柔性转向剂深部液流转向机理

柔性转向剂化学稳定性高，单轴抗拉、抗压缩实验表明柔性转向剂可任意变形，韧性好、不易破碎断裂。一维孔喉模型实验表明柔性转向剂的门槛压力与喉粒径比呈指数关系，当地层压差大于柔性转向剂的门槛压力时，柔性转向剂运移；否则柔性转向剂停留在地层中。网络模型实验表明，柔性转向剂颗粒通过弹性变形、塑性变形、造粒、粘连4种形式交替运移，并以“散兵”式分布在地层微小孔喉处，通过叠加原理形成暂堵蠕动带实现对地层的全程调剖并最终停留在地层深部实现深部液流转向。王官屯油田官74区块柔性转向剂调剖现场试验取得了预期效果，说明柔性转向剂可有效解决高含水油田开发后期大量注入水沿油水井间大孔道无效循环、注入水波及效率较低的问题。图9参16     

柔性转向剂在多孔介质中的运移规律研究

由于油层非均质性和长期水驱,油水井之间形成了大孔道。大量注入水沿着大孔道无效循环,降低了水驱波及系数。矿场试验证明基于弹性变形通过孔喉的柔性转向剂SR-3,对大孔道实现了有效封堵,但其在地层运移规律及深部液流转向机理还需进一步深化。采用孔喉模型对SR-3在大孔道中的运移规律及其封堵大孔道产生的液流转向能力进行了实验研究。分析了喉粒径比、平均喉道长度、驱替液的注入速度对门槛压力的影响及SR-3颗粒的剪切破坏。结果表明SR-3可以变形通过窄小孔喉,在大孔道中产生沿程脉动阻力,实现深部液流转向,提高水驱波及系数。对一定孔隙,有最优喉粒径比,使SR-3在地层中平稳运移,实现深部液流转向。SR-3运移到地层深部是其提高波及系数和采收率的主要因素;SR-3的弹性变形有利于其运移到地层深部。     

高含水油田深部液流转向技术研究

提出了提高高含水注水油藏水驱效率的战略思想：通过深部液流转向改变注入水的流场，遏制注入水通过高渗强水洗部位的无效循环；提出了深部液流转向剂的研究思路：①该剂应是变形剂，具有5个基本特征：自适应性，在高渗部位产生动态沿程阻力，抗剪切，不进入低渗层，耐温耐盐耐老化；②该剂为柔性剂，在大孔道中的运移类似蚯蚓蠕动，具有6个特征：任意变形，环境赋形，强黏附性，强拉伸柔性，化学性稳定，具二次黏结能力。由34％柔性单体、60％共聚单体、5％增韧剂、1％引发剂合成了微粒型胶状柔性深部液流转向剂SR-3，产品为50％的防黏结水悬浮液。SR-3的密度略大于1g／cm^3。可根据注入水密度调节，粒径按油藏大孔道和裂缝确定。力学测试表明SR-3具有很高的弹性、柔性和强度，抗拉强度为28．44kPa。拉伸断裂延伸率为676．8％；在温度45～140℃、矿化度4—93g／L的大庆、胜利、大港、华北、玉门等油田模拟污水中浸泡1年，未见任何破坏现象。吉林油田包括9口油井的G2-1井组注水井，经4次调剖，效果甚微（井组增油25．3t），2005年11月25-26日分3个段塞注入SR-3共8t，悬浮液300m^3，施工注入压力由5．5MPa升至7．0MPa。注入后7个月内井组产油量不减而含水量略降，一口低产井截止2006-04-12共增产油102t。该刑的应用包括：深部液流转向，高温高盐油井堵水，聚驱/复合驱防窜，酸化暂堵，防深部蒸汽窜，钻井修井堵漏防滤失。图2参6。     

液体转向技术在苏桥储气库XS注采井的应用

苏桥储气库XS注采井采用筛管完井,下入筛管井段4 900~5 400 m,储层温度160 ℃,目前压力系数0.8,常规的机械转向、化学转向存在适用性差、施工难度大、封堵效果不佳等问题。基于超分子化学自组装原理,用氯化锂、β-环糊精、C₈H₁₇OH、甲基纤维素、N-甲基甲酰胺合成了一种液体暂堵转向剂,该转向剂在常温下为液态,在温度升高至储层温度的过程中,其相态分别表现为液态-固态-液态。室内测试了液体暂堵转向剂封堵强度、相变时间、对剖缝岩心的伤害程度,实验结果表明,该转向剂具有易注入、易返排、低伤害的特点,有效解决了高温、长井段、筛管完井等条件下转向工艺受限的问题,可对特殊气井的暂堵转向酸压提供技术支持。     

