聚合物驱提高采收率实验研究

长期注水开发加剧了油藏非均质性,形成优势流场,随着油田聚合物驱的扩大,聚合物沿高渗透条带窜流导致油井提前见聚,降低了驱油效率。通过并联岩心实验模拟高含水后期油田聚合物驱油,实验结果表明,不同渗透率级差下,岩心采收率提高程度不同,随着级差的增加,聚合物驱最终采收率降低,相同级差与注入速度条件下,岩心的采收率与聚合物的浓度密切相关,后续水驱过程中低渗透岩心的采收率大幅度提高,但高渗透岩心最终采收率均高于低渗透岩心。     

注聚过程中窜聚原因及影响因素研究

分别从地质和工艺方面分析了聚合物驱过程中发生窜流的原因,通过室内物理模拟实验考察了相关因素对聚合物驱窜流的影响,并提出了防窜对策。研究结果表明,渗透率级差越小,注聚后低渗透层的采收率越高,随着渗透率级差的增大,高渗透层的窜聚现象更严重,在聚合物驱层系组合时,应尽量降低层系内的渗透率级差;注聚过程中存在最佳的聚合物溶液浓度范围,在此浓度范围内聚合物驱的采收率最高,驱油效果最好;采用合理的注聚速率,不仅可以延长开发时间,较大幅度地提高采收率,而且可以推迟见聚时间。     

非均质油层聚合物驱后粘弹性支化预交联凝胶颗粒驱提高采收率技术

为研究非均质油层聚合物驱后粘弹性支化预交联凝胶颗粒（B-PPG）进一步提高剩余油采收率机理及驱油效果,设计了非均质微观玻璃刻蚀网络模型驱油实验、可视化平板夹砂模型驱油实验和非均质平行双填砂管调驱实验。结果表明,非均质微观玻璃刻蚀网络模型驱油实验中,聚合物驱后剩余油主要分布在未波及到的低渗透区及高渗透区的边角区域,聚合物波及孔道中的剩余油主要以油膜和油珠的形式存在。B-PPG颗粒在不同孔径的孔道以阻塞—变形方式运移,致使驱替液不断发生转向,从而提高波及系数;B-PPG颗粒能有效地改善油层的非均质性,并有利于解决聚合物驱后水窜问题,可视化平板夹砂模型驱油实验较聚合物驱可提高采收率为21.7%。非均质平行双填砂管调驱实验中,注聚合物段塞调驱效果有限,转注B-PPG颗粒悬浮液段塞后可有效地改善非均质油层吸水剖面,使低渗透油层得以开发,非均质平行双填砂管调驱实验较聚合物驱可提高采收率为22.9%。     

气驱窜流特性理论研究

为研究水驱后气驱的窜流特性,在水驱油模型的基础上推导了气驱窜流突破公式,研究了均质和非均质,混相和非混相,以及垂直方向的气窜特性,指出混相形成段塞式驱替,非混相一定发生突进,但突进很小.加入表面活性剂形成泡沫或增加压力达到混相等方法可以达到增加驱替相的黏度,减少气相渗透率和气窜的目的.通过水气交替注入和加入聚合物等材料,降低驱替相的相渗透率,可以减少黏性指进.混相与非混相时,都是高渗透层突破快,指出发生窜流主要是因为地层非均质引起的前缘突破时间不同.在垂直方向,上部地层压力高于下部地层,流体处于连续状态,气体无法上窜,上部流体流入下部;下部地层压力高于上部,出现黏性指进,存在高渗透层则出现舌进.裂缝的存在只是加快窜流速度,窜流前缘突破时间大大减少.在容积器皿中的气液分离效应是重力分离,多孔介质中是黏性指进和高渗透层窜流.     

聚合物驱后复合相态调驱体系提高采收率技术

针对聚合物驱后地层非均质性加剧,导致二次聚合物驱溶液极易窜流的问题,选择聚合物驱窜流控制剂（VPG）与聚合物（HPAM）组成的复合相态调驱体系,开展室内双管非均质岩心驱替实验和三管非均质岩心驱油性能评价实验,对聚合物驱后复合相态调驱体系提高采收率效果进行了研究。结果表明：复合相态体系可以显著改善并联岩心管的非均质性,低渗岩心的采收率提高幅度达到24.9%,总体采收率提高幅度大于8.0%;复合相态体系能有效封堵高渗岩心,减少聚合物溶液在高渗岩心中的窜流。该研究可解决二次聚合物驱溶液沿高渗层窜流的问题,扩大聚合物溶液的波及体积,为二次聚合物驱开发提供实验依据。     

