聚合物纳米微球调驱性能室内评价及现场试验

针对河南油田油藏物性特征及传统调剖效果差的问题,在确定聚合物纳米微球膨胀倍数的基础上,结合油藏物性计算出了聚合物纳米微球的初始粒径。通过流动试验测试了聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率及高低渗透率平行填砂管注聚合物纳米微球后的采收率,结果表明:聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率达到80.5%,单填砂管注入聚合物纳米微球后不同区域压力波动幅度不同,表明微球在填砂管中发生了运移、封堵、弹性变形、再运移和封堵过程;聚合物纳米微球优先进入并封堵高渗透率填砂管,改变高低渗透率填砂管的非均质性,启动低渗透率填砂管内原油,高低渗透率填砂管整体采收率提高20.5%。柴9井的试验表明,注水井注入聚合物纳米微球后,注水井的注入压力升高,吸水剖面发生显著变化,与其对应的油井产油量增加。采用聚合物纳米微球深部调驱技术可以实现深部调剖,扩大注水波及体积,提高原油采收率。      

聚合物微球深部调剖技术研究及矿场实践

聚合物微球材料是近年来发展起来的新型调驱体系。室内研究表明,聚合物微球初始粒径为纳米或微米级,遇水发生膨胀,膨胀后能相互粘结聚并形成更大的聚集体;聚合物微球对高低渗并联双管填砂岩心分流率试验表明,微球优先进入高渗管,能有效改变双管间的非均质性。室内驱油实验表明,聚驱后再进行微球调驱,采收率可提高10%以上。微球在胜利多个矿场开展先导试验,调驱后注水井油压上升,吸水剖面发生了显著的变化,油井含水下降,取得了显著的增油效果。     

凝胶微球调驱技术在王集油田矿场实践认识

分析了王集油田东区油藏地质特征,根据油藏特征进行调驱工艺及段塞设计,开展了1个井组的矿场试验,结合油藏特征分析了试验井组凝胶微球调驱效果。矿场试验结果表明:注入凝胶微球后,注水井注水压力升高,地层充满度增加,吸水剖面改善,低渗透层有效启动,水窜优势通道得到有效封堵,井组平面上实现了注水受效方向改变,对应油井见到了明显的增油降水效果。试验结果表明聚合物微球调驱技术是非均质油藏高含水开发后期进一步挖潜剩余油的一项有效技术,能够显著提高油藏的开发效果。试验井采用凝胶微球调驱后,井组累计增油860多吨,累计降水1.2×104 m3。     

纳米微球深部调驱技术应用与效果分析

2018年温米油田温西三区块纳微米级聚合物微球调驱取得较好效果,因此考虑在同类性质的温5-5井组进行纳米微球深部调驱扩大试验。2019年应用超分子材料将纳米级微球送至地层深部,逐级对地层孔吼进行封堵,使注入水在油藏中不断改变流向,最大限度地提高注入水的波及体积,实现深部调驱。纳米微球调驱技术为老区高含水注水油田提高采收率提供了有效的技术手段,可以在类似油田推广应用。     

高6-38井聚合物微球调驱研究与应用

针对高6-38井组储层中孔、中低渗、纵向剖面非均质性严重的情况,开展了聚合物微球调驱试验。室内实验结果表明,85℃下聚合物微球分散性良好;膨胀速度先快后慢,20 d后微球最频粒径达到膨胀前的6~8倍;聚合物微球对中低渗岩心的封堵效果较好,平均封堵率大于80%,对高渗岩心封堵效果不理想。现场试验结果表明,针对高6-38井的聚合物微球注入性良好,较好地改善了油藏的非均质性。截至2014年年底,井组实现增油305 t,降水179 m~3。     

微球/表面活性剂复配调驱体系的优选与评价

为改善西达里亚油藏水驱后开发效果,进行了新型调驱研究。将不同质量浓度微球Z10与表面活性剂SA及A37进行复配优选,对优选出的复配调驱体系进行封堵和分流特性评价,并进行了不同体系间的提高采收率效果对比。实验结果表明:适宜的复配情况为0.3%Z10+0.25%SA,此复配调驱体系具备良好的深部封堵性能,阻力系数呈波动式上升,最高可达到8,并且能不断地调和高、低渗透层,发挥选择性封堵及液流转向的作用,适用于非均质性油藏。此外,复配调驱体系能同时发挥微球"调"和表面活性剂"洗"的作用,增油降水效果明显,阶段采收率达18.27%,其驱油效率高于单独微球及表面活性剂驱。     

