耐强碱凝胶型深部调剖剂的研制与性能评价

目前大多数调剖剂在强碱性条件下易发生降解,不能满足三元复合驱深部调剖的要求。根据调剖剂的调剖机理和聚合物的交联机理,在强碱性(pH 为12)条件下,采用聚合物作为主剂,离子和非离子化学剂为交联剂,进行了化学剂种类及质量分数的筛选,应用正交实验对其进行了优化,筛选出了最佳的质量分数配比。对研制的调剖剂进行了性能评价、岩心流动性实验和驱油实验。结果表明,该调剖剂应用于三元复合驱中,对界面张力影响较小,成胶黏度随着碱性的增强而降低,但在pH=12条件下仍可满足深部调剖的要求,可以通过加入不同质量分数的缓凝剂来调节成胶时间。耐碱性调剖剂封堵性好,适合于深部调剖;该调剖剂应用于三元复合驱驱中调剖时,能够有效地调整产液剖面,更好地发挥三元复合驱提高驱油效率的作用,它能够在三元复合驱的基础上提高采收率4%左右。耐碱调剖剂段塞组合优化结果表明,为使该调剖剂保持较好的性能,可以在调剖前,加入小尺寸的聚合物段塞,以稀释地层中残余的碱。     

Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入调驱效果和机理分析——以渤海油田储层条件为例

针对矿场减缓吸液剖面反转技术需求,以渤海油藏储层为模拟对象,以注入压力、含水率和采收率为评价指标,开展了"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱方式增油效果实验及矿场研究。结果表明,调驱剂进入储层中低渗透层,一方面扩大了波及体积,另一方面增加了渗流阻力和吸液启动压力,引起吸液剖面反转。采用"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱方式,不仅有利于增强Cr3+聚合物凝胶前置段塞对高渗透层的封堵作用,还可进一步发挥后续水段塞转向进入中低渗透层后的驱油作用,从而减缓甚至消除调驱剂进入储层中低渗透层后引起的吸液剖面反转现象。LD5-2油田A22井实施"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱工艺后,压力明显提高,有利于增强驱替剂扩大波及体积效果。     

C r 3+聚合物凝胶与水交替注入调驱效果和机理分析#br# — — —以渤海油田储层条件为例

针对矿场减缓吸液剖面反转技术需求, 以渤海油藏储层为模拟对象, 以注入压力、 含水率和采收率为 评价指标, 开展了“ C r 3+聚合物凝胶+水” 交替注入调驱方式增油效果实验及矿场研究。结果表明, 调驱剂进入储层 中低渗透层, 一方面扩大了波及体积, 另一方面增加了渗流阻力和吸液启动压力, 引起吸液剖面反转。采用“ C r 3+ 聚 合物凝胶+水” 交替注入调驱方式, 不仅有利于增强C r 3+聚合物凝胶前置段塞对高渗透层的封堵作用, 还可进一步 发挥后续水段塞转向进入中低渗透层后的驱油作用, 从而减缓甚至消除调驱剂进入储层中低渗透层后引起的吸液 剖面反转现象。L D 5 - 2油田 A 2 2井实施“ C r 3+聚合物凝胶+水” 交替注入调驱工艺后, 压力明显提高, 有利于增强驱 替剂扩大波及体积效果。     

低渗透油藏自适应弱凝胶辅助氮气泡沫复合调驱体系

针对陕北裂缝性低渗透油藏物性差、非均质性严重及传统调剖效果差问题,研究自适应弱凝胶辅助氮气泡沫复合调驱技术中弱凝胶和氮气泡沫的配伍性,优化复合调驱体系的注入参数,评价复合调驱体系的驱油性能.结果表明:复合体系具较好复配性,室内优化凝胶段塞大小最优注入体积为0.3PV,泡沫最优注入体积为0.6PV,在设备允许的条件下尽量用小段塞、多轮次注入泡沫液;水驱高含水率后,优先注入凝胶段塞,再注入泡沫,调堵效果最好,复合调驱体系双管岩心驱替相对提高采收率幅度达43.69%;矿场试验井组含水率由80%下降至62%,单井日产油量由0.27m3增至0.70m3.复合调驱技术在GY油田具有较强适应性,大幅度提高油田采收率,可为同类油藏增油控水提供借鉴.     

