热沉淀法调剖提高原油采收率技术研究

为降低油藏高渗透层的渗透率,使二次采油或三次采油能够有效提高原油采收率,提出热沉淀法调剖提高采收率方法。 通过热沉淀法调剖理论研究,建立基于热沉淀预测孔隙度减小比例模型,给出热沉淀后岩心孔隙度的计算方法。 选用硼酸钠溶液作为调剖剂,进行热沉淀和热沉淀法调剖驱油物理模拟实验。 研究表明,热沉淀对不同渗透率岩心孔隙的封堵效果均很明显,经过 １０ 倍孔隙体积注入水冲刷后,渗透率减小比例保持在 ３４. １％ ～５７. ９％。 由此可知,热沉淀法调剖驱油能显著改善吸水剖面,提高原油采收率。     

聚合物驱后提高原油采收率平行管试验研究

为了提供选择聚合物驱后的后续水驱方法的依据．通过平行管流动试验．分高、中、低3种渗透率模拟油藏非均质性条件，研究聚合物驱后压力、相对吸水量、各渗透率层采收率、含水率的变化。试验结果：聚合物驱后直接进行深部调剖．由于聚合物溶液仍占据部分高渗透孔道，黏性较高的深部调剖剂会对中、低渗透率层造成伤害．因此将影响最终的原油采收率；聚合物驱后注入固定剂溶液．交联并固定孔隙中已有的高浓度聚合物溶液．能有效控制这部分高渗透孔道的吸水能力，可以提高后续水驱的波及系数．并为进一步深部调剖奠定良好的基础。聚合物固定技术具有成本低廉、采出程度高以及对地下聚合物溶液利用程度高等优点．是十分有效的聚合物驱后提高原油采收率的方法。图5表4参5     

聚合物驱后泡沫驱提高采收率技术

通过聚合物及泡沫在石英砂模型中形成的封堵能力比较、聚合物与泡沫体系驱油能力比较及聚合物驱后泡沫驱油试验，证明泡沫驱在多孔介质中具有良好的封堵调剖能力，并且在油藏中能够选择性封堵高渗层，对聚合物驱后未能波及的低渗层具有良好的驱油能力，是聚合物驱后一种行之有效的方法。从试验可以看出，泡沫体系的阻力因子是聚合物的数倍以上。表观粘度大，具有较强的封堵调剖能力，其注采压差明显高于同浓度聚合物溶液。试验证明，聚合物驱后单一聚合物的二次注入效果较差，经济风险大，而强化泡沫的多次注入效果良好，累计段塞达到1PV时提高采收率高达34％；在聚合物驱后残余油含量较低且剩余油分布不均匀的条件下，仍然能够较大幅度地提高原油采收率，提高幅度达10％，特别是对于低渗层提高采收率的能力明显优于聚合物。     

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。     

高含水期阳离子聚合物驱油调剖实验研究

通过室内实验研究了高含水期阳离子聚合物浓度对原油采收率的影响,同时研究了用阴离子聚合物驱后的非均质地层中阳离子聚合物的调剖驱油效果。结果表明,较高浓度的阳离子聚合物的驱油效果优于低浓度聚合物;水驱至含水98%后,再实施阳离子聚合物段塞驱仍可提高采收率;交替注入阴、阳离子聚合物后,形成的絮状沉淀可以有效地封堵高渗透地层,使高、低渗透层的采收率都有明显提高;该阴、阳离子聚合物形成的絮状沉淀适于中低渗透性地层调剖。     

低渗透油藏驱油用聚合物相对分子质量确定方法的研究进展

选择与渗透率相匹配的聚合物相对分子质量是低渗透油藏聚合物驱提高采收率技术的关键。本文综述了目前国内外低渗透油藏驱油用聚合物相对分子质量的确定方法,指出选择与渗透率相匹配的聚合物相对分子质量时需综合考虑注入性能、不可及孔隙体积、油藏地质条件等因素。低渗透油藏单独聚合物驱采收率增幅不大,建议与其他化学剂复配使用。     

