点及其适应性,提出偏心分压分质注聚工艺的研究思路,利用降压配注器对高渗透层实施低压高黏度注聚,对低渗透层利用降解配注器实施低黏度高压注聚;介绍了降压配注器和降黏配注器的结构以及初步地面试验结果.投球式降压配注器最大压降达到2.4 MPa,黏度损失小于10%,降黏配注器采用电化学催化降黏方式,最大降黏率79%,并且降黏率可以调整.     

聚驱单管分注工艺技术

单管分注工艺。聚驱单管分注工艺实现了在井口同一注入压力下,对中、低渗透层加强注聚,又可利用配注器产生节流损失,降低高渗透层的注入压力,限制注入量,从而达到了分层配注的要求。管柱主要由封隔器、配注器等井下工具组成。单管双层分注管柱。在井口同一压力下实现单管双层分注。通过配注器控制高渗透层的注入量,加强中、低渗透层的注入量。单管三层分注管柱。在井口同一压力下实现三层同时注入。管柱通过配注器对三个层段进行分层控制。工艺特点是配注器节流损失可达到2 5MPa ,对聚合物溶液的黏度损失率小于5 %。聚驱单管分注工艺技术@…     

河南油田聚合物地面分质分压注入工艺技术

随着注聚区块的不断开发,河南油田注聚井况越来越复杂,油藏非均质性严重,层间矛盾突出,渗透率级差大,因此,研究应用了聚合物地面分质分压注入工艺技术。通过同心双管分注管柱封隔地层,形成三个独立的注水通道,对高渗透地层安装低剪切配注器,产生节流压差,控制流量;对低渗透层安装定量剪切配注器,增加聚合物黏损率,降低聚合物分子量,使聚合物分子量与地层渗透性能匹配;试验表明,注聚工艺不仅简化了测试调配工艺、缩短了测试时间、降低测试费用,还真正做到了测试调配的及时、准确,保证了地质方案的时效性,提高了聚合物分注的驱油效果。     

二、三类油层聚合物驱全过程一体化分注技术

随着大庆油田聚合物驱的不断深入,渗透率低、层间矛盾大的二、三类油层已成为油田开发的主要对象.原有聚驱分层注入技术存在投捞测试难度大、投捞成功率较低、水驱聚驱转换需更换管柱投入成本高等问题,无法进行规模应用.为解决上述问题,发展研究了聚合物驱全过程一体化分注技术,设计研究了全过程一体化偏心配注器、低黏损高节流压力调节器和高黏损低压力损失相对分子质量调节器,实现了高渗透层段注入量及中、低渗透层段相对分子质量的双重控制；分注管柱与水驱工艺完全兼容,管柱可同时满足空白水驱、聚合物驱及后续水驱全过程分注需要,降低投资和施工成本.1 136口井现场应用表明:应用新型分注工艺后,二、三类油层的动用状况得到明显改善,原油采收率提高2个百分点以上.     

三元复合驱偏心双层管多层分注技术研究

针对单管分注工艺无法解决层间压差大于2 MPa井的分注问题,研制了偏心双层管封隔器、偏心双层管配注器、井下堵塞器、地面压力调节器及分子质量调节器等配套装置,形成了三元复合驱偏心双层管多层分注技术。根据油层渗透率将油层划分为高渗透、低渗透2组油层,利用偏心双层管封隔器和偏心双层管配注器可形成井下独立的2个注入通道,通过使用地面压力调节器,解决了高、低渗透层注入压力差异大的问题;通过地面相对分子质量调节器,解决了相同三元液相对分子质量无法适用高、低渗透率的问题;通过更换井下堵塞器,可实现某一油层的分组变换。室内试验及现场应用结果表明:流量70m3/d时,该技术分子量调节上限为50%,节流压差最大可达3.0MPa,油层动用程度明显提高。该技术为提高低渗透油层动用程度提供了技术保障。     

