聚合物地下交联调整注水剖面的数学模型及其应用

建立了一个两维两相五组分聚合物地下交联调剖的数学模型。该模型综合考虑了影响此过程的各种因素，包括各组分在孔隙介质中的运移，聚合物与交联剂的地下交联反应，聚合物和凝胶的流变性、吸附滞留、不可及孔隙体积、降解等特性以及阻力系数和残余阻力系数，可用于模拟单一的水驱、调剖及这两者的任意组合。根据该数学模型研制了模拟器，在给定的油藏模型上进行了一系列计算，得到了一些对实施调剖有指导意义的结论。     

聚合物地下交联调剖数学模型

本文建立了一个两维两相多组分聚合物地下交联调剖数学模型。它除了考虑了聚合物驱本身的各种物化现象(粘度,阻力系数,残余阻力系数,聚合物的吸附滞留,扩散,不可及孔隙体积,流变特性,含盐量及其变化的影响等),还考虑了聚合物和交联剂在地下经过交联反应后,产生胶结物质封堵高渗透层过程所涉及的各种物化现象(交联反应及其动力学规律,残余阻力系数增加,胶结物封堵特性等),较好地描述了聚合物驱及地下交联调整驱动剖面的过程。模型的使用,表明它对于辅助研究调剖机理及特性,设计实施方案(如堵剂种类,浓度,用量,注入方式,各种操作参数的选取),预测调剖后的驱替动态及采收率等,是一个非常有用的工具。文中算例表明对于纵向渗透率差异较大的层状非均质油藏,利用调剖技术与水驱或聚合物驱相比,效果都得到了改善,而这种改善的程度则与封堵地层的深度有直接的关系。     

交联聚合物驱数学模型研究

在现有交联聚合物驱油机理和地下调剖研究成果的基础上，结合常规聚合物驱数值模拟方法，建立三维三相七组分交联聚合物调剖的数学模型。模型中不仅考虑了聚合物的各种物化现象，还对聚合物和交联剂在地下交联反应后，产生交联聚合物的物化反应、吸附滞留机理以及凝胶封堵高渗层的情况等进行了系统的研究。     

双重介质油藏聚合物和交联聚合物驱油研究

对双重介质油藏,提出了用聚合物和交联聚合物驱油的方法来提高其采收率.建立了双重介质油藏聚合物驱油和地下交联聚合物驱油的两维两相五组分的双渗双孔数学模型.该模型考虑了溶剂驱替过程中的各种物理化学现象(粘度、阻力系数、吸附、滞留、扩散以及双重介质中的渗吸等),对该模型中所涉及的主要参数提出了易于应用的数学表达式;采用有限差分法对模型进行求解;并进行了一系列的数值计算.分析了聚合物和交联聚合物在双重介质油藏中的渗流规律,研究了聚合物浓度、交联聚合物驱的交联强度以及裂缝渗透率与基质渗透率之比等因素对双重介质油藏驱油效果的影响,比较了聚合物驱和地下交联聚合物驱的驱油效果,得到了一些有价值的结论.为双重介质油藏进行聚合物驱和地下交联聚合物驱提供理论指导和优选方法.     

交联聚合物调驱技术研究及矿场应用

交联聚合物调驱技术是在聚合物驱技术上发展起来的一种集调剖和驱替于一体的化学驱技术.交联聚合物是采用部分水解聚丙烯酰胺与交联剂按一定浓度比形成的凝胶,在油藏中适应性强.与聚合物对比的实验研究表明,交联聚合物调驱技术在黏度、耐温性、耐盐性、热稳定性、剪切恢复性、残余阻力系数等方面具有明显优势.矿场试验结果表明,交联聚合物调...     

