水溶性压裂暂堵剂的性能评价

以淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,带不饱和双键的有机物DJ-1为交联剂,合成了一种水溶性压裂暂堵剂,并对其性能进行了表征。结果表明,随着温度升高、溶解时间延长,暂堵剂在地层水中的水溶率增大。在20~80℃、暂堵剂与地层水在固液比为1:300时,暂堵剂在16 h下的水溶率为96%~98%,水溶性良好。完全溶解后,5~20 g/L溶液的黏度为12.6~53.7 mPa·s,返排性好。20 g/L暂堵剂溶液的抗拉强度达9.1 N,黏附能力较好。岩心实验表明,暂堵剂的封堵强度随岩心渗透率的增大而减小,压力梯度最大值为47.1 MPa/m,具有封堵原有裂缝,使新裂缝偏离最大主应力方向的能力。暂堵剂对岩心的封堵率大于90%,用地层水冲刷后岩心渗透率恢复率高达97.6%。对高渗透层的选择性封堵率大于83.2%,随岩心渗透率级差的增大,暂堵剂对高渗透层的封堵率增加。     

一种大孔道超强堵剂的室内实验研究

针对大港等老油田长期注水开发形成的大孔道造成注水波及效率低,提高采收率难度大,在模拟油藏温度80℃、矿化度13454mg／L的条件下,以分子量为100×10^4、浓度为1％～3％的阴离子型部分水解聚丙烯酰胺（PHPAM）配与0．8％～1．4％复合交联剂A交联形成的超强堵剂,能稳定5个月以上。通过岩心流动实验表明对高渗透岩心的封堵率超过95％,强度大于25MPa／m,是一种性能良好的大孔道堵剂。     

新型重复压裂暂堵剂的实验研究

针对重复压裂对暂堵剂封堵性能的要求,提出了新型暂堵剂的合成方法,即通过自由基溶液共聚的方法以丙烯酰胺为主要原料,合成了新型的暂堵剂CLS-1.并对合成的暂堵剂的封堵强度、承压能力、热稳定性和返排性能进行评价.实验结果显示:与现场常用的美国暂堵剂DJ-UN相比,同为10 000 mg/L的浓度,在外加环压为4 MPa的条件下,CLS-1与壁面的粘附能力更好,能够承受1.5 MPa的突破压力,比DJ-UN具有更好的封堵能力;在60 ℃条件下,其膨胀比为0.88,大于DJ-UN的0.6的膨胀比,具有更好的稳定性.CLS-1 完全溶解后黏度更小,更易返排,是一种性能良好的新型重复压裂暂堵剂.     

耐温抗盐调堵剂实验研究

介绍了一种耐温抗盐型调堵剂,该调堵剂在成胶后能够形成网状胶团,整体强度高,与地层的粘附性强;其耐温性好,用于120℃以上的油藏,不会发生破胶现象;堵剂成胶受地层矿化度影响小,耐受矿化度可达到150000mg/L以上,具有较强的抗盐性。在体系中加入膨润土复合后,增强了调堵剂的强度,物模实验表明,调堵剂的堵水率达到了87.7%。该调堵剂在对油层进行封堵后不会出现完全堵死的状况,实现了堵而不死的封堵效果,特别适用于高温高盐油田的堵水措施。该调堵剂能够在地层中有效封堵水窜通道,改善油井的出水状况,提高油藏的采收率。     

适用于高温高矿化度条件的聚乙烯亚胺冻胶堵水剂

针对高温高矿化度地层堵水需求,研制了一种耐高温高矿化度的以阴离子聚丙烯酰胺为主剂的冻胶型堵剂,交联剂采用水溶性聚合物聚乙烯亚胺(PEI),并加入保护剂减缓高温下主剂的水解。实验考察了主剂质量分数、主剂分子量、PEI质量分数、PEI分子量、矿化度和p H值等因素对PEI冻胶成胶性能的影响。实验结果表明:随着主剂和PEI相对分子质量增加,主剂和PEI质量分数的增加,成胶时间缩短,但交联剂质量分数过高易发生过交联现象,造成冻胶过早脱水;成胶时间随着p H值的增加而缩短,随矿化度的增加而变长。在110℃条件下,对于Na Cl含量为50 000 mg/L的地层水,该冻胶强度高,耐温性好,封堵效果好且至少120 d不脱水。堵剂体系最佳配方为:0.6%~0.8%阴离子聚丙烯酰胺+0.3%~0.7%PEI+0.8%~1%高温保护剂。     