高浓度聚合物调剖技术在三元复合驱中的应用及效果评价

为改善三次采油开发效果,调剖技术作为一项重要技术已被广泛应用,但在三元复合驱中应用较少。在注入三元体系前需要对层间矛盾突出的井开展深度调剖。通过在室内开展高浓度聚合物深度调剖适应性论证及对现场实施效果分析表明,高浓度2500万分子量聚合物溶液能够适应萨南油田一类油层,注入三元体系前通过高浓度聚合物深度调剖可有效调整吸水剖面,改善油层吸水状况,减小层间差异,非调剖层得到动用,采出井达到明显增油降水效果。     

聚驱后自适应驱油体系注入参数优化

为了聚驱后进一步提高油藏采收率,通过室内实验方法,对聚驱后自适应体系中预交联凝胶颗粒（PPG）和三元复合体系的质量浓度进行了优化研究。结果表明,当自适应体系中PPG质量浓度为400 mg/L、聚合物质量浓度为1 200 mg/L、注入量为0.5 PV时,聚驱后自适应驱油体系进一步提高采收率18.25%,总采收率达到71.2%,效果最优;与聚驱阶段相比,高渗层的累积吸液比例降低15.00%,中、低渗层累积吸液比例分别增加6.50%、8.97%;中、低渗层采收率分别增加5.07%、9.49%,高渗层采收率增加3.63%。可见优选体系可以起到更好的调剖作用。     

弱碱三元复合驱增油效果影响因素及其作用机理研究

以大庆储层地质特征和流体性质为模拟研究对象,以注入压力和采收率为评价指标,开展了聚合物溶液和弱碱三元复合体系渗流特性和驱油效果实验研究和作用机理分析。结果表明,在驱油剂黏度和段塞尺寸相同条件下,与聚合物驱相比,弱碱三元复合驱过程中存在乳化作用和贾敏效应,造成渗流阻力增加和注入压力升高,加之自身较强洗油能力,因此采收率增幅较大。与除垢水三元复合体系相比较,污水三元复合体系中含有碳酸盐微颗粒,它在多孔介质内发生滞留,产生附加渗流阻力和液流转向效果,最终导致采收率增幅较大。与恒速实验相比较,恒压实验采用峰值压力时间早,造成药剂在岩心高渗透层中推进速度加快,突破时间较早,波及效率和洗油效率降低。     

中低渗透油藏周期性弱凝胶深部调驱技术研究

传统调驱方式能够驱替并封堵高渗透层,有效动用中渗透层,而无法实现对低渗透层的有效动用,且高地层压力影响调驱剂注入量和开发效果。针对这些问题,以中低渗透油层为研究对象,开展弱凝胶与水交替注入实验研究,揭示周期性深部调驱机理及效果。实验结果表明,周期性深部调驱效果明显好于传统调驱方式效果,与1号岩心（整体注入）相比,2号岩心（2个轮次）采收率增幅为3.6%,3号岩心（3个轮次）采收率增幅为5.3%;随着注入轮次的增加,采收率增加;周期性深部调驱方式可在有效动用中高渗透层的基础上,提高低渗透层的采收率。矿场实验结果表明,经过2个轮次凝胶深部调驱试验,试验区累积增油量为1.53×104 t,采收率提高1.66%,周期性弱凝胶深部调驱效果显著。研究成果对提高中低渗透油藏原油采收率具有重要的现实意义。     