全过程调剖技术与三元复合驱协同效应的动态特征

三元复合驱技术提高采收率幅度远高于聚合物驱技术,对于高含水、高采出程度的中国东部老油田具有明显的技术优势。但是三元复合驱技术现场应用时,出现明显的"低界面张力窜流"现象,导致三元复合体系渗流阻力系数小、注入压力低、产出液聚合物浓度高的动态特征。以交联聚合物体系为调剖剂的化学驱全过程调剖技术,具有渗流阻力高、波及能力强的特点,可以克服和弥补低界面张力窜流现象,解决三元复合驱过程中的窜流和后续注水快速指进的问题。现场应用结果表明,全过程调剖技术和三元复合驱技术配套应用,产生良好的协同效应,可以在扩大波及体积的基础上大幅度提高驱油效率,取得优异的增油降水效果,最终提高油藏采收率。     

高渗油藏聚合物溶液携带弹性微球驱室内实验

聚合物驱油技术用于复杂断块高渗油藏注水开发后期提高采收率将面临两个问题:一是聚合物沿高渗透层水淹层过早地窜流;二是在特高含水期聚合物驱的效果会降低。为此研究了在高渗油藏条件下,利用聚合物溶液携带弹性微球的新方法,来增加聚合物溶液在驱油过程中的渗流阻力,进一步扩大波及体积,提高驱油效率。实验研究了弹性微球在油藏条件下的抗温抗盐热稳定性等理化指标,弹性微球在地层温度65 ℃条件下,60 d内均保持原有现状;聚合物溶液携带微球后,与单纯聚合物溶液驱相比,弹性微球产生的阻力系数为1.5,残余阻力系数为1.2;浓度为1500 mg/L聚合物驱比水驱提高采收率13.5个百分点,浓度为1000 mg/L聚合物+500 mg/L弹性微球后,比水驱提高采收率17.3个百分点,比单纯1000 mg/L聚合物驱采收率增加4.8个百分点,比浓度为1500 mg/L纯聚合物驱采收率增加3.8个百分点。     

CTM型调驱剂的研制及应用

在聚合物驱规模不断扩大的过程中,由于聚合物溶液粘度较高,具有一定的携砂能力,使地层的非均质性有进一步加剧的趋势,聚合物溶液沿高渗透层或高渗条带窜流,很快从生产井产出,既造成聚合物在地层内无效循环,又增加了产出液的处理难度。为了解决上述问题,增加聚合物在地层中的滞留时间,提高聚合物的驱油效率,研制筛选出了CTM型调驱剂。文中主要介绍了CTM型调驱剂的室内研究及现场应用。室内及现场试验表明：该调驱剂具有调驱双重功效,可改善聚合物驱过程中的指进现象,具有良好的应用前景。     

聚合物驱波及系数和驱油效率实验研究

通过室内三维物理模拟驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数与驱油效率的变化特征,探讨了采用聚合物驱工艺的储层类型对提高采收率的贡献程度.结果表明,在有隔层的条件下,中渗透层贡献程度达到了48.35%;其次是低渗透层,贡献率为30.86%;而高渗透层仅为20.79%.聚合物驱的主要作用在于提高中、低渗透层的波及系数.与注水工艺相比,聚合物所具有的粘弹性能提高驱油效率,但其对提高采收率的贡献是有限的.     

聚合物-表面活性剂二元复合体系微观及宏观驱油特征——以河南双河油田某区块为例

采用微观驱油实验和油藏数值模拟,研究了聚合物-表面活性剂二元复合体系微观及宏观驱油特征.以河南双河油田S块H层系为例的研究结果表明,二元复合体系既能启动柱状、簇状残余油,又可减少孔隙和喉道处的膜状残余油,相比单一表面活性剂驱和单一聚合物驱,二元复合驱具有显著扩大波及体积和提高驱油效率的双重效果,比单一聚合物驱提高采收率3.03%-5.45%.对于层内非均质储层,二元复合驱可较大幅度地提高低渗透带的采收率,其次是中渗透带;而对于层问非均质储层,进一步改善低渗透层开发效果的能力有限,二元复合驱提高采收率由高到低的排序为中、高、低渗透层.     

交联聚合物封堵平面非均质油藏物理模拟

利用平面非均质填砂模型进行了有机交联聚合物封堵的油藏物理模拟实验,对比研究了水驱、聚合物驱和交联聚合物封堵对开采效果的影响.通过布置49个高精度的压差传感器测量交联聚合物封堵过程中油藏压力场的动态变化,用数码相机照相定性地观察了油藏流体变化情况.实验中发现,交联聚合物封堵最终采收率比水驱提高33%,比聚合物驱提高14%.交联聚合物能有效地封堵高渗条区,形成"段塞",改变了油藏内流体流动方向,扩大了波及范围,驱替出低渗区的油,提高了采收率.     

