交联聚合物微球深部调驱技术及其应用

交联聚合物微球的颗粒粒径和溶胀性能是影响调驱效果的主要因素.为提高交联聚合物微球在高含水、强非均质性油藏深部调驱中的应用效果,通过粒径实验、岩心驱替实验等对交联聚合物微球分散体系的性能进行了评价.结果表明:交联聚合物微球在60℃条件下、用孤岛回注污水溶胀10d后,粒径中值增大了34倍;交联聚合物微球分散体系的单管封堵率大于92%,双管岩心驱油实验提高采收率大于11%,交联聚合物微球分散体系完全能够满足孤岛油田高渗透油藏深部调驱的要求.在GD2-24斜516井组实施了交联聚合物微球分散体系深部调驱现场试验,注水井油压上升了2.9MPa,对应一线油井见效高峰期含水率下降了5.6%,单井平均增产原油5t/d.表明交联聚合物微球深部调驱是改善注水剖面和降低油井含水率的有效方法.     

聚合物微球油藏适应性评价方法及调驱机理研究

以大庆油田储层和流体物性为模拟对象,采用注入压力、含水率和采收率等评价指标,对聚合物微球油藏适应性评价方法及调驱机理进行研究。实验结果表明,随着水化时间的延长,微球吸水膨胀倍数(Q)增加,初期膨胀较快,之后膨胀减缓。与SMG_W相比,SMG_Y的Q增长较慢,Q较小。与聚合物相分子聚集体尺寸相比,SMG_W和SMG_Y微球状态粒径分布范围都较窄,具有更大的不可及孔隙体积。聚合物微球SMG_W和SMG_Y通过岩心时,压力达到稳定时的岩心渗透率极限值为237×10~(-3)μm~2和712×10~(-3)μm~2。聚合物微球调驱的调驱机理与聚合物驱不同,微球进入较大孔隙滞留和产生封堵作用,水进入较小孔隙发挥驱油作用。微球恒压实验的采收率增幅大于恒速实验的值,聚合物微球调驱(模型Ⅳ)的增油效果要优于聚合物驱(模型Ⅱ)的增油效果。     

长庆油田低渗透油藏聚合物微球深部调驱工艺参数优化

为了提高聚合物微球深部调驱技术在长庆油田低渗透非均质性油藏的应用效果,在先导试验的基础上,在室内开展了不同粒径聚合物微球微观测试和模拟岩心流动试验,优选了低、中、高含水阶段的微球粒径,模拟优化了不同含水阶段聚合物微球深部调驱注入工艺参数及段塞组合。该技术在安塞、西峰、靖安、姬塬等油田43口井进行了现场应用,油井产量自然递减率平均降低3.0百分点以上,含水上升率平均降低2.2百分点,累计增油16 000 t以上,累计降水21 400 m3。室内试验和现场应用结果表明,聚合物微球深部调驱技术对长庆油田低渗透油藏具有较好的适应性,解决了长庆油田低渗透油藏开发中存在的油井多向性见水、含水上升快和单井产能低等问题。      

纳米聚合物微球对高渗透介质封堵效果评价及作用机理

纳米聚合物微球尺寸小、性质稳定、形变能力好,可以运移至油藏深部进行调驱从而有效扩大波及面积,提高注水开发效率。为明晰纳米聚合物微球在高渗透层的封堵性能,利用支撑剂裂缝评价系统模拟高渗透通道,在不同实验条件下注入具有不同质量浓度和粒径的纳米聚合物微球,通过注入微球前后渗透率变化评价和分析其对高渗透层的封堵效果。实验结果表明：纳米聚合物微球能够封堵高渗透层;增加驱替流量不利于微球封堵,闭合压力与封堵效果呈波动变化关系,纳米聚合物微球溶液质量浓度和粒径与封堵效果未呈现明显的线性关系而是存在最优值。对实验参数进行主控因素分析后得到驱替流量对纳米聚合物微球封堵效果影响最大,闭合压力次之;而纳米聚合物微球溶液质量浓度和粒径影响相对较小。     

