特低渗油藏热水驱阻垢剂的合成、评价及应用研究

针对低渗、特低渗透油田,在热水驱开发过程中,温度升高结垢现象加剧,导致常规的阻垢剂失效的问题。在室内通过自由基聚合方法,以水为溶剂,过硫酸铵为引发剂,以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)等为原料,合成出MA/AA/AM/AMPS四元共聚物阻垢剂。并分别探讨了引发剂用量、阻垢剂用量,温度控制等条件对阻垢率的影响。经红外光谱分析结果表明,该共聚物阻垢剂含有羧酸基、膦基和磺酸基等阻垢分散基团。实验结果表明,合成的产品在高温、高矿化度环境中对碳酸钙、硫酸钙阻垢效果较好,分别可达到96.74%和96.91%。在低渗、特低渗油田热水驱技术中具有较好的应用前景。     

油田硫酸钡阻垢剂的制备与性能评价

以马来酸(MaA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、亲水性长链分子(A-501)为原料,过硫酸铵为引发剂,合成了硫酸钡阻垢剂.考察了单体质量比、反应温度、反应时间对阻垢效果的影响,结果表明,在A-501/MaA/AMPS单体质量比为8∶1∶10.4,反应温度80℃,反应时间5h条件下,共聚物阻垢剂对硫酸钡垢的阻垢率可达92％.考察了阻垢剂浓度对阻垢性能的影响,结果表明,在共聚物浓度为128 mg/L时,共聚物阻垢剂对硫酸钡垢的阻垢率达90％以上.电导率法初步探讨了阻垢剂对硫酸钡晶体的影响,结果表明,阻垢剂的加入能延长硫酸钡结晶时的诱导期,对硫酸钡晶核生成有抑制作用.     

胜利油田硫酸钡锶垢阻垢剂BR的研究

针对胜利油田纯梁采油厂输水管道结垢严重的问题,研制合成了硫酸钡锶垢阻垢剂BR。以顺丁烯二酸酐/烯丙基磺酸钠合成低相对分子质量顺丁烯二酸酐/烯丙基磺酸钠共聚物,其再和次磷酸钠、丙烯酸钠进行嵌段共聚,合成了硫酸钡锶垢阻垢剂BR。考察了反应温度、反应时间、基团比例对阻垢效果的影响,确定最佳合成条件为：反应温度110～120℃,反应时间5 h,阻垢剂BR中n(磺酸基)：n(羧酸基)：n(磷酸基)=1：7：2。并且考察了阻垢剂BR用量、温度、矿化度等条件对阻垢性能的影响,结果表明,阻垢剂BR具有较好的耐温性和抗盐性。在胜利油田纯梁采油厂纯47—5井输水管道中进行阻垢剂BR的阻垢性能评价试验,结果表明,阻垢剂BR能有效阻止硫酸钡锶垢生成。     

IA/N-MAM/SMAS三元共聚物阻垢剂的性能评价

针对实验合成的衣康酸/N-羟甲基丙烯酰胺/甲基丙烯磺酸钠(IA/N-MAM/SMAS)三元共聚物阻垢剂,分别考察了水样的pH值、温度、钙离子质量浓度对共聚物阻垢性能的影响,对比了合成的共聚物阻垢剂与商业化的水处理剂分散水中氧化铁的性能,并对阻垢实验中生成垢样的表观形貌进行SEM分析。研究结果表明:合成的三元共聚物阻垢剂适用于具有高温、高矿化度的弱碱性工业循环冷却水,阻垢剂中引入的磺酸基和酰胺基官能团增加了其分散氧化铁的性能,改变了碳酸钙垢晶体的形态和结构,抑制了垢的生长。     

STNTHESIS AND SCALE INHIBITORY PROPERTY OF PHOSPHONO-CONTAINING ACRYLIC ACID/MALEIC ANHYDRIDE COPOLYMER

合成了膦基丙烯酸-马来酸(酐)共聚物阻垢剂ZPS-01。最佳工艺条件为AA、MA摩尔比75∶25,次磷酸盐20%,引发剂10%,反应时间4 h,反应温度90℃。静态阻垢性能测试结果表明,ZPS-01用作油田污水的阻垢剂,综合性能优于常用阻垢剂HEDP。     

顺丁烯二酸—甲基丙烯酸—醋酸乙烯酯共聚物的合成及阻垢效果研究

以水为溶剂,过硫酸铵（钾）为引发剂,合成了顺丁烯二酸－甲基丙烯酸－醋酸乙烯酯共聚物阻垢剂。研究了影响共聚物阻垢效果的合成工艺条件。通过IR、TG和DSC了共聚物的结构和热性质,用电和X－射线衍射研究了CaCO3和CaSO4晶体畸变。共聚物的阻垢效果随溶液中Ca^2 的浓度、pH值和温度等的增加而降低。与同类聚合物相比,该共聚物在高温条件下阻垢效果较好,可考虑作为耐高温阻垢剂使用。     