枣园油田双向注入封堵工艺现场试验与探讨

为了实现注采层内特大孔道窜流通道的有效封堵,分析了大孔道形成机理并建立了特大孔道窜流井组的U型管流地层理想模型,指出控制U型管流地层两端井组的压力平衡是有效治理的关键。以大港油田枣南油田发育特大孔道窜流井组(枣1279-5井-风36-19井)为例,采用超细水泥封堵体系、强造壁复合封堵体系以及可酸溶性堵剂材料,进行了双向注入封堵工艺设计和现场试验,取得了较好的治理效果。     

柔性转向剂性能及作用机理研究

为了遏制水驱油藏注入水通过高渗透部位时出现无效循环,研制了柔性转向剂(代号SR-3),用于改变油藏中水的流场及实现深部液流转向。这种柔性转向剂可随机发生形变,具有韧性好、不易破碎和断裂以及化学稳定性高的特点。室内物理模拟显示:SR-3转向剂能在地层高渗透率区大孔道中运移,可实现沿程调剖,SR-3在地层"大孔道"中流动遇阻时发生形变并产生堵塞压力。随压力的升高,SR-3蠕变并出现突破压力,然后又降至流动压力并趋于平衡;再遇阻又发生形变并产生堵塞,如此反复地在地层深部产生动态堵塞。大庆油田东部萨尔图和葡萄花油层的柔性转向剂现场试验验证了此机理,也说明了无裂缝砂岩油藏经长期注水开发,在水驱主流道可能冲刷出了大孔道高渗透带。对这些大孔道进行沿程堵塞,可以大幅度地改善水驱波及系数。     

触变型堵剂GX-Ⅰ封堵大孔道技术的研究及应用

用一种工业无机胶结材料、固化剂(混合无机盐溶液)及触变性调节剂(复合无机物)配制成了具有明显触变性的堵剂浆液GX-Ⅰ.详细考察了各个组份的用量对浆液初凝时间、触变性(以浆液静切力G10s和G10min表示)、流变性及固结体抗压强度的影响.得到了分别适用于封堵低温井大孔道、裂缝及封堵水泥环以上套漏(无机材料用量以水灰比表示W/C=0.44-0.5),封堵较高井温油井出水层(W/C=0.67- 1. 0),水井调剖(W/C=1.2-1.4)的GX-Ⅰ堵剂.给出了可用于60-90℃、初凝时间为6-10小时的3个基本配方.用这3个配方堵剂浆液封堵岩心,堵塞率＞97%.简要介绍了中原油田11 口井使用GX-Ⅰ堵剂的良好效果,包括层间封窜2口,堵套漏1口,油井堵水3口,注水井分层调剖5口,详细介绍了封堵1口注水井管外窜槽情况.     

大孔道的表现特征及调剖对策

根据孤岛油田的地质特点和长期注水开发生产历程,分析了孤岛油田大孔道形成原因,以及大孔道在注水过程中所呈现的特征。在室内对各种类型堵剂进行筛选及性能评价,确定了以HD-1无机颗粒型+LWSD-1木质素磺酸钙冻胶型复合堵剂调剖体系封堵大孔道,并且详细提出了调剖封堵大孔道选井选层原则及其调剖封堵对策。自1997年以来调剖封堵大孔道58井次,对应油井累计增油57383t,减水71361m3,投入产出比1:2.37     

柔性转向剂A-3在玉门油田调剖中的应用研究

向聚丙烯酰胺凝胶体系添加柔性转向剂A-3,再与交联剂交联形成强凝胶,在封堵高渗通道的同时,又实现液流深部转向,延长调剖有效期;辅以台阵法监测技术,实时监测调剖过程中聚合物溶液在地层中流向,确定调剂措施有效性。2013—2015年老君庙油田现场实验应用"聚合物凝胶+柔性转向剂"共计91井次,累计增油8 000 t,取得了良好的控水増油效果。     

亏空漏失地层封堵材料研究与应用

针对地层严重亏空、漏失、大孔道窜流井的近井壁封堵需求,分析了提高封堵材料强度和造壁性的原理和方法,研究开发了一种能够迅速在近井地带、亏空井壁、大孔道、裂缝入口处形成致密、网状薄壁的高强度封堵体系.该封堵体系利用油井水泥、超细水泥和硅灰的三级颗粒充填,降低了堵荆的孔隙度和孔隙直径,提高了堵荆田结强度;利用两级纤维交织,提高了堵剂的造壁性和封堵效果.进行了39井次的现场应用,应用效果良好.该封堵材料不仅成功解决了地层严重亏空、漏失、大孔道窜流井的近井壁封堵问题,同时也为老油田二次开发封层封井奠定了技术基础.