低渗油藏水平井交联颗粒堵剂体系室内研究

针对渤海低渗储层水平井研发了一种交联颗粒堵剂体系,该体系的配方为:0.3 g聚丙烯酰胺+0.3 g丙烯酸+0.1 g N,N′-亚甲基双丙烯酰胺+0.1 g过硫酸铵+50.0 g丙烯酰胺+0.75 g氢氧化钠+12.5 g黏土。对交联颗粒堵剂体系的耐温性、耐盐性、封堵性及注入性等性能进行了评价。试验结果表明,该交联颗粒堵剂体系具有良好的耐温性能,在80℃下放置100 d后,体系黏度由92.6 mPa·s降至74.3 mPa·s;矿化度对该体系黏度的影响较小,体系可耐矿化度10 000 mg/L,耐盐性较好;该交联颗粒堵剂体系具有较强的封堵性及耐冲刷性,且该体系具有较强的注入选择性,能优先进入高渗透层。     

胜坨油田污水水质对聚丙烯酰胺凝胶堵剂成胶影响研究

水质对聚丙烯酰胺凝胶堵剂的成胶有较大的影响,该文通过分析不同水质中的pH值,矿化度中钙离子、镁离子、钠离子,以及机械杂质、含油量、不同离子浓度等各种因素,对聚丙烯酰胺凝胶堵剂的成胶强度和时间影响进行试验,得到了聚丙烯酰胺的最佳成胶条件和成胶时间,即pH值范围5～7,钙离子浓度范围2 000～3 000 mg/L,镁离子浓度范围2 500～4 000 mg/L,钠离子浓度范围为10 000～30 000 mg/L,污水中机械杂质对成胶也有很大影响,但含油量对成胶影响较弱。通过一系列的研究实验,用不同区块水质配制的堵剂,达到了现场堵水调剖施工工艺的要求。     

裂缝性油藏选择性堵剂的室内研制及性能评价

根据选择性堵水机理,针对高强度堵剂由于过度交联易出现脱水的问题,筛选了一种适合裂缝性油藏的选择性堵剂.该堵剂由质量浓度为10 000 mg/L的部分水解聚丙烯酰胺、20 mg/L的有机铬(Ⅲ)交联剂和700 mg/L的添加剂组成.该堵剂抗盐性及稳定性好,初始粘度低,注入性好.单管岩心流动实验结果表明,该堵剂在岩心中的突破压力梯度为26.3 MPa/m,能够满足裂缝性油藏堵水的需要.双管并联岩心流动实验结果表明,该堵剂选择性优先进入高渗透水层,在低渗透油层提高原油采收率为9.3％～10.2％.与此同时,由于堵剂是水基堵剂,油层也未发生“堵死”现象,在高渗透油层提高采收率为3.4％ ～5.8％,说明该堵剂有较好的选择性封堵能力.     

低矿化水深部封堵体系的室内评价

在低矿化水配制的交联聚合物溶液中,添加实验室自制的交联助剂A能形成稳定的冻胶。配方为4 000 mg/L聚合物+2 200 mg/L交联剂XL+2 000 mg/L交联助剂A的堵剂在油藏温度28℃下形成的冻胶,其复合黏度可以达到2 065 mPa·s。室内评价结果表明,该堵剂体系抗剪切能力强,能满足现场要求。在岩心渗透率为13.8μm2,水驱至压力平稳后,封堵率仍高达98%。该堵剂体系能够实现缓交联,可以进入油藏深部进行封堵。     

碎屑岩油藏DL-1堵剂性能评价及应用

针对碎屑岩油藏储集体内部连通关系复杂,同时具有高温、高矿化度、深井（或超深井）等油藏条件,引进了能适应这类油藏条件的专用堵剂DL—1聚硅堵剂,从阳离子质量分数、耐温性能、耐矿化度能力、封堵能力等方面进行室内评价实验。室内实验表明,该堵剂可有效利用地层中的高价离子,与高矿化度地层水作用形成稳定凝胶,具有能与地层中存在的流体反应的特性,具有耐高温、耐盐、强度高、有选择性等优点,可用于油井堵水作业。     