非均相复合驱封堵调剖性能及矿场试验

针对聚合物驱后油藏提高采收率的需要,在孤岛中一区Ng3开展非均相复合驱实验和矿场试验,描述非均相复合体系的注入产出特征,评价非均相复合驱的封堵调剖性能和驱油效果.实验和矿场试验表明:黏弹性颗粒驱油剂PPG的阻力因数、封堵效率、非均质剖面调整能力强于聚合物的,适合长期驱替应用;非均相复合驱实验提高聚合物驱后采收率13.6%,高于聚驱后二元驱和聚合物加PPG驱二者之和;矿场动态特征不同于聚合物驱和二元驱,纵向吸水剖面发生交替变化,见效井综合含水率呈台阶式直线下降,具有交替封堵、转向式驱替各小层剩余油的特点;增油倍数和综合含水率下降幅度高于同期聚合物驱和二元驱的,可成为聚合物驱后油藏进一步提高原油采收率的有效方法.     

预交联颗粒调堵性能及粒径与孔隙匹配研究

针对广泛应用于现场的预交联凝胶颗粒进行了注入性实验和调剖效果实验.结果表明,预交联凝胶颗粒很难注入模拟储层的填砂管内,一般是堆积在管线内或堆积在填砂管的前端形成滤饼,只有少量细小的颗粒进入填砂管内,然而进入填砂管内的预交联颗粒的运移距离不超过20 cm,难以形成深度调剖作用.从调剖实验中可以观察到预交联凝胶颗柱具有一定的选择性注入功能.调剖实施初期低渗透层的分流率略有增加,增加幅度不到2%,增加效果并不明显.经过较大PV倍数的水驱之后,由于高渗透层位容易被突破,低渗透层位分流率相比于调剖作业之前下降,因此预交联凝胶颗粒具有污染低渗透层的缺点.通过计算分析,目前选用的预交联凝胶颗粒直径相对于岩心孔喉都偏大,从理论上看,不具备进入填砂管深部的条件,现有的预交联凝胶颗粒很难满足深部调驱的要求.     

喇嘛甸油田强碱三元复合驱采出液性能分析

为了给强碱三元复合驱技术决策提供依据,以喇嘛甸油田取样井的采出液为研究对象,分析了强碱三元复合驱采出液药剂加量与黏度和界面张力间的关系,探索了强碱三元复合体系段塞黏度对采出液药剂加量和色谱分离程度的影响。结果表明,随取样井储层渗透率增加,采出液中碱、表面活性剂质量分数和聚合物质量浓度呈现“先升后降”变化趋势。随采出液聚合物质量浓度增加,黏度增加,界面张力升高。随采出液碱和表面活性剂质量分数增加,黏度减小,界面张力降低。分析表明,强碱三元复合驱过程中存在比较严重色谱分离现象。通过提高三元复合体系黏度可以减弱色谱分离现象,进而改善三元复合驱增油效果。     

Experimental investigations on the fluid flow mechanism in porous media of enhanced oil recovery by alkli/surfactant/polymer flooding

Nowadays, most oil fields in China are in the later period of production, and the water cut increases rapidly with even over 80 percent. It is hard for the water flooding tech- nique to meet the needs of oil fields production. Thus, it is inevitable to develop new oil production techniques to replace water flooding. ASP flooding is a new technique which is developed out on the basis of alkali flooding, surfactant flooding and polymer flood- ing in the late 1980s. ASP flooding synthetically m…     

聚合物驱后双液法固定技术试验研究

聚合物驱后恢复水驱,由于不合理的流度比造成后续注入水迅速沿高渗透层突破进入油井,使油井很快水淹.针对这一情况,通过平板模型驱油试验,研究了聚合物驱后双液法固定技术.研究得出:聚合物驱后采用双液法注入固定剂溶液,可以充分固定地下高浓度聚合物溶液,形成的冻胶体系可以有效封堵这部分高渗透孔道,迫使后续注入水进入中、低渗透层,提高了聚合物驱后的原油采收率;聚合物驱后若恢复水驱,通过絮凝和双液法固定技术,可以充分絮凝低浓度聚合物溶液,并有效固定高浓度聚合物溶液,该技术对于高渗透层的封堵十分有效,使注水剖面得到较大程度的改善,提高了后续水驱的波及系数,从而提高了水驱的原油采收率.     