聚合物驱后提高采收率方法室内实验研究

利用三维大型物理模型进行了聚合物驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数变化情况和聚合物驱后剩余油分布特征。对4种不同方法的驱油实验对比研究结果表明,在聚合物驱后,高渗层位的波及系数较大,进一步扩大波及体积而降低剩余油饱和度的潜能较小,可通过二元或三元体系驱方式提高驱油效率来进一步挖潜剩余油;而中、低渗透层的波及系数低,含油饱和度高,可采用调剖或高黏度聚合物驱扩大波及体积与三元复合驱提高驱油效率相结合的方法进一步提高最终采收率。     

低渗透稀油油藏水驱后氮气泡沫驱适应性

吐哈油田低渗透稀油油藏注水开发进入高含水期后,水淹程度高,水驱调整措施效果较差,亟需寻找后续提高采收率方法。针对低渗透油藏注入能力差、不适合注聚合物等高黏度流体的特点,利用水驱、氮气泡沫驱和水驱后氮气泡沫驱开展室内实验研究,探讨驱油效率及其影响因素。结果表明,水驱驱油效率随渗透率的增加而升高,与渗透率呈较好的对数关系;氮气泡沫驱驱油效率为67.66%,较水驱驱油效率提高10.62%;氮气泡沫驱可在水驱的基础上提高驱油效率约9.63%。实验用泡沫的残余阻力系数大于1,表明氮气泡沫驱通过堵水调剖,提高了水驱后油藏的采收率,从机理和实验提高驱油效率程度判断,氮气泡沫驱适用于吐哈油田低渗透稀油油藏。     

沈67块聚合物微球调驱技术可行性研究

结合沈67块油藏特征,研究了交联聚合物微球ESsc深部调驱体系封堵性能,进行聚合物微球室内岩心驱油模拟实验。实验结果显示:微球ESsc驱油时,当岩心渗透率在(500～3500)×10-3μm2范围内,微球驱对应采收率相对稳定,能满足化学驱提高采收率要求。另外,针对油藏孔隙吼道的多分布特征,在选择微球作为主调驱段塞时,应对特大孔隙采用过250目延迟体膨型颗粒调剖剂进行先期调剖。2009年在沈67块实施聚合物微球体系深部调驱先导试验,取得了较好效果。     

极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24     

聚合物纳米微球调驱性能室内评价及现场试验

针对河南油田油藏物性特征及传统调剖效果差的问题,在确定聚合物纳米微球膨胀倍数的基础上,结合油藏物性计算出了聚合物纳米微球的初始粒径。通过流动试验测试了聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率及高低渗透率平行填砂管注聚合物纳米微球后的采收率,结果表明:聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率达到80.5%,单填砂管注入聚合物纳米微球后不同区域压力波动幅度不同,表明微球在填砂管中发生了运移、封堵、弹性变形、再运移和封堵过程;聚合物纳米微球优先进入并封堵高渗透率填砂管,改变高低渗透率填砂管的非均质性,启动低渗透率填砂管内原油,高低渗透率填砂管整体采收率提高20.5%。柴9井的试验表明,注水井注入聚合物纳米微球后,注水井的注入压力升高,吸水剖面发生显著变化,与其对应的油井产油量增加。采用聚合物纳米微球深部调驱技术可以实现深部调剖,扩大注水波及体积,提高原油采收率。      

聚合物驱后地下聚合物再利用技术室内试验研究

通过平板模型物模试验研究了聚合物驱后地下聚合物的再利用技术。从而得到聚合物驱后对地下聚合物溶液固定技术和絮凝技术效果的认识。研究表明，聚合物固定荆溶液对高质量浓度、高相对分子质量的HPAM的固定效果好．可用于对聚合物驱后未恢复水驱油藏的聚合物的固定；聚合物絮凝剂与低质量浓度HPAM发生絮凝，产生的絮凝体具有良好的封堵水驱后形成的大孔道的作用。物理模拟试验研究说明。聚合物驱后的聚合物固定剂技术。可以大大提高聚合物驱后水驱的波及系数。进而提高聚合物驱后的原油采收率；在此基础上再注入深部调剖剂。还能进一步提高原油采收率。聚合物驱后若地层中聚合物溶液部分被注入水稀释。采用聚合物再利用技术可以极大地提高聚合物驱后的原油采收率。     