HJ油田侏罗系油藏聚合物微球调驱技术矿场实践

HJ油田侏罗系油藏经过几年的开采,部分区块已进入中高含水期,为了保证油田稳产、提高油藏采收率,通过室内填砂管实验研究了聚合物微球类型、浓度及注入量对封堵效果的影响,在HJ油田侏罗系油藏开展了聚合物微球深部调驱试验。研究结果表明,注入0.3 PV的浓度5000 mg/L的WQ100型聚丙酰胺类纳米级聚合物微球(初始粒径约0.1μm,膨胀倍数5数20倍)可使物性与HJ油田侏罗系油藏相似的填砂管的渗透率降低85%以上。HJ油田侏罗系油藏延7层L242区和延9层L141区的聚合物微球调驱矿场试验结果表明:WQ100型聚合物微球对储层渗透率处于6×10-3数9×10-3μm2的井组的调驱效果较好,渗透率高于该范围井组封堵作用不明显,物性较差、水井油压接近系统压力井组不适宜于开展微球调驱。     

多相泡沫体系调驱提高原油采收率试验研究

通过复配泡沫和聚合物凝胶微球形成多相泡沫体系,并进行了多相泡沫体系在多孔介质中的驱油实验。通过激光粒度分析仪对聚合物凝胶微球的粒径进行测量,其粒径分布均匀,且与地层孔喉匹配。针对多相泡沫的起泡能力和稳定性,采用搅拌法对其各组分的浓度进行优选。微球封堵试验表明,微球能在岩心中不断地封堵和运移,使注入压力和阻力系数增加,后续水驱仍有较高的残余阻力系数。在双管非均质驱油试验中,多相泡沫优先进入高渗管并具有良好的调剖效果,从而改善地层非均质性,使泡沫驱替低渗管,调剖与驱油结合,有效地提高原油采收率。     

高温高盐油藏新型表面活性剂微球复配体系调驱实验

为改善西达里亚油田水驱后开发效果,针对其高温高盐的油藏条件,选用抗温耐盐性好的低界面张力表面活性剂体系SA与实验室自制的抗温耐盐型弹性微球Z10进行复配,采用表面活性剂微球复配体系调驱来提高驱油效率。模拟高温高盐的油藏条件,对新型表面活性剂微球复配体系进行调驱的压力和阻力变化特征研究,并分别开展了均质与非均质条件下的调驱提高采收率物理模拟实验。结果表明,表面活性剂微球复配体系在岩心渗透率为200×10-3~1 000×10-3μm2的调驱特性最佳,注入性好且能形成有效封堵,注入压力规律性大幅波动,阻力系数高达7以上。表面活性剂微球复配体系与注入表面活性剂的驱油对比实验结果表明,前者增油降水效果明显,采收率大幅提高,总采收率较表面活性剂驱的高约14%,很好的发挥了微球"调"与表面活性剂"洗"的双重作用。此外,表面活性剂微球复配体系在非均质条件下能够改变流体和压力的分布,有效地开采低渗透率层,也具有良好的调驱提高采收率效果。     

薄膜扩展剂与微球高温深部调驱技术

为了抑制稠油油藏蒸汽驱汽窜提高井组油汽比,针对辽河油田齐40区块中深层稠油油藏蒸汽驱生产特点,在室内进行了薄膜扩展剂耐温发泡性能及封堵性能评价,通过对自交联微球耐温老化前后的电镜照片等进行对比探索微球逐级深部调驱机理,用单填砂管模型研究了自交联微球在油藏深部的进入、封堵、突破及二次封堵能力,用三管并联模型进行了封堵及驱油实验;证实了薄膜扩展剂的发泡性能、半衰期、阻力因子及微球的膨胀、封堵及驱油性能,能适应蒸汽驱的温度条件;并以此为基础设计了薄膜扩展剂与微球深部调驱现场试验方案,实施后蒸汽驱井组见到了较好的生产效果,为抑制汽窜,提高汽驱井组油汽比奠定了基础。     