ASP驱油体系相对渗透率曲线测定方法研究

通过测定ＡＳＰ溶液在孔隙介质中的流变特性，提出了“达西粘度”的概念，并研究了它与残余阻力系数的关系，从而将ＡＳＰ／油体系相对渗透率曲线测试中水相粘度的确定问题转化为研究流体的残余阻力系数与表观粘度的关系．实验结果表明，本文提出的思路和方法是测定ＡＳＰ驱油体系相对渗透率曲线的可行途径。     

基于临界胶束浓度的三元复合驱采出水稳定性研究

通过对大庆油田二厂南四-8（弱碱）和四厂三元-6（强碱）三元复合驱采出水水质特性进行测定,结合采出水粒径分布和形貌特征,利用临界胶束浓度（CMC）理论探索采出水的稳定性,并分析了驱油剂、温度、pH和无机盐对采出水CMC的影响。采出水CMC远小于原水浓度,表明三元水体系中形成双分子层;采出水CMC受体系pH影响相对较大,即驱油剂中的碱可与原油中的活性物发生皂化反应生成有机酸盐,具有一定的亲水亲油活性;聚合物在增大采出水粘度同时具有表面活性剂的性质,在碱的作用下部分水解,形成聚电解质,促进双电子层的形成。     

黏弹性颗粒驱油剂调驱性能的室内研究

针对黏弹性颗粒驱油剂(PPG)调驱性能是驱油体系能否充分发挥其技术优势的关键因素,室内采用长岩心双管模型研究了PPG的调驱性能,并通过物模实验考察了聚驱后非均相复合体系的驱油效果。结果表明,PPG具有良好的调整非均质能力,能够有效启动低渗层,在双管模型渗透率级差为5的条件下,聚合物驱后采用由PPG、表面活性剂及聚合物组成的非均相复合驱体系,可使采收率进一步提高19.8%。     

三元复合驱采出污水回注渗透率的影响因素分析

基于大庆油田三元复合驱采出污水回注对地层存在的损害现象,研究了污水回注渗透率的影响因素。采用室内水驱实验方法,对三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等因素进行了分析,阐述了各种成分对渗透率的影响机理。结果表明,悬浮物颗粒会堵塞孔隙喉道,油产生的“贾敏效应”将增大油水流动阻力,碱与岩石及黏土矿物间的物理化学作用会使地层结垢,聚合物在岩芯中的吸附和滞留共同造成地层渗透率的下降。因此,建议将三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等处理合格后再进行回注,以减轻对地层的损害。     

适合三类油层的弱碱三元复合体系配方优选

为进一步提高弱碱三元复合体系在大庆油田三类油层中的开发效果,需要对该体系的配方进行优选。采用CMG数值模拟与物理实验相结合的方法进行研究,在室内实验的基础上,对比分析了不同配方浓度对体系界面张力、乳化性能以及黏弹性的影响,确定了该体系配方的最优浓度,并进行了实验结果的机理分析与体系的适用性评价。结果表明,表面活性剂CHSB的质量分数在0.2%~0.3%时,所研究的弱碱三元复合驱体系能够实现超低界面张力,且在CHSB质量分数为0.3%时,体系的吸水率保持在40%以下,说明其具有良好的乳化性能;Na2CO3的质量分数为1.2%时测得的界面剪切黏弹性均为最佳。驱油实验的结果与数模结果互为验证,基于开发效果与经济评价,得到HPAM的质量浓度为2 000 mg/L,CHSB、Na2CO3的质量分数分别为0.3%、1.0%时的弱碱三元复配体系,室内驱油实验表明其能够有效提高采收率23.31%。该研究成果对弱碱三元复合驱在三类油层中的应用具有重要的指导作用。