中低分“抗盐”聚合物性能及驱油效果

针对大庆油田矿场需求,采用扫描电镜(SEM)、黏度测试和人造岩心驱替实验等方法,分析P1,P2,P3,P4等4种新型中低分"抗盐"聚合物性能.结果表明:中低分"抗盐"聚合物(HPAM)分子在水溶液中形成空间网络结构,且有一定的分形生长自相似性.P1聚合物分子聚集成大范围的片状结构,骨架存在很小的细分支;P2和P3含有少量刚性基团,网络骨架存在少量的片状结构;P4聚合物分子结构形态比较均匀,分形生长的自相似性最强,没有片状骨架.随浓度的增加,相对于中分聚合物溶液,4种中低分"抗盐"聚合物溶液黏度增幅较大.聚合物溶液阻力因数、残余阻力因数和聚驱采收率受黏度和相对分子质量的影响,但相关性不强,这与中低分"抗盐"聚合物分子构型有关.水驱后直接采用中低分"抗盐"聚合物驱油时,可提高中分聚合物溶液采收率2.9%~4.4%.     

高盐油藏聚合物驱室内实验评价

合适的抗盐聚合物性能指标是高盐油藏提高采收率的重要物质基础。针对八面河油田储层地层水矿化度高、原油粘度高等条件,通过聚合物室内评价实验,研究了聚合物的增粘性、抗盐性、稳定性,以及聚合物的驱油效率。结果表明,面1区沙三上油藏合适聚合物溶液粘度为16mPa.s～24mPa.s,评价的KYPAM-6聚合物具有增粘性好、抗盐性强,在加入稳定剂SC后体系的稳定性得到改善。     

聚驱后提高采收率及注入参数优化实验研究

目前,渤海L油田已经进入Cr3+聚合物凝胶调驱（聚驱）调整阶段,亟待寻求聚驱后进一步提高采收率方法。针对矿场实际需求,开展了聚驱后提高采收率方法及其注入参数优化物理模拟研究。结果表明,与“高分”高质量浓度聚合物溶液、抗盐聚合物溶液、“聚合物/表面活性剂”二元体系和“碱/表面活性剂/聚合物”三元体系相比较,聚驱后Cr3+聚合物凝胶调驱采收率增幅有较大提高,技术经济效果较好。随调驱剂注入段塞尺寸增加,采收率增幅呈现“先增后降”变化趋势,注入段塞尺寸为0.2 PV时,“产出/投入”比最大。在调驱剂段塞尺寸相同条件下,与整体段塞相比较,采用“Cr3+聚合物凝胶+水+聚合物溶液+水”或“Cr3+聚合物凝胶+水”交替注入方式采收率增幅较大,表明该注入方式可以减缓“吸液剖面反转”进程,进一步提高中低渗透层波及系数。     

大庆油田缔合聚合物／碱／表面活性剂三元复合驱油提高采收率研究

在大庆油田油层及流体性质（原油、水、45℃温度）条件下,研究了碱／表面活性剂／缔合聚合物三元复合体系（ASP）的物理化学性质并进行了驱油效果评价。结果表明,缔合聚合物具有良好的耐盐（碱）性,在相同粘度（例如mPa.s)下,用量比部份聚丙烯酰胺三元复合体系的低50％－70％;体系具有良好的抗剪切性,在75d内体系稳定,无相分离的沉淀;缔合聚合物对ASP体系与大庆原油界面张力无明显影响;与部份水解聚丙烯酰胺聚合物相比,缔合聚合物ASP体系表面活性剂在大庆油砂上的静态吸附量较低,但对NaOH的静态吸附量影响;岩心驱替试验结果表明,可比水驱提高采收率20％OOIP以上,因而具有广阔的应用前景。     

杏13区块三类油层聚合物吸附特性及其驱油实验研究

杏13区块三类油层在实施聚合物驱油时,研究聚合物在油藏孔隙中的吸附滞留情况及对驱油效果的影响。通过室内油砂吸附性实验及岩芯驱替实验,对相对分子质量为700×104抗盐聚合物、相对分子质量为1 800×104和2 500×104进行不同层位不同质量浓度的聚合物吸附研究及其驱油效果对比。结果表明,在三类油层上,不同相对分子质量的聚合物在油砂上的吸附量不同;不同质量浓度的聚合物溶液吸附损失对聚合物溶液的黏度影响不同;在相同质量浓度下,相对分子质量为700×104抗盐聚合物和2 500×104聚合物在水驱基础上化学驱采出程度在11%~14%;相对分子质量1 800×104聚合物水驱基础上化学驱采出程度在10%~12%。     