三元复合驱单管多层分注技术

大庆油田三元复合驱注入过程中,尽管采取了单井个性化注入方案,油层动用程度有所提高,但是由于采用笼统注入方式,动用状况仍然差异较大,有近20%的油层不能得到动用,并出现了沿高渗透油层三元体系突破现象,大大影响了驱油效果.由于三元体系的特殊性,原有的聚合物驱分注工艺存在剪切降解率高、管柱易结垢、堵塞等问题,不能满足三元复合驱分层注入工艺要求.为此,针对三元复合体系的特点进行了三元复合驱分层注入技术研究,通过调节偏心配注器上的节流元件来改变注入压力,控制高渗透层注入量,加强中、低渗透层注入量,在井口同一压力下实现三元复合驱多层分注.介绍了该分注技术的工艺原理、管柱结构,水力特性试验及现场试验效果.现场试验表明,分注后注入剖面得到明显提高,三元复合体系低效无效循环状况得到改善.     

驱替液黏度对多层非均质油藏聚驱吸液剖面返转及驱油效果影响

针对聚合物驱过程中吸液剖面返转现象,通过模拟渤海某油藏的地质条件,从不同黏度的同质聚合物溶液在低渗透层的分流率出发,研究了聚合物溶液黏度对注聚过程中吸液剖面返转的影响规律,并开展了浓度为1500 mg/L的剪切后黏度分别为30.5 mPa·s和130.8 mPa·s的异质聚合物（HPAM和HAPAM）溶液段塞组合的驱油实验。结果表明,聚合物溶液黏度增加,聚合物驱时吸液剖面返转时机将提前,低渗透层分流率先升后降,并且分流率的峰值会增大,注入聚合物溶液黏度过低或者过高都不利于提高采收率。对于渤海某油田,过炮眼后聚合物溶液黏度控制在15~30 mPa·s范围之内较为合适。高黏度HAPAM溶液对非均质油藏改善效果要强于低黏度HPAM溶液,但其相应的注入压力也更高,对于海上正在实施聚合物驱的某多层非均质油藏,采用高黏-低黏异质聚合物溶液交替注入方式对非均质油藏改善效果更加明显。     

聚合物驱井下单管多层分注工艺

为改善聚驱井层间层内吸聚差异大的问题,开展了聚合物驱井下分层配注工艺研究,通过实验分析、结构优选,将连续扩缩管结构和同心配注器结构结合,研制了低剪切配注器等分注工具和配套的投捞测试仪器,实现了聚合物驱井下单管多层分层配注,分注层数达3层,在单层流量180 m3/d时,可以产生3.6 MPa以上的压降,使聚合物剪切降解率小于6%,分层密封压力达25 MPa以上,投捞调配负荷小于4 kN。现场应用该技术,可减少聚合物溶液沿高渗透条带突进现象,使差油层得到很好动用,注聚剖面得到有效调整,改善聚合物驱开发效果。     

聚合物分注工艺技术

聚合物驱能改善注聚井的吸水剖面,但因受油层条件的限制,聚合物溶液沿高渗透条带突进现象仍然存在,为改善聚驱井层间层内吸聚差异大的问题,开展了聚合物驱井下分层配注工艺研究,研制了低剪切配注器等分注工具和配套的投捞测试仪器,实现了聚合物驱井下单管多层分层配注,分注层数达3层,在单层流量180m3/d时,可以产生压降3.6MPa以上,对聚合物剪切降解率小于6%,现场试验应用效果良好,减少了聚合物溶液沿高渗透条带突进现象,改善了聚合物驱开发效果。     

聚驱梭形杆偏心分注技术的研究与应用

针对水驱分注工艺技术存在聚合物溶液在流经配注器时产生降解,粘度损失大,且聚驱同心分注工艺存在调配繁琐、聚合物溶液鱼眼及杂质堵塞易使环形降压槽失去功用等问题,研究了聚驱梭形杆偏心分注技术。对配注器及投捞器的结构进行优化,降低了操作难度。采用偏心式结构,测调简便,控制水量精度高,可满足聚驱多层分注的需要。现场应用情况表明,堵塞器投捞顺利,无遇卡、遇阻现象,测试曲线形态比较平直,实注满足配注要求。     

