聚合物弹性微球乳液调驱实验研究

针对大多数油田存在非均质性严重、调剖效果不理想的状况，中科院理化所研制了一种暂命名为“聚合物弹性微球乳液”的新型调剖驱油剂。对这种新型用剂进行了3种岩心实验模拟研究:人造短岩心实验表明，在多孔介质中这种新型乳液具有良好的封堵性能和稳定性；人造长岩心实验表明，该调驱剂在多孔介质中呈现出良好的黏弹性和拉伸性，能够起到深部调剖作用；三管并联短岩心非均质实验表明，这种新型乳液不仅能显著地降低高渗通道的分流量，具有良好的调剖效果，还具有较好的驱油效率。对新型乳液不同浓度对驱油效率的影响也进行了研究，表明聚合物弹性微球乳液是一种具有潜力的调剖驱油剂。     

聚丙烯酰胺反相乳液深部调驱先导试验初步结果

题示反相乳液(W/O乳液)以油田污水携带进入地层设定位置后,在环境温度、矿化度及转相剂作用下发生相反转,原分散相中所含的聚丙烯酰胺和交联剂迅速溶于水并生成可流动的水基凝胶,起深部调剖、液流转向及驱替作用。胜利孤岛油田中二南Ng3-4先导试验区,原始地温69℃,地下原油黏度20~100 mPa.s,产出水矿化度5.5g/L,注入水矿化度7.2 g/L,包括5口注水井,21口采油井,试验前处于聚驱后的水驱阶段。设计注入聚丙烯酰胺反相乳液在注入水中的稀释液,其中前置段塞浓度8 g/L,段塞尺寸8×103m,折合反相乳液64 t,主体段塞6 g/L,1.2×104m3,72 t,以及顶替液(注入水)1.2×104m3,连续注入45天。预测先导试验区采收率将提高1.05%,其中高、中、低渗层分别提高0.50%,1.48%,2.47%,含水率降低2.65%,增产油效果将延续至2010年。注水井21-4的调驱作业于2004年12月底开始,共注入反相乳液25吨,转相剂1.75吨,施工注入压力由7.5 MPa升至9.5MPa,作业后注水压力由6.8 MPa升至7.0 MPa;2005年4月统计,对应5口油井平均日产液量上升21.3%,日产油量上升37.0%,含水率下降1.1%,有4口井产油量增加,1口井持平。图5表2参8。     

乳液型聚合凝胶调驱体系性能评价

为了提高海上油田的驱油效率、满足海上平台作业要求,通过测定乳液型聚合物溶液和凝胶体系的黏度随时间的变化,得到适合海上油田深部调驱的乳液型聚合物凝胶体系;通过长度为1 m的填砂模型封堵实验和均质岩心驱油实验,研究乳液型聚合物凝胶的封堵性和驱油效果。结果表明,乳液型聚合物的稳定性较好,溶液放置31 d后的黏度保留率为71.15%。由两种酚醛类交联剂和乳液型聚合物组成的聚合物凝胶成胶时间为8 d,成胶黏度为911 mPa·s,稳定性良好。水驱和聚合物驱注入速率为5 m/d时,填砂模型封堵效果相对较好,沿程封堵率均超过90%。岩心驱油实验中,渗透率5000×10~(-3)μm~2岩心的采出程度增幅比渗透率为1000×10~(-3)μm~2和3000×10~(-3)μm~2的岩心高12.46%和3.83%,聚合物凝胶体系可以进入油藏深部实现高渗条件下的深部调驱,改善水驱效果。图4表4参19     

乳液微球深部调驱技术研究与应用

分析了孤岛油田中一区Ng3聚合物驱后的油藏特征和开发中存在的问题,简述了深部调驱乳液微球的合成方法.室内评价结果表明,乳液微球耐温、耐盐性良好,可逐级进入到油层深部有效封堵;注入O.3 PV浓度为1～4g/L的乳液微球后,封堵率为37.90％～76.86％.乳液微球对非均质双管并联岩心的驱油性能及分流能力的实验结果表明,并联岩心综合聚合物驱提高采收率9.86％,乳液微球溶液提高采收率10.13％;高渗岩心的分流率由注乳液微球前的90％降至最低值20％,后续水驱分流率约55％;乳液微球溶液可以有效封堵高渗透岩心,明显改善并联岩心的吸水剖面,有效提高原油采收率.现场试验结果表明,注水井油压平均增加2.1 MPa,对应油井见效率达69.2％.图8表1参10     