交联聚合物技术在胜利油田的应用

交联聚合物技术是一项调驱结合、能大幅度提高原油采收率的工艺技术,与聚合物驱相比不仅大幅度提高了溶液粘度、阻力系数和残余阻力系数,同时也能改善油藏的非均质状况。该技术既可用于交联聚合物驱油,也可用于注聚区低压井添加交联剂改善聚合物驱效果,另外,增大溶液浓度和强度可用于交联聚合物深部堵水调剖。孤岛油田渤19断块交联聚合物驱试验和胜利油区注聚低压井添加交联剂矿场试验结果表明:与聚合物驱相比,交联聚合物在油藏中更容易吸附和滞留,可抑制聚合物窜流,改善油藏的非均质性,提高原油采收率。     

西峰油田交联聚合物深部调驱体系

西峰低渗裂缝性油藏选用的交联聚合物调驱体系各组分最佳浓度范围分别为:聚合物浓度1 200～1 500 mg/L,交联剂浓度800～12 00mg/L,稳定剂浓度400～500 mg/L.室内研究结果表明,该体系具有较稳定的抗盐、抗剪切性能,高温、高盐及剪切条件下成胶黏度保留率高;具有较强的岩心封堵能力,阻力系数大于32,残余阻力系数大于20,封堵率大于95%.室内调驱实验结果表明,该体系具有较好的启动低渗层能力,最终提高采收率幅度较HPAM调驱高13%.在西峰油田开展的6个井组交联聚合物调驱先导试验均取得较好效果,有96.4%试验井见效,含水下降11%,调剖井吸水剖面得到明显改善,启动新层吸水14.4 m/9层,截至2009年5月底累计增油8 461 t.     

柠檬酸铝交联剂的制备及其缓交联体系研究

室内研制开发出一种性能良好的高铝含量液体有机铝交联剂.该交联剂不含硫酸根、硝酸根及金属铁,铝离子质量分数大于4.17%.在一定的聚合物浓度范围内,HPAM/柠檬酸铝交联体系均能形成较高强度的聚合物冻胶,同时在较低聚合物浓度和较宽的聚铝比条件下(20:1～80:1),该体系容易形成胶态分散凝胶(CDG).室内实验结果表明,低浓度下的胶态分散凝胶可使人造岩心的阻力系数达到100～400,残余阻力系数大于50.通过测量该溶液放置不同时间后的转变压力证实,该交联体系是具有一定强度的交联聚合物溶液,完全不同于未交联的聚合物溶液,可应用于油田二次和三次采油过程中的大剂量深度调剖、调驱工艺措施,进一步提高油井采收率.     

PAB增强型调剖剂的研究与应用

PAB调剖剂是由含苯环耐高温聚合物多元有机复合交联剂交联形成的增强冻胶型调剖剂,它无毒无害,成本低、使用方便。本文研究了各组分浓度与调剖剂性能之间的关系,分析了剪切时间、温度、pH值和油层物质等因素对PAB调剖剂性能的影响及该调剖剂的现场应用情况。     

一种延缓交联深部调剖剂的研制

文章简要介绍了聚合物凝胶体系延迟交联作用机理,通过优化凝胶体系中各种组分的含量,研制出一种高效延迟交联深部调剖剂。研究结果表明,该凝胶成胶时间在1～6d可调,该调剖剂具有可泵性好,成胶时间可调,成胶后凝胶强度高,对岩心封堵率大,热稳定性能好等特点,可用于深部调剖。     

耐高温弱凝胶体系的室内研究

以聚合物HPAM为主剂,加入有机酚醛类交联剂和有机复配稳定剂,制备了高温弱凝胶调驱体系。考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度、矿化度及pH对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳适用条件：聚合物HPAM浓度1200-1800mg／L,交联剂浓度800mg／L;稳定剂浓度80mg／L,体系pH为6～8,在此条件下可耐油藏高温达110℃。弱凝胶体系可实现成胶时间可控,凝胶强度可调。     

裂缝型低渗透砂岩油藏调剖剂

针对吉林油田裂缝发育的油藏特点,研究了一种NK复合调剖剂,它具有封堵裂缝和填充基岩的双重特点。研究了聚合物离子度、交联剂浓度、颗粒用量、温度、水质等因素对复合胶体的强度和成胶时间的影响;还对比了NK复合调剖剂与聚合物/络合铬(Ⅲ)调剖剂及地面预聚颗粒堵剂的强度、堵塞率、突破压力和抗冲刷性。研究结果表明,复合胶体的各项性能指标都优于其它2种调剖剂。该调剖剂在裂缝发育的油田现场应用,取得了非常好的调剖效果。     