超低渗裂缝油藏深部调剖堵剂体系适应性研究

针对长庆油田吴410区超低渗透、裂缝性油藏,评价了甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂及体膨凝胶颗粒堵剂对裂缝的封堵性能。甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂具有地面粘度低(≤34mPa·s,泵注性能好)、成胶时间可控(16～72h,60℃)、堵水选择性好(油相岩心封堵率≤40.7%,水相岩心封堵率≥97.6%;油相岩心突破压力≤0.91MPa/m,水相岩心突破压力≥1.75MPa/m)、封堵率高等特点;体膨凝胶颗粒堵剂具有淡水中膨胀率高、盐水中膨胀率低、膨胀后的凝胶颗粒具有变形通过性能等特点。确定了针对吴410区长6超低渗裂缝性油藏调剖工艺的"前置甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂+体膨凝胶颗粒堵剂+柔性胶粉堵剂封口"的调剖剂体系及"大剂量、小排量、多段塞、控压力"调剖工艺,并进行了现场工艺试验。统计2012年吴410区3口典型调剖井,平均注水压力上升1.5MPa,至目前,单井组内油井平均增油已超200t,调剖增油效果良好。同时对调剖失败井进行对比总结分析,为以后堵水工艺提供参考意见。     

一种有于深部调剖的聚合物强凝胶堵剂的研究

由分子量 3× 10 6～ 5× 10 6、水解度 2 5 %的聚丙烯酰胺 (5～ 6 g/L)、重铬酸钠的氧化还原体系、延缓剂 (10 0～6 0 0mg/L)组成的聚合物强凝胶堵剂 ,可用 pH值 6 .5～ 8、矿化度 <1× 10 5mg/L的水配制 ,温度 2 0～ 75℃范围内成胶时间可在 0 .5～ 8天范围内调节。报道了典型配方实验堵剂液的性能研究结果 :在 5 0℃时 ,在人造砂岩岩心中的成胶时间为 44小时 (由突破压力曲线测得 ) ,岩心封堵率 >99.9%,经注水 5 0PV冲刷后仍不低于 99.8%,突破压力梯度在高渗透率 (87.9μm2 )岩心中不低于 30MPA/m ,在低渗透率 (9.0 μm2 )岩心中较低 ,为 2 3MPA/m ,显示了一定的选择性。在 3支串联高渗透率岩心和 3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上 ,在水驱饱和油之后(合层采收率 18.8%) ,依次用实验堵剂封堵第一、第二、第三高渗透岩心后水驱 ,合层采收率分别达到 41.8%,6 1.5 %和 74.8%。由各个岩心和岩心组的采收率得出结论 :封堵深度越大 ,采收率提高幅度越大。讨论了有关的驱油机理。     

胜坨油田污水水质对聚丙烯酰胺凝胶堵剂成胶的影响

实验考察了胜坨油田污水的pH值、矿化度、机械杂质以及油含量等因素对聚丙烯酰胺(PAM)凝胶堵剂成胶的影响,得到了最佳成胶条件。当污水pH值为5~7,Ca2+浓度为2 000~3 000 mg/L,Mg2+浓度为2 500~4 000 mg/L,Na+浓度为10 000~30 000 mg/L时,PAM堵剂的成胶效果最好。污水中机械杂质含量变化对PAM堵剂成胶影响显著,但油含量变化对成胶影响较小。     

交联体系对高温封窜调堵剂成胶效果的影响

适合于高温油藏的封窜调堵剂在满足强度、经济性等性能要求的同时,还必须具有良好的稳定性。封窜调堵剂的封堵效果受到油层温度、地层水矿化度等因素的影响,油层温度越高,封窜调堵剂的稳定性越差。YT油田的油层温度为96℃,地层水矿化度为16150mg/L,为了防止CO2气窜,通过对封窜调堵剂交联剂加量的筛选,交联助剂及其加量的筛选,筛选出了适合YT油田的耐高温封窜调堵剂的交联剂和交联助剂。     

高温高盐油藏堵剂的研制与性能评价

针对常规堵调用聚合物冻胶类堵剂在高温高盐油藏中存在强度低、稳定性差、成胶时间短等问题,研制了一种由磺化栲胶、延缓交联剂和稳定剂组成的适用于高温高盐油藏的堵剂体系。通过室内静态评价实验,优化了130 ℃下配方：（4%~7%）磺化栲胶+（1.8%~2.2%）交联剂ZY-1+（1.8%~2.2%）交联剂ZY-2+（1.5%~3.0%）稳定剂FY-1+（0.04%~0.08%）稳定剂FY-2,该堵剂体系的成胶时间在9~14 h可控,冻胶强度在0.06~0.08 MPa可调。实验结果表明,该堵剂在高温（130 ℃）高盐（矿化度大于2.0×105 mg/L）条件下老化60 d后,体积保留率和强度保留率皆在90%以上,封堵率仍在92%以上,显示出较好的耐温抗盐性能和持续封堵能力。     