聚合物微球驱多轮次效果变差原因分析

特低渗油藏聚合物微球驱技术经过多轮次的注入后改善水驱能力减弱、控水增油效果变差。针对技术瓶颈,在深化微球驱机理研究和粒径匹配关系研究基础上,通过调整注入参数,开展注入方式、注入速度与注水技术政策优化,微球驱与多项技术组合,优化后油井见效比例增加,控水增油效果凸显,试验效果有效提升,形成了小粒径、低浓度、长周期的注入工艺参数和微球驱多项技术组合的综合治理技术,丰富了微球驱改善水驱技术体系。     

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。      

基于毛细管模型的纳米聚合物微球深部调驱机理

常规粒径匹配理论认为,聚合物微球能否进入地层孔隙并向深部运移,取决于粒径和地层孔喉直径的匹配关系,但无法充分解释纳米聚合物微球粒径越小、调驱效果越好的现象。文中根据微观实验明确了纳米聚合物微球在地层中的主要作用形式,建立了纳米聚合物微球沉积调控关键渗流参数数学模型,同时建立了2种基于毛细管模型的聚合物微球调驱数学模型,并通过算例对模型验证。研究结果表明:纳米聚合物微球在孔隙中的作用形式主要为沉积,通过沉积使得液流部分转向,进而达到扩大波及体积的目的;纳米聚合物微球调控储层渗透率的作用机理,是沉积后改变了孔隙的比表面积;算例表明,纳米聚合物微球通过沉积调驱的效果优于常规微球的封堵作用,也与数学模型及现场使用结果相符。该研究揭示了纳米聚合物微球深部调驱机理,为现场使用提供了理论依据。     

聚合物微球加效体系性能及驱油效果

为改善蒲北油田蒲125区块水驱和聚合物驱效果,提出采用聚合物微球加效体系调驱技术进行开发。在模拟油藏条件下,对加效体系性能进行评价,并分析其微观结构,研究其驱油效果。结果表明,在油藏条件下聚合物微球加效体系的黏度为114.3 mPa·s,具有良好的温度适应性、矿化度适应性和长期稳定性,其抗剪切性能优于聚合物溶液;加效体系微观结构是微球分散吸附在聚合物网状结构的支链上,既提高聚合物的黏度,又增强微球的分散性;加效体系提高采收率效果优于聚合物,注入加效体系后,高低渗层的分流率约为50%,较单一聚合物驱,加效体系调驱能更好地改善高含水油藏的开发效果,提高油藏采收率。     

纳米微球深部调驱技术在河南油田的应用

纳米微球具有在油层孔隙中改变注水渗流方向,扩大波及体积的特点。粒径分析显示微球粒径为纳米级,水化膨胀倍数为100~150;岩心模拟驱替试验表明,纳米微球注入性能好,单砂管封堵率在80.5%以上;高低渗砂管中,纳米微球优先进入并封堵高渗管,改变双管非均质性,启动低渗管内的原油,提高整体采收率可达20%以上。河南油田开展了王32、柴9井2个井组的微球深部调驱现场试验,井组内对应油井显示增油降水效果明显,阶段增油1 551.4 t,降水12 535.6 m3。纳米微球深部调驱技术为非均质油藏提高采收率提供了技术保障。     

聚合物微球在高温高盐碎屑岩水平井堵水中的应用

塔河油田碎屑岩油藏属高温高盐大底水油藏,非均质性严重,高含水油井上升速度快,严重影响了油田的开发水平。颗粒类堵剂孔喉适配能力差,不具备油水流动选择,堵水效果不佳。通过粒径实验和岩心驱替实验,对聚合物微球性能进行了评价,结果表明：聚合物微球在130℃条件下,用塔河地层水溶胀15d后,粒径增大了18倍,在煤油中粒径没有变化。浓度为2000mg／L的微球封堵率达到93．4％,注微球后双管驱油效率提高11．94％。通过现场试验分析,认为聚合物微球封堵强度较高,受矿化度影响小,增油效果明显,可用于非均质油藏高含水油井堵水。     

