渤海油田注聚井解堵技术研究与应用

聚合物驱油已经成为渤海油田提高采收率的主要技术手段,但是随着聚合物注入量的不断增多,注聚过程中经常出现注入压力过高、无法达到配注量、相应的增产措施效果不明显等问题,影响了聚驱效果。针对上述情况,在对渤海油田注聚井堵塞原因进行了分析和研究后,研发出了适用于渤海油田注聚井解堵的体系和相应的施工工艺,其中协同降解剂对聚合物堵塞的解堵率在80%以上,注入强穿透剂可以提高解堵率最高达1 4.3%,加入孔道保护剂后防堵率最高达到4 1%。现场应用了7井次,取得了良好的降压增注效果。     

聚合物水溶液初始粘度影响因素研究

聚合物分子量和注入浓度一定时,注入工艺、水质和油层温度等各项条件的变化,明显影响注入流体的粘度和聚驱的开发效果。在特定聚合物和一定的注聚工艺情况下,通过对注入污水的水质处理,降低矿化度含量,一定程度可提高聚合物溶液粘度,在降低聚合物用量的同时,更有利于改善聚合物溶液的驱油效果。因此深入研究聚合物水溶液初始粘度的影响因素,从地面配制注入体系源头上提高聚合物的粘度保留率,对降低聚合物干粉用量,保证聚合物驱开发效果有重大意义。     

W18-4井聚合物驱中调剖的必要性及其效果

W18-4是AMPS合成聚合物驱油的试验井，由于注入水冲刷造成次生大孔道的存在，在AMPS注入过程中发现施工压力一直不上升，且对应油井中有聚合物产出。为了提高AMPS的驱油效果，采用高强度树脂与聚丙烯酰胺一钠土絮凝体系相结合的调剖剂，对该井进行多段式、低压低排量调剖注入工艺。达到了调剖改善地层非均质状况，降低聚合物产出量，扩大聚合物驱波及体积的效果。     

聚驱后泡沫驱配方优选与评价

针对聚合物驱后油层在纵向上和横向上动用不均匀,剩余油挖潜进一步加大的问题,通过室内实验的方法对聚驱后泡沫驱的可行性进行了研究。结合大庆油田聚合物驱区块实际情况,通过评价泡沫高度、泡沫的半衰期和泡沫综合值方法,对泡沫驱起泡剂种类、起泡剂浓度和稳泡剂浓度进行了优选,考察了不同渗透率岩心、不同气液比和不同注入速度条件下泡沫的封堵能力,确定了泡沫驱的气液比和注入速度,进行了聚驱后泡沫驱的驱油实验,驱油实验结果表明,在聚驱达到含水98%后注入0.4PV泡沫驱能够在聚驱的基础上提高采收率8%左右。     

铝离子-聚合物凝胶调驱体系配方室内优选研究

铝离子-聚合物凝胶调驱技术是一种较为成熟的CDG调驱技术。从开展的调驱试验看,均取得了较好的增油效果,在相同的条件下,注剂成本低于单纯的聚合物驱油。由于A区水源矿化度高、钙镁二价离子含量高,导致注入液粘度低,注入浓度1350mg.L-1左右时,注入液粘度才达到45mPa.s,而萨南外试验区注入水配制的1200mg.L-1的聚合物溶液粘度则可达到66.0mPa.s以上。为此开展了室内研究工作,研究不同浓度铝离子-聚合物凝胶与不同水质的配伍性,研究表明配制水的矿化度越高,越难形成铝离子-聚合物凝胶;聚合物的分子量增大、溶液浓度增加、聚铝比降低,体系的粘度和转变压力增大,铝离子-聚合物凝胶越易于形成。随着体系中聚合物浓度的增加,采收率提高幅度增大,考虑到经济效益等问题,研究认为中分聚合物清水体系450mg.L-1、聚铝比30∶1为铝离子-聚合物凝胶体系可选配方,该数据为开展现场试验提供了理论依据。     

二类油层污水利用效果评价

本文研究了不同清水聚合物体系和污水聚合物体系的粘度稳定性、粘弹性、注入能力,通过岩心驱油实验将清水体系和污水体系驱油效果进行评价。结果表明,污水体系随着保留时间的增长粘度降解率低,粘弹性好,注入能力强。同浓度污水体系聚驱采收率低于清水,同粘度污水体系聚驱采收率比清水高2%。同采收率污水体系比清水体系注入液成本增加9%。     

水平注水井调驱剂WLV-4研究与应用

近年来,渤海油田加大了水平注水井调剖调驱技术的推广与应用,并取得了一定的增油降水效果。但在现场应用过程中,存在注入压力高,导致注不够或注不进的问题,严重影响调剖调驱效果。为降低水平注水井调剖/调驱注入压力,从低黏度注入液为出发点,以低分子量耐温耐盐聚合物为主剂,酚醛预聚体为交联剂,六次甲基四胺为助剂,得到了一种注入初始黏度低、成胶性能好的调剖/调驱剂WLV-4。室内模拟表明,驱替注入压力比常规堵剂的注入压力低36.84%。渤海油田A47H井应用WLV-4调驱作业,增油降水效果明显,适合水平注水井调剖/调驱。     