海上油田分层防砂分层注聚工艺技术研究

在海上油田聚合物驱油过程中,采用笼统注入方式和传统分层注聚方式驱油效果差,严重影响聚合物驱的开发效果.鉴于此,研究了海上油田分层防砂分层注聚工艺技术——大通径分层防砂工艺和注聚井双管分层注聚工艺,其核心工具为低剪切防堵塞滤砂管和同心双管分层注聚管柱.双管分注具有独立的配注通道,配注准确,通径大,适合大排量注入,且无投捞作业风险,地面测调工作量小;无井下配聚器,井况相对简单,注入聚合物的机械剪切降解小.海上油田4口注聚井的现场试验结果表明,应用分层防砂分层注聚工艺施工成功率100％,聚合物黏度保留率85％以上,并且井口注入压力低.     

关于聚合物驱分注时机的探讨

根据南二、三区东部聚合物驱开发工程中的分层注入实践，应用数值模拟手段，注入井分注时机、层段注入强度对开发效果的影响进行探讨。在地质模型建立过程中，共分9个模拟层。在注聚初期，主力油层内部聚合物驱的调剖作用表现较为明显，但进入含水回升阶段后出现剖面反转现象。注入井在含水稳定阶段、含水回升阶段实施分层注入可提高区块整体开发效果，不同阶段分注均比全过程笼统注入提高采收率1．5％-1．7％。由于在含水下降阶段和含水稳定阶段实施分注，一定程度上控制了主力油层的注入强度，动用程度难以进一步提高，采收率提高值略低于含水回升阶段分注。随着低渗透层段注入强度逐步增大，在不同阶段实施分注，模拟区采出程度均得到提高，提高值在0．37—1．7个百分点之间，但随着高渗透层段注入强度下降，采出程度呈下降趋势。     

变流度聚合物驱提高采收率作用规律及应用效果

大庆油田二类油层相比一类油层具有渗透率低、非均质性强、砂体发育较差的特点,为了更大程度上发挥聚合物驱油技术在二类油层上的开发效果,基于聚合物驱油墙聚并理论和流度控制理论,提出了变流度聚合物体系的梯次降黏、恒压提速的注入方式,即采用先高黏低速调堵高渗层、后降黏提速启动中低渗层的段塞式注入方式。该方式与交替注入对比实验结果和矿场应用效果表明：变流度聚合物梯次降黏注入的驱替前缘压力梯度大,可聚并形成高饱和度油墙,大幅度降低含水率,明显增加高渗透层流动阻力,后续低黏段塞以提速注入的方式依次匹配进入中低渗透层,明显扩大了中低渗透层的波及体积,改善了高、中、低渗层流度差异,在降低注聚成本的基础上,进一步提高了聚合物驱在非均质油藏的采收率。在梯次注入基础上提出的变流度聚合物驱新设计思路,指出了变流度聚合物驱设计参数关键在驱替段塞的数量和聚合物体系同油层的匹配关系。     

分质分压注聚技术在双河油田的试验

双河油田目前注聚单元大多为二类储量油藏,由于非均质性严重,中低渗透层动用程度较低,影响了聚驱效果。油套分注工艺虽然能一定程度上减缓层间矛盾,但油套压差过大会降低高渗透层注聚质量、堵塞中低渗透层,因而聚驱效果有限。为此,借鉴大庆油田双泵双管分质分注技术,在双河油田Ⅲ油组优选了两口注聚井实施分质分压注聚试验,实施后注入剖面得到有效改善,并取得较好的增油降水效果。     