交联聚合物微球-聚合物复合调驱注入参数优化设计

针对渤海S油田聚合物驱后吸水剖面改善不明显、油井含水无明显下降等现象,采用交联聚合物微球-聚合物复合调驱技术进行物理模拟实验,研究复合体系组成、驱替速度、注入量等对驱油效果的影响,并优化了复合体系注入参数。研究表明,在复合体系总浓度为1 750 mg/L的前提下,体系中交联聚合物微球的浓度越大,采收率提高幅度越大,交联聚合物微球浓度在400~100 mg/L、缔合型聚合物浓度在1 350~1 650 mg/L范围内,都能取得较好的增油效果;交联聚合物微球-聚合物复合体系驱较单纯聚合物驱可以提高采收率8%~11%。复合体系驱替速度在3.5 m/d左右、注入量为530 mg/L·PV左右时,交联聚合物微球-聚合物复合调驱体系能较好地改善聚合物驱效果。图7参10     

聚合物微球调驱机理研究

通过室内渗滤评价实验和核磁共振实验,研究了多孔介质不同渗透率条件下聚合 物微球调剖效果规律,分析了规律产生的原因.结果表明,多孔介质平均渗透率适当时,聚合物微球可以达到最佳调驱效果,超出这一范围效果将变差.通过岩心驱替核磁共振分析实验进一步揭示其作用机理,即聚合物微球粒径应与孔喉尺寸匹配.聚合物微球粒径过大或过小,都不能达到最佳调驱效果:粒径过大,可注入性变差;粒径过小,则不能有效封堵优势通道.     

F1断块E1f2^3聚合物微球调驱先导试验研究与应用

聚合物微球调驱是中低渗油藏高含水开发后期提高采收率的一项技术。在Fl断块F4-F9井组开展了聚合物微球调驱先导试验。通过室内岩心实验,筛选了与油藏匹配的聚合物微球,利用油藏数值模拟技术,进行了调驱参数的敏感性评价;通过效果预测指标对比,优化设计了调驱方案。现场聚合物微球调驱试验中,Fl断块的开发效果得到了初步改善,个别对应油井初步见效。     

凝胶微球调驱技术在王集油田矿场实践认识

分析了王集油田东区油藏地质特征,根据油藏特征进行调驱工艺及段塞设计,开展了1个井组的矿场试验,结合油藏特征分析了试验井组凝胶微球调驱效果。矿场试验结果表明:注入凝胶微球后,注水井注水压力升高,地层充满度增加,吸水剖面改善,低渗透层有效启动,水窜优势通道得到有效封堵,井组平面上实现了注水受效方向改变,对应油井见到了明显的增油降水效果。试验结果表明聚合物微球调驱技术是非均质油藏高含水开发后期进一步挖潜剩余油的一项有效技术,能够显著提高油藏的开发效果。试验井采用凝胶微球调驱后,井组累计增油860多吨,累计降水1.2×104 m3。     

大庆油田萨中开发区分层注聚过程中的相关问题探讨

聚合物驱分层注入技术是提高原油采收率的有效途径之一。大庆油田萨中开发区笼统注聚井存在注入剖面不均匀、层间矛盾突出、中低渗透层得不到有效动用等影响聚驱开发效果的问题。为此,在聚合物驱的过程中对层间矛盾突出的注入井采取分层注聚措施,目前已有302口注入井分层注聚,占总数的37.6%。实际结果表明,分层注聚对聚合物驱最终采收率的提高发挥了不可替代的作用,但受到油层适应性与分层注入工艺等多种因素的影响,在生产中还存在一些需要解决的问题。通过对处于不同注聚阶段的分层注聚井的油层动用状况、动态变化特征及生产问题的分析,阐述了分层井的选井原则及分层时机,分析了目前分层注入工艺的适应性与存在的问题,为进一步完善聚合物分层注入技术提供了依据。     