不同注聚时机驱油效果室内物理模拟评价

大庆油田聚合物驱油累积产量已经突破1.0×108吨,取得了巨大的经济效益。为更好地发挥聚合物驱油提高采出程度的作用,确定合理的注聚时机就成为科技人员十分关心的问题。针对矿场的实际需求,在人造一维长方岩心和二维平面岩心模型中分别进行了不同含水率条件下的聚合物驱油室内物理模拟实验研究。实验结果表明,无论是在长方岩心还是平面均质岩心,注入同等用量聚合物溶液,在含水率75%时注入的驱油效果要好于含水率95%时注聚的驱油效果。     

超分子阳离子聚合物的阻聚堵水机理研究

在注聚驱开发过程中,随着聚合物注入量的增加,由于油层发育的不均质性、存在高渗透带、大孔道等等原因,造成聚合物很快到达产出井,产生窜聚问题。多年来,尽管采取了多种治理手段,但开发效果依然很差,而且随着注聚开发的不断进行,窜聚问题越来越突出,见聚浓度不断上升。超分子阳离子聚合物已在胜利油田孤东采油厂几口出聚浓度高的井进行了矿场实验,取得了良好的经济效果。为深入研究阴、阳离子反应形成的絮状沉淀对地层的封堵强度及阳离子聚合物的驱油效果,必须通过室内实验进行进一步的研究。阴、阳离子聚合物调剖机理是:从油井或水井注入的阳离子聚合物,聚合物首先进入高渗大孔隙,阳离子聚合物遇到阴离子聚合物,通过静电中和形成絮状沉淀,对高渗层进行相应的封堵,从而可达到调整吸水剖面的目的。     

聚/表二元体系性能评价

本文针对聚/表二元体系的性能展开分析,主要研究了聚/表二元体系的注入性能以及驱油效果。聚合物选用部分水解的聚丙烯酰胺干粉,表面活性剂选用重烷基苯磺酸盐,岩心选用人造均质块状岩心(Φ30×4.5×4.5cm),进行渗流实验,比较和分析不同渗透率以及不同聚合物浓度对阻力系数与残余阻力系数的影响,以此来判断聚/表二元体系在岩心的注入能力;然后进行驱油实验,比较和分析聚/表二元体系中组分浓度对驱油效果的影响以及聚/表二元体系与纯聚合物溶液的驱油效果的差异。     

聚/表二元体系色谱分离效应研究

当复合体系流经油层时,各驱油组分运移速度不同而出现色谱分离效应将破坏聚合物及表活剂的协同效应,影响体系驱油效果。本文以港西三区油藏为依托,选用目前在用的聚/表二元体系（非离子型表活剂DWS-3与聚合物HTPW-112）开展色谱分离程度实验研究。实验结果表明：二元体系在填砂管中运移时存在一定的色谱分离效应,表面活性剂滞后明显;且随着聚/表二元驱注入速度、渗流距离的减小,段塞尺寸的增大,色谱分离程度将降低,对驱油效果的影响越小。     

聚驱后强弱碱三元体系极限驱油效果实验研究

随着大庆油田主力油层开发进入高含水阶段,急需聚合物驱后提高采收率接续技术方法。本文针对聚合物驱进入高含水阶段后进行三元驱的可行性展开了研究,利用达到超低界面张力条件的三元体系,模拟聚合物驱达到极限驱油效率后,开展三元体系极限驱油效果对比研究。结果表明:在聚合物驱达到极限采收率后,开展三元体系驱油能够进一步提高驱油效率,当弱碱三元体系中碱浓度较低时,聚驱后三元驱的采收率增加值较高,阶段极限采收率可达32.97%;当强碱三元体系中强碱浓度较高时极限采收率可达30.29%。在体系其他组成相同的条件下,基于强碱三元体系对注入系统和油层伤害较严重的问题,建议采用弱碱三元体系开展驱油生产。     

原油黏度对稠油聚合物驱影响的实验研究

由于油藏条件、聚合物注入性以及经济性的限制,稠油聚驱允许的聚合物浓度往往难以达到报道的"最优值"。在聚合物浓度恒定或变化较小时,原油黏度增大对聚驱采收率的影响,将直接关系到聚驱在相对高黏度原油油藏的适应性。利用不同黏度的普通稠油样本,进行了大量的聚合物驱油实验,发现原油黏度对聚驱采收率的影响受聚合物使用浓度或水油黏度比的控制。在原油黏度:50～500mPa·s,水油黏度比:0.02～0.62的条件下,聚驱采收率随原油黏度的增大而减小。随聚合物浓度的增大,稠油聚驱采收率上升加快,50～500 mPa·s原油驱替用聚合物浓度应大于等于2 000 mg/L;同时,原油黏度越高,增加聚合物浓度带来的采收率增幅和经济效益越大。在幵联模型中,300mPa·s原油的聚驱替效率和剖面调整效果均差于50mPa·s原油,导致其聚驱采收率低于后者。     