等黏度含聚污水配制稀释聚合物可行性研究

为研究大庆油田聚合物驱油过程中等黏度含聚污水配制聚合物体系的可行性,通过配制等黏度的驱油体系,对体系的黏度和抗剪切性能、黏弹性、稳定性、分子线团尺寸等性能参数进行测定,在此基础上进行了注入能力和驱油效果评价。结果表明,相同黏度下聚合物性能、注入能力和驱油效果随着体系质量浓度的增加而变好;含聚污水配制稀释聚合物在大庆油田具有广泛的适用性,针对大庆油田二类油层,通过计算实验时间减少比例、采收率提升比例、聚合物用量增量得到龙虎泡清水配制,含聚430mg/L污水稀释聚合物体系(qw3体系)具有良好的驱油能力。     

稠油厚油层聚驱驱油效率和波及系数贡献研究

M断块属于稠油厚油层油藏,进入聚合物驱开发后如何进一步挖潜和提高采收率尤为重要。过去在提高采收率理论研究过程中主要关注的是波及体积和驱油效率对采收率的影响,对于波及体积和驱油效率对提高采收率的贡献研究较少。现有方法确定的驱油效率和波及系数存在精确度低的缺陷,且计算可靠性和准确性也无法得到验证。采用室内物理模拟实验手段,以电阻-含油饱和度关系曲线为研究基础,研究了M断块聚合物驱油过程中不同层位及不同位置驱油效率与波及体积的变化特征,探讨了聚合物驱驱油效率与波及体积对提高采收率的贡献值。结果表明,聚驱主要贡献为扩大各层波及体积,中渗层对于采收率贡献达到61.79%,其次是高渗及特高渗透层,贡献率为34.48%,而低渗层仅为3.73%。     

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.     

N开发区注聚合物段塞优选研究

为提高聚合物驱油效果,对N开发区进行不同段塞注入聚合物驱油室内实验,优选段塞。采用不同质量分数的2 500万和700万相对分子质量聚合物,对岩心进行室内驱油实验,明确各组合段塞的采收率、聚合物用量、含水率变化和注入压力变化,优选段塞组合。研究表明,高质量分数聚合物有助于地层憋压,提高采收率,可更快获得含水率低值及较低的含水率,单一聚合物驱宜采用高浓高分子聚合物,同时,高分子聚合物也可用于组合段塞的前置段塞使用;相同聚合物不同质量分数三段塞组合可获得与单段塞较接近的采收率,但随前置高质量分数段塞的注入量增大,其注压上升明显;实际中,宜综合考虑,选择采收率较高、注压较低、聚合物用量较少的方案;与单一段塞、相同聚合物组合段塞相比,不同聚合物组合段塞在采收率、聚合物用量、含水率及注压等综合性能上,更具优势。     

渤海油田残留聚合物再利用新型调驱剂

针对渤海油田聚合物驱后油井含水率上升快,地层残留大量聚合物随采出液无效采出的问题,通过实验,研制一种适合渤海油田的残留聚合物再利用新型调驱剂,利用地层残留的聚合物形成絮凝体封堵高渗透层,控制含水上升速度和扩大流体波及体积.结果表明:再利用调驱剂淀粉改性型阳离子聚合物ZRS与低质量浓度、低相对分子质量的残留聚合物,通过"静电缔合"和"吸附架桥"作用形成空间网络结构,封堵优势通道,提高流动阻力;ZRS具有较好的注入性,剪切后黏度保留率可达90%以上,60d后对岩心的封堵率保持为94%,实验采收率较聚合物驱后续水驱增加10.6%.     

提液措施对聚驱效果的影响

油藏数值模拟是研究聚合物驱影响因素的重要手段之一.利用数模方法建立一注四采典型模型,研究聚驱合理的提液时机、不同渗透率级差对提液效果的影响程度以及提液对油井剖面改善情况的影响,为油田提供聚合物驱动态调整依据及有效手段.研究认为:无论单层还是多层非均质地层,聚驱时提液的增油效果均好于聚驱不提液的效果,提高采收率7.25%～8.77%;多层非均质地层比单层聚驱效果差;纵向渗透率2倍级差和5倍级差时,提液最佳时机为整体见效后;10倍级差时,注聚时提液和见效时提液效果相同;对于纵向非均质程度高的地层,高峰期后提液不利于扩大中低渗透层波及体积.     