长庆油田低渗透油藏聚合物微球深部调驱工艺参数优化

为了提高聚合物微球深部调驱技术在长庆油田低渗透非均质性油藏的应用效果,在先导试验的基础上,在室内开展了不同粒径聚合物微球微观测试和模拟岩心流动试验,优选了低、中、高含水阶段的微球粒径,模拟优化了不同含水阶段聚合物微球深部调驱注入工艺参数及段塞组合。该技术在安塞、西峰、靖安、姬塬等油田43口井进行了现场应用,油井产量自然递减率平均降低3.0百分点以上,含水上升率平均降低2.2百分点,累计增油16 000 t以上,累计降水21 400 m3。室内试验和现场应用结果表明,聚合物微球深部调驱技术对长庆油田低渗透油藏具有较好的适应性,解决了长庆油田低渗透油藏开发中存在的油井多向性见水、含水上升快和单井产能低等问题。      

聚合物微球有效作用距离对调剖效果的影响——以高浅南油藏为例

为研究非均质油藏采收率与聚合物微球运移距离的关系,优化微球注入量,利用三层非均质岩心开展不同微球注入量下的驱油、调剖实验。实验结果表明:对于非均质性较强的油藏,采用聚合物微球调剖效果显著,采收率提高幅度随微球注入量增加而增大;微球的运移倾向于优先进入高导流能力的水窜通道,在大孔道孔喉处实现聚并、架桥封堵,可有效提高后续驱油剂波及体积;微球在油藏中的运移距离对提高采收率效果影响很大,只有当微球运移至油藏深部(深调)时,才可充分发挥其调剖作用。根据高浅南油藏条件,为保证微球能够发挥深调效果,只需注入微球0.20 PV(PV为高渗层孔隙体积)。微球深调-强乳化剂驱复合技术比较适用于高浅南油藏,应用该技术可在表面活性剂驱基础上再提高采收率17.88百分点以上。     

交联聚合物微球深部调驱技术及其应用

交联聚合物微球的颗粒粒径和溶胀性能是影响调驱效果的主要因素.为提高交联聚合物微球在高含水、强非均质性油藏深部调驱中的应用效果,通过粒径实验、岩心驱替实验等对交联聚合物微球分散体系的性能进行了评价.结果表明:交联聚合物微球在60℃条件下、用孤岛回注污水溶胀10d后,粒径中值增大了34倍;交联聚合物微球分散体系的单管封堵率大于92%,双管岩心驱油实验提高采收率大于11%,交联聚合物微球分散体系完全能够满足孤岛油田高渗透油藏深部调驱的要求.在GD2-24斜516井组实施了交联聚合物微球分散体系深部调驱现场试验,注水井油压上升了2.9MPa,对应一线油井见效高峰期含水率下降了5.6%,单井平均增产原油5t/d.表明交联聚合物微球深部调驱是改善注水剖面和降低油井含水率的有效方法.     

聚合物凝胶-微球颗粒-表面活性剂堵调驱提高采收率技术

采用树脂胶结非均质岩心开展堵调驱组合提高采收率实验研究.结果表明:聚合物凝胶+微球+表面活性剂的"堵+调+驱"组合段塞注入方式相比单一段塞注入效果更好,采出程度比水驱提高34.78％.该技术可协同发挥聚合物凝胶封堵水窜通道,调整吸水剖面,微球深部液流转向,表面活性剂提高驱油效率的作用,从而大幅提高采收率.B油田现场试验...     

非均质条件下孔喉尺度弹性微球深部调驱研究

针对孔喉尺度弹性微球调驱技术设计原理的特殊性,引入粒径匹配系数,通过非均质平行填砂管岩心实验,研究了不同粒径匹配关系下弹性微球的封堵性能以及渗透率级差对剖面改善能力的影响,并在此基础上,开展了弹性微球调驱现场试验。室内实验结果表明,在较佳的粒径匹配系数范围内,岩心的残余阻力系数和封堵率最大,封堵效果最好;弹性微球可选择性优先封堵高渗透层,使高、低渗透管的分流率均趋于50%,对渗透率具有明显的选择性;渗透率级差对弹性微球调驱性能具有重要的影响,在较佳的粒径匹配系数范围和较低的渗透率级差条件下,弹性微球的剖面改善能力较好。现场试验结果表明,在粒径匹配系数为1.52和渗透率级差为3.1的条件下,弹性微球可对吸水剖面进行有效控制,调剖目的层67小层和65小层的剖面改善能力高达98%;运用粒径匹配系数和渗透率级差指导弹性微球深部调驱现场试验具有科学性。     