膦基磺酸共聚物阻垢剂的研制及性能研究

以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、次磷酸钠为原料，过硫酸铵为引发剂，水为溶剂，合成了膦基磺酸共聚物阻垢剂ASP。考察了合成条件对共聚物阻垢剂性能的影响，结果表明，在单体AA与AMPS的摩尔比为1：0．15，次磷酸钠用量10％，过硫酸铵用量8％，反应温度90℃，反应时间4h条件下，合成共聚物ASP对碳酸钙垢和磷酸钙垢的阻垢率均能达85％左右；并对ASP性能作了评价，当ASP用量为20mg／L时，两种钙垢的阻垢率均达90％以上，在温度不超过80℃、pH值达10时，两种钙垢阻垢率仍能达85％以上，说明ASP阻垢剂具有一定的抗温抗碱能力。     

马来酸酐-丙烯酸含磷共聚物阻垢剂的合成与性能评价

以水为溶剂,过硫酸盐为引发剂,以马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)、次磷酸盐为单体合成了含磷共聚物阻垢剂MA-AA-P.研究了合成条件对该共聚物阻碳酸钙垢、硫酸钙垢性能的影响,确定了最佳的合成条件:单体摩尔比AA∶MA =3∶1,引发剂为10%(占单体总质量),次磷酸盐加量20%,反应温度90℃,反应时间4h.考察了不同条件下的阻垢性能,试验结果表明, 阻垢剂加量10～20mg/L,pH值6～8.5,温度范围60～80℃,阻垢效果最佳.     

环境友好型阻垢剂SWSI-1的合成及其性能评价

利用马来酸酐和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸合成了一种环保型阻垢剂SWSI-1,对合成条件进行了优化设计,优选出最佳的共聚条件:ESA与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸的共聚比为4∶1,共聚时间3h,共聚温度85℃。进行了阻垢剂浓度对CaCO_3、Ca_3(PO_4)_2、BaSO_4阻垢效果的评价实验、阻垢剂对Fe_2O_3的分散性能及阻垢剂的生物降解性研究。当阻垢剂浓度为15mg/L时,对碳酸钙的阻垢率达到98.1%;当阻垢剂浓度为30mg/L时,阻垢剂对磷酸钙的阻垢率达到100%;当阻垢剂浓度为25mg/L时,对硫酸钡的阻垢率可以达到78.62%;当阻垢剂浓度达到25mg/L时,阻垢剂对Fe_2O_3的分散性较好,透光率为49%;合成阻垢剂在第28d时的生物降解率达到65.24%,属于生物降解物质。     

MA-SAS-AA阻垢剂研制

以马来酸酐（MA）、烯丙基磺酸钠（SAS）、丙烯酸（AA）为原料,过硫酸铵为引发剂,合成了MA—SAS—AA水溶性聚合物阻垢剂,考察了合成条件对共聚物阻垢率的影响,结果表明,在MA：SAS：AA摩尔比为1：0．4：0．3,引发剂用量为单体总质量的10％,反应体系pH4．0,反应温度80℃,反应时间4h条件下,MA—SAS—AA共聚物阻垢剂对碳酸钙垢的阻垢率可达93．7％。同时考察了应用条件对共聚物阻垢率的影响,结果表明,在共聚物浓度10mg／L,成垢溶液pH8．0,溶液温度50～60℃条件下,共聚物对碳酸钙垢的阻垢率达90％以上。     

低渗透油藏的热水驱研究

热水驱仅包括两个被加热相的流体,热水驱的主要机理是热膨胀,降低黏度,润湿相改变和油水界面张力的降低。热水驱实验使用的岩心样本取自某稠油低渗透油藏,主要是未被饱和的砂岩。实验在相同的油藏压力,不同的温度（范围在110oC以内）和不同种类的原油下进行的。对比了每个试验的最终原油采收率、残余油饱和度、束缚水饱和度、和压力降落。应用JBN方法分析了动态恒温驱替的结果,从而得到岩心的相对渗透率及低渗透砂岩中温度对油水相对渗透率的影响。结果显示在低渗透率的砂岩中使用高温热水在较高压力下驱替稠油,也有可能获得较高的采收率。在稠油体系中,原油生产的热水注入率比在中质油和超稠油要高,但是在传统稠油油藏它的价值很少被报道。另外,研究发现当岩石被加热时,油水的相对渗透率取决于温度,而残余油饱和度会降低,束缚水饱和度会增加。     

Investigating the performance of hot water injection in geostatistically generated permeable media

The study investigates the performance of hot water flooding compared to conventional water flooding in recovering heavy oil from heterogeneous reservoirs through fine-mesh numerical simulations. A total of 16 permeability maps were generated geostatistically to cover a wide range of reservoir heterogeneity. Two measures of heterogeneity were used to characterize the permeability maps: the Dykstra–Parsons coefficient and the spatial correlation length. Extensive three-dimensional, fine-mesh simulation runs were performed to study the functional relationships between several design parameters and the oil recovery obtained during hot water flooding. These results were then compared to those obtained by conventional water flooding. Parameters which were investigated include: (1) degree of reservoir heterogeneity (2) injected fluid temperature (3) well configurations, and (4) viscosity ratio. Results showed that these parameters play important roles in the displacement behavior of heavy oil, with reservoir heterogeneity having more significant effects. It is proven that hot water flooding can be more effective than conventional one by considering the critical values of the above studied parameters. The paper also shows the conditions that can be detrimental to hot water flooding.     