HJ油田侏罗系油藏聚合物微球调驱技术矿场实践

HJ油田侏罗系油藏经过几年的开采,部分区块已进入中高含水期,为了保证油田稳产、提高油藏采收率,通过室内填砂管实验研究了聚合物微球类型、浓度及注入量对封堵效果的影响,在HJ油田侏罗系油藏开展了聚合物微球深部调驱试验。研究结果表明,注入0.3 PV的浓度5000 mg/L的WQ100型聚丙酰胺类纳米级聚合物微球(初始粒径约0.1μm,膨胀倍数5数20倍)可使物性与HJ油田侏罗系油藏相似的填砂管的渗透率降低85%以上。HJ油田侏罗系油藏延7层L242区和延9层L141区的聚合物微球调驱矿场试验结果表明:WQ100型聚合物微球对储层渗透率处于6×10-3数9×10-3μm2的井组的调驱效果较好,渗透率高于该范围井组封堵作用不明显,物性较差、水井油压接近系统压力井组不适宜于开展微球调驱。     

聚合物微球调驱技术及其在甘谷驿采油厂的应用

为了解决甘谷驿油田注水开发后受益油井水淹、水窜及注水效果不佳这一问题,研究分析了聚合物微球调驱技术的作用机理,通过室内试验研究,设计了一套适应甘谷驿油田的聚合物微球调驱现场实施方案。现场试验结果表明:此技术应用到实际生产后注入水快速突进现象得到有效控制,油井产油量普遍上升,含水率下降,取得了较好的效果。     

聚合物溶液、凝胶和微球渗流特性差异及其作用机理研究

化学剂调驱矿场实际增油效果与预期值还存在差距,主要原因之一是调驱剂与储层岩石孔隙配伍性较差,未能形成有效滞留和驱替,制约了调驱技术的发挥。为了提高调驱剂在孔喉中的有效滞留和实现液流转向效果,以渤海油田储层和流体物性为模拟对象,研究了聚合物溶液、凝胶和微球的渗流特性和作用机理。结果表明,与聚合物溶液相比,Cr~(3+)聚合物凝胶阻力系数和残余阻力系数较大,且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性;聚合物微球具有缓膨特性,可以在吸水膨胀前进入岩心孔隙内并在其中吸水膨胀,进而产生较强滞留和封堵作用以及较好的液流转向效果。与聚合物溶液的分子聚集体相比,聚合物微球粒径分布较集中,相同岩心条件下不可及体积较大,而不可及孔隙中剩余油能被微球携带液波及,整体波及效率提高。     

大庆油田萨中开发区分层注聚过程中的相关问题探讨

聚合物驱分层注入技术是提高原油采收率的有效途径之一。大庆油田萨中开发区笼统注聚井存在注入剖面不均匀、层间矛盾突出、中低渗透层得不到有效动用等影响聚驱开发效果的问题。为此，在聚合物驱的过程中对层间矛盾突出的注入井采取分层注聚措施。目前已有302口注入井分层注聚。占总数的37．6％。实际结果表明，分层注聚对聚合物驱最终采收率的提高发挥了不可替代的作用。但受到油层适应性与分层注入工艺等多种因素的影响，在生产中还存在一些需要解决的问题。通过对处于不同注聚阶段的分层注聚井的油层动用状况、动态变化特征及生产问题的分析，阐述了分层井的选井原则及分层时机，分析了目前分层注入工艺的适应性与存在的问题，为进一步完善聚合物分层注入技术提供了依据。     

孔喉尺度弹性微球调驱影响因素

为了进一步表征孔喉尺度弹性微球的调驱效果,通过填砂管驱替实验,研究了微球粒径与岩心孔喉直径之比、驱替速度、微球质量浓度对调驱效果的影响。结果表明:微球封堵率和最大变形运移压力梯度随微球粒径与孔喉直径之比的增加先增大后减小,随驱替速度的增加而减小,随注入微球质量浓度的增加而增大。当微球粒径与孔喉直径之比为1.4～1.5时,调驱效果较好;当微球粒径与孔喉直径之比为1.42时,微球封堵率和最大变形运移压力梯度均达到最大,分别为90.4%和0.1MPa/m;当驱替速度大于5m/d时,驱替速度对微球封堵率和最大变形运移压力梯度的影响变小。在矿场条件下,近井地带驱替速度大,远井地带驱替速度小,微球可以顺利运移至远井地带,到达油藏深部并形成有效封堵,实现深部调驱。当微球质量浓度大于1500mg/L后,随微球质量浓度增加,封堵率的增加幅度变小。