Cr3+聚合物弱凝胶调驱剖面变化规律及改善方法

采用分子内交联为主的Cr³⁺聚合物弱凝胶,通过“分注分采”岩心驱替实验研究调驱剂段塞尺寸、岩石渗透率和原油黏度对储层吸液剖面和产液剖面的影响。针对渤海油田LD10-1区块渐新统东营组进行了“堵/调/驱”实验。研究结果表明：①调驱剂段塞尺寸对注采两端液流转向和剖面返转时机没有影响,但超过0.3 PV后单位体积段塞尺寸Cr³⁺聚合物弱凝胶提高原油采收率增幅减小,随储层渗透率级差和原油黏度增大,注采两端液流转向时机延后,剖面返转时机提前;②“有机/无机”复合凝胶体系封堵高渗透率层、聚合物微球调控微观非均质性和稠油流度改善剂提高驱油效率等3种措施同时实施,可提高聚合物弱凝胶调驱后的采收率;③“堵/调/驱”组合提高采收率机理为：封堵优势渗流通道扩大非均质储层宏观波及体积、聚合物微球在变径孔隙或喉道处发生桥堵实现微观液流转向、高效驱油剂可进入未波及孔喉区域发挥降黏原油、降低油水界面张力和高效驱替等3种作用。     

CO2驱油过程中孔喉结构对储层岩石物性变化的影响

注CO₂提高储层原油采收率过程中,储层中流体的渗流和分布受岩石孔喉结构控制,且注入的CO₂会引发原油中的沥青质沉淀,导致储层渗透率下降并改变储层的润湿性。通过在4块渗透率相似但孔喉结构不同的岩心上进行的混相和非混相的CO₂驱油实验研究了CO₂驱油过程中岩石孔喉结构对储层岩石物性变化的影响。基于岩石孔径分布和压汞曲线,根据分形理论对岩心孔喉结构特征进行定量评估。实验结果表明,在提高原油采收率方面,混相驱替比非混相驱替高12.2%~16.8%,孔喉结构相对均质的岩心比非均质岩心高18.1%~26.9%,在非混驱替时原油采收率受岩心孔隙结构的影响更明显。由于沥青质沉淀堵塞孔喉,混相和非混相驱替后岩心渗透率分别下降了7.5%~14.2%、4.0%~7.9%,且渗透率下降幅度与岩心孔喉结构分形维数呈正比。混相和非混相驱替后岩心的润湿指数分别下降了26.8%~59.8 ％、10.5%~21.6%。由于更大的CO₂波及体积,孔喉结构相对均质的岩心水湿性减弱更显著。混相驱替和均质的孔喉结构使岩心物性变化分布更均匀,且均质的孔喉结构可以在提高CO₂驱油效率的同时,减弱沥青质沉淀造成的岩心渗透率下降及润湿性变化,减弱程度分别为3.5%~6.7%、11.2%~33.0%。     

聚驱后油藏井网调整与深部调剖三维物理模拟实验

针对聚合物驱后油藏剩余油分布特点,提出了井网调整与深部调驱相结合的提高采收率方法。孤岛油田中一区Ng3注聚区为模型原型,以相似准则为理论基础,设计并制作了平面非均质三维物理模型;研制了具有自组装特性的聚合物微球,优选出由BS与AES复配而成适用于目标油藏的乳化剂体系;原始一注四采五点法井网注聚后采收率为34.1%,在进行驱替试验的同时,采用电阻率法测量了模型中含水饱和度分布;调整原始井网,对非均质油藏模型分别注入聚合物溶液和聚合物微球与乳化剂复合体系深部调驱2组实验。结果表明,2个方案均可以提高聚驱后油藏采收率,单一聚合物溶液提高6百分点,而聚合物微球与乳化剂复合体系可提高采收率16百分点。分析各驱替阶段剩余油分布情况,聚合物微球与乳化剂复合体系能够封堵高渗层,使后续驱替液转向进入两侧低渗区域。     