低初黏可控聚合物凝胶在油藏深部优势渗流通道的封堵方法及应用

聚合物凝胶调剖技术可以有效治理水驱油层水流优势渗流通道并提高采收率。通过建立凝胶调剖剂在非均质渗透层间渗流的理论模型，分析了凝胶调剖剂的黏度对优势渗流通道封堵的作用效果；研发了低初始黏度、具有pH值响应、成胶强度和交联时间可控的聚丙烯酰胺/柠檬酸/铬凝胶体系。在10 m长岩心和3管并联岩心进行封堵模拟实验，测试了聚合物凝胶体系剪切后的自修复黏度等流变学参数，研究了分流率、注入压力以及凝胶封堵的微观形态。研究结果表明：聚合物凝胶体系的低初始黏度是优先封堵地层深部高渗透层优势渗流通道、扩大波及体积的关键参数，聚合物凝胶体系的初始黏度低于10 mPa·s、延迟交联时间控制在30 d以上。长岩心封堵后水驱各段压力梯度比注入聚合物后续水驱时提高了6.55倍；经扫描电镜微观测试发现在岩心不同位置孔隙中存在明显的膜状凝胶；在并联岩心中，当低初黏可控聚合物凝胶进入水窜流的高渗层封堵后，注入水高渗层分流率由72.7%降低为0.7%。大庆油田1井组（6注12采）深部调剖现场试验结果表明，注水压力从7.8 MPa上升到9.8 MPa；8口连通油井日产液量下降16.2%，阶段累积增油563 t。低初黏可控聚合物凝胶对油藏深部优势渗流通道实现了有效封堵。     

三元复合驱偏心分注技术

随着三元复合驱驱油技术在大庆油田的开展,三元复合驱驱替对象已转向渗透率更低、层间差异更大的二、三类油层,由于存在着层间矛盾大、层段多的问题,需要通过多层分注来缓解层间矛盾。针对这种情况,对现有分注工艺的工艺性能、应用情况进行了比较、分析,然后针对三元复合驱的特点提出了一种新的三元复合驱偏心分注工艺设想,可通过特殊结构的偏心配注器来控制分层注入压力,调节分层配注量,从而实现三元复合驱多层分注。介绍了该分注技术的工艺原理、管柱结构,并针对三元复合驱注入过程中的结垢问题,提出了几种防垢措施。     

聚合物单管多层分质分压注入技术

大庆油田主力油层聚驱结束后,二、三类油层分注面临着中、高分子量聚合物对部分油层适应性较差,注入溶液主要流向油层性质好、连通好的油层,薄差层动用程度低的矛盾。为了解决层间矛盾,提高最终采收率,提出了聚合物单管多层分质分压注入技术。介绍了研发的分子量调节器和压力调节器;对应低渗透层使用分子量调节器,高渗透层使用压力调节器,实现对分子量和注入量的双重控制;在不影响高渗透层聚驱效果的同时,通过对分子量的剪切降解作用,有效增加了聚合物分子可进入低渗透油层的孔隙体积。通过对现场试验资料分析,分质分压注入井与正常分层注聚井对比,剖面动用明显提高。聚合物单管多层分质分压注入技术可满足大庆油田二、三类油层聚合物驱分层注入的需要。     

聚合物降黏现场测试调研分析

聚合物驱油是油田高含水开发后期原油稳产的主要技术措施,其目的是为了增加注入水的黏度.文章对注聚流程降黏作了较为系统的生产测试调研分析.聚合物驱过程中系统的机械降解所占比例相对较小,主要损失发生在掺污水以后的注入管之中,这种掺污后的大幅度降黏事实上还是一种普遍现象,必须引起足够重视,当务之急是提高溶液配注质量,确保聚合物的驱油效果.     

分层注聚技术的现场应用

1.分层注聚工艺技术1．1分层注聚工艺原理 分层配注器采用环形降压原理，配注芯子能够任意打捞，经优化的带有环形降压槽结构的配注芯子解决了由于聚合物溶液急速转向而引起剪切降解的问题。环形降压结构是从机械设计原理中的环形密封结构发展来的，一方面通过改变环形降压槽的密度以及环系间隙，使这一密封结     

聚合物单管多层滑套开关配注器研制

随着聚合物单管多层分注技术推广应用规模的逐年扩大,该工艺自身设计上存在的工艺问题逐步暴露出来。其中现场出现的最主要问题是生产过程中打捞憋压套发生卡阻几率高,以及封隔器坐封效果不好,管柱密封率低,造成高作业返工率。为此研制了聚合物单管多层滑套开关式配注器,介绍了滑套开关式配注器研制、室内实验和矿场应用情况。