海上油田W/O/W型活化稠油堵剂研究与应用

研发了一种W/O/W型活化稠油堵剂,有效改善了堵剂的亲水性能,大幅度降低了堵剂体系注入粘度,可优先进入高含水层,在地层条件下自动破乳并释放出高粘W/O型乳化液堵剂,从而实现对高含水水流通道的封堵,室内实验水相封堵率大于97%。该堵剂体系在渤海南堡35-2油田A18井进行了现场应用,累计降水46 000 m3,累计增油1 300 m3,累计增气8 700 m3。与传统的活化稠油堵水技术相比,该堵剂体系粘度低、选择性好、封堵可靠,可满足无须加热、低压力注入工艺要求,更适合海上平台施工作业。     

一种用于深部调剖的聚合物强凝胶堵剂的研究

由分子量3×106～5×106、水解度25%的聚丙烯酰胺(5～6 g/L)、重铬酸钠的氧化还原体系、延缓剂(100～600 mg/L)组成的聚合物强凝胶堵剂,可用pH值6.5～8、矿化度＜1×105 mg/L的水配制,温度20～75℃范围内成胶时间可在0.5～8天范围内调节.报道了典型配方实验堵剂液的性能研究结果:在50℃时,在人造砂岩岩心中的成胶时间为44小时(由突破压力曲线测得),岩心封堵率＞99.9%,经注水50 PV冲刷后仍不低于99.8%,突破压力梯度在高渗透率(87.9 μm2)岩心中不低于30 MPA/m,在低渗透率(9.0 μm2)岩心中较低,为23 MPA/m,显示了一定的选择性.在3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,在水驱饱和油之后(合层采收率18.8%),依次用实验堵剂封堵第一、第二、第三高渗透岩心后水驱,合层采收率分别达到41.8%,61.5%和74.8%.由各个岩心和岩心组的采收率得出结论:封堵深度越大,采收率提高幅度越大.讨论了有关的驱油机理.     

系列低温堵剂性能的影响因素分析

以高分子量的聚丙烯酰胺作为主剂、以醋酸铬作为交联剂,研制出系列低温高强度堵剂,可适合于近井或远井地带的调剖堵水。系列低温高强度堵剂具有化学剂浓度低,成本低,成胶时间可控(从几小时到几天)。堵剂强度高,成胶后粘度大于50000mPa*s,突破压力梯度达到50MPa／m等特点。     

落叶松栲胶高温堵剂的研究

对落叶松栲胶高温堵剂的性能进行了研究。该堵剂的典型配方为:栲胶6.0%～8.0%、交联剂6.0%～8.0%、促进剂A 0.5%～1.5%、促进剂B 0～0.4%,pH值8～12。在25℃、51/s条件下堵剂溶液的粘度为2.0～6.0mPa·s,在120℃下,其成胶时间在4.5～24h之间可调。该堵剂能耐250℃高温,但是会脱水20%左右。堵剂的强度随着温度的升高而增强,120℃下堵剂的弹性模量G在25000～60000Pa之间,而250℃下升高至65000～80000Pa。在渗透率为1449.67×10^-3μm²岩心封堵试验中,封堵率为99.92%,突破压力梯度为44.30MPa/m;而在渗透率为958.84×10^-3μm²、饱和一定量原油的岩心封堵试验中,封堵率为99.42%,突破压力梯度降为14.66MPa/m,这说明该堵剂不但具有良好的封堵效果,而且具有一定的选择性。     

高温高矿化度可动凝胶的研制与性能评价

实验室研制了适合尕斯高温油藏的高矿化度调剖堵剂——可动凝胶体系,确定了其最佳配方:部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)浓度1 200 mg/L,有机酚醛浓度300 mg/L,间苯二酚浓度100 mg/L,硫脲浓度100 mg/L.结果表明,在110℃下该体系成胶时间为2d,在高温高矿化度条件下,该可动凝胶体系膨胀速度快、稳定性好、封堵能力强,能明显改善剖面吸水能力,剖面改善率为90.1％ ～95.2％.