预交联凝胶调剖剂的合成及评价

采用一次投料法合成用作预交联凝胶调剖剂的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物，简化了生产工艺，降低了生产成本；并考察了淀粉、交联剂及添加剂用量对共聚物产品吸水膨胀倍数、弹性及强度的影响。该调剖剂吸水膨胀倍数在20～60之间可调，吸水膨胀后强度大，粘弹性好。调剖驱油实验结果表明，该调剖剂效果良好。     

锦90块弱凝胶深部调驱配方体系的筛选

通过实验筛选适合锦90块的弱凝胶深部调驱剂配方,对调驱体系中聚合物的增黏性、热稳定性和抗剪切性,以及不同交联剂体系的成胶性能进行了考察,确定最佳配方为：0．2％阴离子型聚丙烯酰胺CY＋1．0％酚醛类交联剂FQ1。该弱凝胶体系稳定性好,凝胶以整体形态存在,在单管岩心实验中可提高驱油效率6．21％。     

单体地下聚合并交联形成凝胶—防止聚合物窜流的一种新方法

孤岛油田由于长期注水开发,层内或层间非均质程序明显增强,聚合物溶液注入地层后遇到高渗带或大孔道时,经常发生指进或窜流的现象,很快从油井采出,使聚合物驱效果明显差差,并造成大量聚合物无效损失,本项目采用注入单体＋交联剂的方法,能够有效利用地下大量残留的聚合物溶液,提高地下聚合物溶液的粘度,堵塞出聚合物孔道,改变后续聚合物溶液流向,扩大聚合物驱的波及体积,提高聚合物驱的效果。     

复合交联聚合物弱凝胶体系的研制与性能评价

由于弱凝胶调驱体系抗剪切性能弱而限制了其在油藏中的应用,以共聚物丙烯酰胺/丙烯酸/N-乙烯基吡咯烷酮为主剂,加入甲醛–苯酚复合交联剂和高温稳定剂,制备了调驱性能较好的弱凝胶体系。考察了聚合物质量浓度、稳定剂质量浓度、交联剂/聚合物质量比、交联剂配制摩尔比、温度、pH值以及矿化度对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳使用条件:聚合物AM/AA/NVP质量浓度2 000 mg/L,交联剂/聚合物质量比2/1 000,交联剂(甲醛/苯酚)摩尔比4∶1,稳定剂(硫脲)质量浓度100 mg/L,pH值为7,温度60℃。室内调驱性能评价表明,该体系具有良好的抗剪切性能,黏度保留率达到91.38%,同时封堵率在99%以上,突破压力大于7 MPa,并且还具有一定的选择封堵能力,剖面改善率达到80%以上。     

弱凝胶调驱体系在岩心试验中的行为特性研究

弱凝胶调驱技术指采用接近聚合物驱的溶液浓度,加入少量延缓交联型交联剂,使之在地层内产生缓慢、轻度交联,在某种程度上可看作是将聚合物驱和调剖有机结合的总体技术。研究了弱凝胶在常规岩心中的行为特性,包括已形成的弱凝胶在岩心中的运移行为、弱凝胶在岩心中形成后水驱的行为、弱凝胶选择性调驱作用及双管驱替的整体效果。试验结果表明:弱凝胶在岩心中可发生运移;弱凝胶调驱剂具有较好的渗透率选择性,即优先进入高渗透的大孔道,进入低渗透部位则很少;弱凝胶调驱措施有较好的提高采收率效果。     

阴,阳离子聚合物地层内凝胶化改善水驱效果的研究

研究了一杆阴离子聚合物（Ａｃ５３０）和一种阳离子聚合物（Ｍｂ５８１）在水溶液中形成凝胶的条件和过程、凝胶化学结构、形态、稳定性和力学性能。在模拟地层的二维微观模型内观测了两种聚合物驱替渗流、相逼、形成凝胶、凝胶封堵大孔道的机理。在亲水填砂模型内测定了阴、阳离子聚合物凝胶体系降低渗透率的能力。     

一种深部调剖用聚合物/有机铬冻胶体系

针对中原油田砂岩油藏的地质特点,用可延缓释放Ｃｒ＾３＋的一种有效铬交联剂与延缓剂配合,研制成功了深部调剖用的一种聚合物（ＨＰＡＭ）／有机儿冻胶体系,本文报道了中组分的筛选,体系ｐＨ值,温度,水矿化度,剪切作用对冻胶形成和冻胶粘度的影响及冻胶的稳定性。