基于非均质大模型的特高含水油藏提高采收率方法研究

针对特高含水开发阶段水油比急剧上升、注水量大幅增加和现有技术适应性差等问题,采用非均质物理大模型探索了进一步提高水驱后和聚合物驱后特高含水油藏采收率的方法。研究了聚合物驱-井网调整、自聚集微球-活性剂驱等不同驱替阶段含油饱和度的分布特征,分析了试验过程中注入压力、采收率的变化情况。研究发现,采用井网调整改变流线方向结合聚合物驱扩大波及系数的方法,可使水驱后处于特高含水期油藏的采收率提高26.0%;自主研发的自聚集微球能够运移至油层深部封堵优势渗流通道,迫使后续驱油剂发生液流转向,进入剩余油潜力区,从而提高聚合物驱后特高含水期油藏的驱油效率,自聚集微球-活性剂体系的残余阻力系数是聚合物的1.5~1.6倍,可使聚合物驱后特高含水油藏的采收率提高5%以上。研究结果表明,水驱后特高含水期油藏可采取井网调整结合聚合物驱的方法提高其采收率,而对于高波及系数和高采出程度的聚合物驱后油藏,可采用微球活性剂相结合的深部调堵驱油方法提高其采收率。      

海上稠油油田复合调驱技术与应用

渤海D油田为中、高孔渗稠油油藏,经过长期注水开发,水窜大孔道发育,单一的调驱措施效果逐渐变差。针对平台作业空间狭小、储层调驱效果弱化的问题,进行"凝胶+聚合物微球"复合调驱技术研究,开展了复合调驱体系评价室内研究,筛选并优化体系配方,通过非均质岩心驱替实验表明复合技术比单项技术采收率增幅提高10.5%。矿场应用结果表明:"凝胶+聚合物微球"复合调驱技术有效抑制了注入水延高渗带的突进,井组含水上升趋势得到明显抑制,阶段累计增油超过6×10^3m^3并持续有效,为老油田深部挖潜、提高调驱效果提供了新思路,对海上注水开发油田稳油控水工艺具有示范意义。     

低渗油藏超细聚合物微球的制备及性能评价

针对裂缝性低渗油藏多发育微裂缝、非均质性严重、水窜严重,常规调驱技术难以发挥有效作用的难题,以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸钠为共聚单体,以过硫酸铵为引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为化学交联剂、锂皂石为物理交联剂、Span80和Tween80为复合乳化剂、环己烷为油相,采用反相乳液聚合合成了一种耐温耐盐耐剪切的超细聚合物微球,并对其静态性能、封堵性能和提高采收率性能进行了评价。结果表明:超细聚合物微球为圆度很好的球形微米颗粒,初始平均粒径为8.5μm,膨胀性能良好,在20℃的模拟地层水中吸水48 h后粒径能达到初始粒径的8倍左右。该微球具有较好的耐温、耐盐和耐剪切性能,平均封堵率为88.39%,平均提高采收率21.37%。长庆油田H392区块S井的矿场试验表明:调驱后注水井注入压力升高,井组含水率由93.5%下降至74.2%,产油量增加125%。     

聚驱后油藏井网调整与深部调剖三维物理模拟实验

针对聚合物驱后油藏剩余油分布特点,提出了井网调整与深部调驱相结合的提高采收率方法。孤岛油田中一区Ng3注聚区为模型原型,以相似准则为理论基础,设计并制作了平面非均质三维物理模型;研制了具有自组装特性的聚合物微球,优选出由BS与AES复配而成适用于目标油藏的乳化剂体系;原始一注四采五点法井网注聚后采收率为34.1%,在进行驱替试验的同时,采用电阻率法测量了模型中含水饱和度分布;调整原始井网,对非均质油藏模型分别注入聚合物溶液和聚合物微球与乳化剂复合体系深部调驱2组实验。结果表明,2个方案均可以提高聚驱后油藏采收率,单一聚合物溶液提高6百分点,而聚合物微球与乳化剂复合体系可提高采收率16百分点。分析各驱替阶段剩余油分布情况,聚合物微球与乳化剂复合体系能够封堵高渗层,使后续驱替液转向进入两侧低渗区域。     

三叠系油藏堵驱结合技术的探索应用

针对胡尖山油田三叠系油藏储层非均质性强、注入水波及范围小、驱替效率低且多轮次调剖调驱效果减弱等问题,以H4区油藏为研究对象,基于前期矿场试验效果,优选近井调剖封堵体系与纳米微球深部调驱体系相结合,充分发挥协同治理优势。结果表明,堵驱结合技术在非均质油藏中具有较好的控水增油适应性,对应油井见效率、含水率下降幅度、平均单井增油量均优于单一体系,为同类型油藏调剖调驱体系组合优化提供借鉴参考。