深部液流转向剂与油藏适应性研究——以大庆喇嘛甸油田为例

针对大庆喇嘛甸油田油层厚度大、相带组合复杂多样、层内非均质性严重等特点，利用室内岩心驱替实验方法，开展了深部液流转向剂调驱增油效果影响因素及其与油藏适应性研究。结果表明，转向剂用量、强度以及渗透率变异系数对油藏调驱增油效果均有影响：转向剂用量越大，调驱增油效果越好；采收率增幅随转向剂强度增大呈现先增大后减小的变化趋势；渗透率变异系数越大，调驱增油效果越好。岩心流动实验和仪器检测分析研究表明，只有当转向剂的分子线团尺寸及其拟流动岩心孔道半径中值组成的点落在配伍性区域内时，转向剂才可以在孔隙内流动。由此认为，对于非均质油藏，在设计转向剂强度和段塞尺寸时，必须兼顾高、中、低渗透层的特点以及转向剂分子线团尺寸与储集层岩石孔隙半径中值间的匹配关系，以确保转向剂对中、低渗透层的伤害最小。图5表3参17     

聚合物驱后储层物性参数的变化特征

通过室内实验，对聚合物驱后储层岩心孔渗参数、孔隙结构以及渗流特征进行了研究，总结了储层物性参数变化特征及对渗流特征的影响。研究结果表明，长期实施聚合物驱后，聚合物在岩心孔隙空间中的吸附和滞留作用对渗透率的影响要大于聚合物溶液对孔隙的冲刷所产生的影响。地层多孔介质中受聚合物对岩石的冲刷作用影响最大的是少数较大孔隙，聚合物对地层的影响作用是非均质的。相对渗透率曲线的变化显示了聚合物的选择作用，聚合物吸附对水相相对渗透率的影响要大于对油相相对渗透率的影响。     

聚合物驱后阳离子聚合物堵水技术

聚合物驱转水驱后，由于不利的流度比，注入水沿高渗透层及高渗透通道向油井突进，油井含水率上升速度快，产出液中聚合物含量高。为了充分利用地下的聚合物，提高聚合物驱替后注入水的波及系数，研究了不同阳离子聚合物与聚合物驱的絮状反应特点及对岩心的堵塞程度。研究结果表明，淀粉改性型阳离子聚合物及乳液型阳离子聚合物与聚合物驱混合均易形成絮状沉淀；乳液型阳离子聚合物（用热水溶解快）产生絮状沉淀强度较高，絮状沉淀可使地层岩心的渗透率有较大程度降低（大于90％），加入粉煤灰的絮状沉淀可使高渗透地层的渗透率有较大程度降低，适于高渗透地层堵水调剖。     

聚合物驱窜流实验研究

聚合物驱油是提高采收率的重要方法,但由于地层经过长期的注水开发,储层物性发生变化,形成优势流场,导致聚合物驱油过程中聚合物沿优势流场窜流指进,降低了聚合物驱油效率,应用与地层孔隙相似的微观填砂模型,模拟地层非均质性进行聚合物驱窜流微观实验研究,通过微观动态图像处理系统对聚合物的窜流规律、聚合物驱后残余油的形式进行分析.结果表明聚合物驱提高了采收率,但仍沿高渗透条带指进窜流,指进速度与地层系数密切相关,后续水驱中由于聚合物阻力效应,扩大波及系数,提高了采收率,但低渗透地层的采收率仍然较低,提高低渗透地层的采收率是聚合物驱后开发重点.