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。     

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     

七东1低渗砾岩油藏聚合物驱配方设计及应用*

为提高砾岩油藏采收率,针对七东1区砾岩低渗储层强非均质性、水驱采出程度低、剩余油饱和度较高等特点,在七东1区实施聚合物驱。通过理论计算、聚合物注入性及流动性分析、天然岩心驱油实验,对聚合物相对分子质量和注入浓度进行了筛选,并在七东1区进行了矿场应用。结果表明,七东1区低渗砾岩储层可注入浓度不高于1000 mg/L、相对分子质量400×10~4以下的聚合物,采收率可提高4%数9%。针对低渗透油藏特点,形成了驱油体系与油藏流体等黏驱替流度控制技术。试验区于2016年1月全面注入相对分子质量为350×10~4、质量浓度为800 mg/L的聚合物溶液。截至2019年2月,聚合物驱阶段产油8.01×10~4t,阶段采出程度14.5%,降水增油效果明显。图6表6参14。     

非均质变异系数对二元复合驱驱油效果及影响

S/P二元复合驱可通过增加注入水粘度、降低油水界面张力改善驱油效果,提高原油采收率。该文利用Eclipse油藏数值模拟软件,讨论不同渗透率变异系数下,非均质性对二元复合驱各单元层驱油效果及动态特征的影响。结果表明:各单元层的采收率和含水率随非均质变异系数Vk的增加,对低渗层位影响较大,而对高渗层位影响不是很明显,尤其Vk在0.5～0.72的范围内变化时,对低渗层位的影响最为显著。     

一类典型油藏注聚时机研究

聚合物注入时机会影响水驱后提高石油采收率效果。针对中孔、中渗、强非均质性这一类典型油藏,运用数值模拟与物理模拟实验相结合的方法,研究了注聚时机对聚合物驱油效果的影响规律。结果表明,对于中孔、中渗、强非均质性油藏,在实际矿场生产时间内,注聚时机越早,原油采收率越高。在不同的含水率阶段,注聚时机对提高原油采收率效果影响不同;在极限开采情况下,采收率随注聚时机延迟,几乎呈单调递减趋势。早期注聚可以延长无水采油期。注聚时机越早,采油速度越大。     

聚合物纳米微球调驱技术在低渗透油田的应用及效果

低渗透油田由于储层物性差、非均质性强,进入中高含水开发期后,油藏水驱状况变差、水驱油效率降低,含水上升速度加快,油藏稳产形势严峻,常规手段控水稳油及提高采收率难度加大。因此,本文通过借鉴东部油田成功案例,结合低渗透油藏储层特征及室内实验基础上,应用聚合物纳米微球在油层中深部封堵和驱油的双重特性,开展先导性矿场试验,注入后试验井组水驱状况变好,试验井组提高采收率效果明显,有效丰富了低渗透油藏提高采收率稳产技术体系,为低渗透油藏提高采收率奠定了基础。     

陆相沉积多层非均质油藏聚合物驱层系组合界限研究

原油黏度高及储层非均质性强是影响海上油田聚合物驱开发效果的重要因素。本文采用双管并联物理模拟实验,研究了多层非均质油藏在不同注聚时机、不同注聚速度下,聚合物溶液在不同渗透率级差岩心中的分配比例,分析了岩心渗透率级差对高、低渗透层和总的采收率的影响。实验结果表明,多层聚合物驱的合理渗透率级差在5~6范围内,聚合物驱改善储层纵向非均质性较理想,能获得较高的采收率。研究结论为确定多层非均质油藏的聚合物驱合理层系组合界限提供了实验和应用依据。图9表3参8     

低渗油藏用聚合物微球/表面活性剂复合调驱体系

针对低渗油藏多发育微裂缝、非均质性严重、水窜严重,常规调驱技术难以发挥有效作用的难题,对实验室自制的聚合物微球(聚丙酰胺类微球)/表面活性剂(烷醇酰胺型表面活性剂)复合调驱体系展开研究。在复合调驱体系配伍性评价的基础上,优化了复合调驱各段塞的注入参数,评价了复合调驱体系的驱油性能。结果表明：聚合物微球与表面活性剂具有良好配伍性,最优的复合注入体系为0.4 PV聚合物微球溶液(2000 mg/L)+0.3 PV表面活性剂溶液(2000 mg/L),在水驱基础上平均提高采收率幅度达15%以上。聚合物微球/表面活性剂复合调驱技术在裂缝性低渗油藏中具较强适应性。