聚合物驱后凝胶复合体系调驱技术及应用

为提高凝胶体系对聚合物驱后高渗透地层的深部调驱效果,开发了由聚丙烯酰胺乳液、无机颗粒和Cr3+交联剂组成的凝胶复合体系。通过室内成胶实验,优选出了适合现场施工的6号和7号配方。室内封堵实验表明,在高渗透岩心中,注入7号配方的凝胶复合体系后,再驱8倍孔隙体积水,封堵率高达98.6%,说明该体系可以到达岩心深部发挥调驱作用,且7号配方的封堵效果优于6号配方。利用7号配方的凝胶复合体系对6个井组进行调剖后,注水井油压上升了1.8MPa,对应油井见效高峰时含水率下降了6.9%,累积增产原油1.1305×104t。     

二、三类油层新型调剖剂研制

采用反相微乳液聚合制备水溶性交联聚合物调剖剂,研究了该交联聚合物调剖剂分散体系的微球形态、配伍性、封堵性和驱油性能.实验结果表明:合成的调剖剂能够溶于油田污水,不出现絮凝现象;室温水化30d后,调剖剂粒径由水化前的10 ～ 40 nm增至几微米;可对3.0 μm的纤维素酯滤膜形成有效封堵,且微孔滤膜封堵性能随水化时间增加而加强,随矿化度的增加逐渐降低;岩心实验表明,交联聚合物调剖剂能够进入低渗岩心深部,具有良好的注入性能和封堵性能,岩心驱油效果显示交联聚合物调剖剂能够较好地提高采收率,可将模拟油采收率在水驱基础上提高7.3％,在聚驱基础上提高5.3％.     

多功能复合凝胶在深部调驱技术中的应用

针对常规调驱剂存在的问题,研究开发了多功能复合凝胶调驱剂。对其深部封堵性能及对含油岩心的调驱效果进行了室内研究,并应用于注水井深部调驱矿场试验。结果证明该凝胶体系的特点与性能能够满足高温高盐低渗透油藏深部调驱增产的要求。     

聚合物驱后交联聚合物深部调剖技术室内试验研究

为了避免聚合物驱后恢复水驱时含水率迅速上升,研制了交联聚合物深部调剖剂冻胶107,并对其配方进行了优化。通过平行管流动试验,分高、低两种渗透率模拟油藏非均质性,研究聚合物驱后的压力、各种渗透率层的采收率和含水率的变化。试验结果表明,聚合物驱后直接进行深部调剖,流动性较强的深部调剖剂将主要进入高渗透孔道,对高渗透层造成封堵,为了使组合调剖剂能进入深部高渗透层,提高原油采收率,必须按照先弱后强的顺序,尽可能早的注入组合调剖剂。     

JYC-1聚合物微球乳液膨胀性能及调驱适应性研究

采用反相乳液聚合法制备了JYC-1聚合物微球乳液,筛分为毫米级、微米级和纳米级,测定了纳米级微球乳液的粒径和表观黏度随养护时间变化规律,通过室内物理模拟实验评价了其在高含水非均质油藏模型中的调驱效果。实验结果表明：在模拟油藏温度（70℃）下JYC-1聚合物微球水化膨胀粒径逐渐增大,70℃恒温养护60 d后,JYC-1聚合物微球的PDI值为0.274,平均粒径超过了410.8 nm,此时微球乳液体系的分散性最好,膨胀作用趋于稳定;JYC-1微球乳液体系的表观黏度变化不大,养护60 d后最大表观黏度为2.4 mPa.s;JYC-1聚合物微球乳液的适宜注入浓度为2000 mg/L,适宜注入段塞为0.2 PV毫米级＋0.2 PV纳米级,在渗透率级差大于3的非均质油藏模型中调驱后,可有效扩大低渗透率岩心的波及体积,明显提高低渗透率岩心的采收率。     

LD抗高温高盐凝胶型颗粒调驱调剖剂的应用研究

针对高温、高盐油藏地层条件,开发研制出LD抗高温、高盐凝胶型颗粒调驱调剖剂（简称调驱剂）.该调驱剂的应用,解决了目前油田应用的无机及有机复合颗粒型调驱调剖剂伤害油层,或有机调剖调驱剂在高温、高矿化度油藏条件下成胶难以控制的弊端.室内和现场试验表明：该调驱剂在地层中具有形可变、可驱动、可向油层深部运移的特性,起到驱油和深部调剖的双重作用.该调驱剂于2004年在中原油田采油三厂现场使用15井次,都取得了较好的增油效果.