聚驱注入过程中储层参数变化规律研究

聚合物溶液的注入不可避免的影响油藏物性参数,进而直接影响聚合物驱油的整体效果,因此本文针对大港油田港西A区开展了聚驱过程中储层渗透率、孔隙度的变化规律研究并提出了一种适合于储层物性参数变化的驱替方法。实验结果表明:聚合物的注入使近井地带渗透率大幅度降低,同时导致层内和层间非均质加剧,影响采油效果;粘度连续降低的变粘度驱油体系能够适应这种储层变化情况,并且大幅度动用中低渗透层剩余油,比单一粘度聚驱提高采收率3.85个百分点。     

聚驱污水室内沉降处理效果实验研究

目前FB油田DP-4区块在开发过程中大规模使用聚合物驱油技术且开发效果显著,但同时会产生大量的采出污水。由于聚驱污水中含有大量的油、悬浮物颗粒及聚合物,采用常规的沉降方法处理聚驱污水效果不明显。本文针对DP-4区块高低浓度段塞交替注入聚合物(相对分子质量为1800万)驱油后的聚驱污水,通过室内模拟两级沉降实验,研究聚驱污水在不同沉降时间、沉降温度、聚合物浓度及絮凝剂浓度的条件下的沉降效果,明确合理的沉降条件。结果表明:沉降时间应为11h,沉降温度应在35～38℃范围内,当聚驱污水中含聚浓度较大时,应加入适量的絮凝剂进行沉降实验。     

聚驱后强弱碱三元驱岩心驱油实验研究

随着油田聚驱开发区块逐渐进入高含水阶段,主力油层产量逐年下降,三元驱油方法成为油田下一步稳产重要接续方法。本文针对大庆主力油层进入聚驱高含水阶段后进行三元驱的可行性展开了研究,利用达到超低界面张力条件的三元体系,在室内开展聚合物驱达到极限驱油效率后进行三元体系驱油效果研究。结果表明:在聚合物驱达到极限采收率后,开展三元体系驱油能够进一步提高驱油效率。随着三元体系中聚合物质量浓度的增加,聚驱后三元体系驱替至含水100%时可以获得一定的采收率增加,但增加幅度不大;随着三元体系中弱碱质量浓度的增加,聚合物驱后开展的三元体系驱极限驱油效率均有增值,且在弱碱质量浓度接近0.5%时极限驱油效果最佳。     

注入工艺对聚合物粘度损失的影响

在三次采油过程中,聚合物驱是油田增油降水的主要手段,对聚合物驱发效果起主要做用的是聚合物溶液的流体粘度与地下原油粘度的合理比值范围。当分子量和注入浓度定时,注入工艺等各项条件的变化,明显影响注入流体的粘度和聚驱的发效果。因此从地面配制注入体系源头上提高聚合物的粘度保留率,对降低聚合物干粉用量,保证聚合物驱发效果有重大意义。     

二类油层聚驱交替注入见效特征分析

针对污水注入体系下聚用量大、干粉利用率低的问题,在**区块二类油层聚驱**号注入站开展交替注入试验,通过中分子量聚合物高低浓度交替注入,进一步改善注入状况,在保证聚驱开发效果的同时,达到降低聚用量15-20%的目的,为二类油层聚合物驱高效开发提供技术支撑。     

不同因素对聚合物体系驱油效果影响的研究

本文在现有的聚合物驱油理论上,通过驱油用聚合物体系的流动实验确定所用的两种不同分子量(1.9×107和2.5×107)聚合物溶液浓度及注入速度;通过室内物理模拟实验,在等速注入方案中,研究了聚合物溶液浓度、不同段塞组合以及交替次数对驱油效果的影响;在恒压注入方案中,研究了聚合物溶液浓度、注入压力、不同注入方式、以及不同段塞组合等对驱油效果的影响;最后在三管并联方案中,验证了在岩心等速注入和恒压注入方案中所得到的结果。     

聚合物采油在西峰油田的实验技术研究

聚合物采油是通过向地层注入聚合物,这种驱油方式可提高原油的产量和采油率。本文通过实验分析,研究了聚合物驱油在西峰油田的开采规律,同时提出了提高聚合物驱油效率的方法。实验研究的结果表明,高浓度聚合物的注入时机、注入浓度以及注入速度都直接影响着油田的采收率。