陆上油田聚驱后聚表剂驱渗流场变化规律研究

针对陆上油田的典型区块,设计了二维层间物理模型,运用自主研制的饱和度监测系统监测所采用的聚驱后聚表剂驱实验方案,开展了层间二维模型驱替波及动用监测实验,实时监测化学驱阶段含油饱和度分布,从而掌握陆上典型油田区块的波及动用规律。结果表明,在层间二维平板岩心的并联实验中,陆上典型区块聚驱后注入1.05PV华鼎Ⅰ聚表剂能提高采收率13.69%。饱和度监测数据表明,聚驱后化学驱阶段均不同程度的形成油墙,增大了渗流阻力,从而扩大了波及体积,提高了采收率,聚表剂驱阶段提高采收率的关键是有效的动用了中低渗层,华鼎I型聚表剂驱替之后岩心主流通道上形成一条很宽的低含油饱和度条带,其具有很强的驱油效率。     

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。     

聚合物驱结合井网调整技术剩余油实验研究

过室内物理实验模拟研究聚合物驱结合井网调整技术的开发效果,从宏观和微观两方面分析了改变井网的聚合物驱油的开发效果及剩余油分布。宏观室内物理实验应用微电极技术,研究改变注采井网系统的聚合物驱调整技术的开发效果和剩余油分布。微观室内物理实验应用核磁共振技术,研究聚合物驱前后剩余油在高低渗岩心孔隙中的微观分布规律。结果表明,通过改变注采井网系统的聚合物驱调整技术,一方面可以有效的改善驱替前缘推进不均匀的情况,扩大波及体积;另一方面可以改善吸水剖面,在聚合物后续水驱阶段提高中低渗层大孔隙产量。同时,由于井网调整后减小了注采井距,可以在减少注入量的同时提高产油量。驱替结束后,剩余油主要分布在中低渗层未波及到的区域,以及低渗层中、小孔隙。     

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%。     

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。     

抗盐聚合物驱污水回注对油层的伤害研究

采用14种不同水质污水进行了室内流动性实验,利用岩心的渗透率损失率将各污水回注的伤害程度划分为低、中等、高。结果表明,影响岩心渗透率损失程度的因素排序为：悬浮物质量浓度>油质量浓度>抗盐聚合物质量浓度>普通聚合物质量浓度。残余抗盐聚合物质量浓度较高的污水具有更强的堵塞能力。针对空气渗透率为200 mD的岩心,低伤害程度回注的要求下,当悬浮物和油的质量浓度均为10 mg/L时,抗盐聚合物驱污水需控制聚合物质量浓度在200 mg/L以下,而普通聚合物驱污水需控制聚合物质量浓度在300 mg/L以下。研究结果对抗盐聚合物驱污水回注水质处理指标和油层保护具有积极作用。     

粘弹性聚合物溶液对残余油膜的作用机理

针对水驱后残余油膜的存在形式，厦油藏孔隙内聚合物溶液粘弹特性，选取具有相继收敛和扩张特性的波纹管模型和广泛用于数值计算粘弹性流体的上随体Maxwell本构方程，建立了由连续性方程、运动方程和上随体Maxwell本构方程、流函数、涡量函数及边界争件组成的较完整的数学模型。通过有效的数值求解，从力学的角度提出聚合物驱在理论上提高驱油效率的机理是：（1）粘弹性聚合物溶液产生的第一法向应力和剪切应力对油膜的携带作用大于相同粘度的牛顿流体产生的剪切应力时油膜的携带作用，从而可携带部分残余油膜流动；（2）粘弹性聚合物溶液与牛顿流体相比，相同流函数值的流线位置发生改变，其波及范围大于相同粘度的牛顿流体。     

胜利油田聚合物驱矿场效果影响因素研究

胜利油田实施聚合物驱的规模大,各单元都已取得了明显的降水增油效果,但各单元的见效特点存在差异,通过采用室内物理模拟,数值模拟和矿场实施跟踪等手段,研究了流体粘度,注采情况,注入时机和油藏储层对聚合物戏效果的影响,结果表明,地层聚合物溶液与原油粘度比越高,聚合物驱效果越好,聚合物用量越大提高采收率越高,在中高含水期,注越早,聚合物驱效果赵好;聚合物驱有利相带依次为河道边缘相＞河道充填相＞心滩＞泛滥平原相,正韵律聚合物驱有利,而反韵律不利于聚合物驱,同时选区应避免大孔道地层