中原油田CO2驱提高采收率技术及现场实践

系统总结了中原油田近十年来研究和实践形成的CO2驱提高采收率技术系列,包括CO2驱油机理、适宜性筛选评价技术、油藏工程技术和配套注采工程技术;评价分析了濮城沙一段下亚段油藏、胡96块等试验区的实施效果,总结不同类型油藏实施CO2驱的得失。研究结果表明,对于特高含水油藏,CO2溶于油斑和油膜,可驱动水驱残余油;对于深层低渗透油藏,CO2与原油界面张力小,毛管阻力小,可以驱替半径为0.01μm以上孔喉中原油。现场实践证实,CO2驱在防腐、剖面监测、分层注入及流度控制等方面已经形成了较成熟的技术,在深层低渗透油藏、特高含水油藏的应用中均取得了较好效果。同时,CO2驱具有不受温度、矿化度影响的优势,在高温高盐油藏具有巨大推广价值,为其他类型油藏注气提高采收率技术和实践提供借鉴。     

用核磁共振成像技术研究聚合物驱油过程

采用核磁共振成像技术,在接近实际地层条件的三层非均质物理模型中,可视化地研究了不同大小聚合物段塞的驱油过程,获得了聚合物段塞运动的三维核磁共振图像,同时还研究了聚合物注入前后孔隙利用系数的三维变化情况.结果表明:聚合物段塞注入过程中,高渗层的采出程度得到进一步提高,注入一定体积的聚合物溶液后,中、低渗层才开始见效;聚合物段塞注入后的继续注水过程中,低渗层的采出程度有大幅度提高,同时,高、中渗透层也有所提高;三维核磁共振成像还表明,聚合物溶液注入后,模型孔隙利用系数明显提高,孔隙利用系数提高的幅度与孔隙注入端之间的距离有关;在非均质模型中,聚合物溶液能改善水油流度比,提高油层内部水驱微观波及系数和宏观波及系数从而提高驱油效果.     

聚合物驱“吸液剖面反转”现象机理研究

聚合物驱油技术在中国已经得到了广泛应用,为提高原油采收率做出了巨大贡献.许多非均质性比较严重的区块出现聚合物驱阶段高渗透层吸液量大于水驱阶段吸液量,中低渗透层吸液量少于水驱阶段的"吸液剖面反转"现象.利用物理实验,对影响原油采收率的各种因素进行了系统研究.结果表明,油藏渗透率级差、聚合物相对分子质量和聚合物溶液注入时机均对聚合物驱过程中"吸液剖面反转"现象存在影响,这对提高聚合物驱油效果具有积极意义.     

低矿化度水驱研究进展及展望

针对国外低矿化度水驱已运用于矿场实践而国内相关研究还未开展的现状,对低矿化度水驱机理 及其存在的问题进行了综述,并对低矿化度水驱的发展趋势作了展望。对于砂岩油藏,低矿化度水驱提高 采收率的机理主要为类碱驱、微粒运移以及多组分离子交换引起的储层润湿性改变;而对于碳酸盐岩油 藏,低矿化度水驱提高采收率的机理则主要是多组分离子交换引起的储层润湿性改变。原油性质、储层 性质、地层水及注入水性质、地层温度等因素均可以影响低矿化度水驱提高采收率的效果。目前低矿化度 水驱存在的问题主要包括提高采收率机理不清、低矿化度水源限制、油田储层适应性问题等。最后指出, 低矿化度水驱若与现有油田开发技术、煤层气生产技术、低渗透油田及高含水油田开发技术相结合,将会 是经济、环保、潜力巨大的提高采收率新技术。     

空气泡沫调驱技术在浅层特低渗透低温油藏的适应性研究

空气泡沫调驱技术综合了空气驱和泡沫驱的优点,可提高波及系数和驱油效率,在中高温油藏中取得了很好的应用效果,但是在浅层特低渗透低温油藏中的应用较少。根据陕北油区特低渗透油藏地质特征,以甘谷驿油田唐114井区为例,通过理论研究、室内实验和现场试验研究了空气泡沫调驱技术在浅层特低渗透低温油藏的适应性。结果表明:室内实验低渗透层中的原油被明显启动,驱油效率由水驱阶段的8.33%升高到50.55%;矿场试验井组含水率由98%下降至73%,产液量由3m3/d降至0.8m3/d,平均单井产油量由0.05m3/d增至0.2m3/d。空气泡沫调驱技术在甘谷驿油田具有较强的适应性,可大幅度提高油田采收率,对同类油藏的增油控水具有一定的借鉴作用。     

文33块沙三段深层低渗透油藏注水开发效果评价

针对中原油田文33块沙三上亚段油藏埋藏深,高温,高压,低渗透等地质特点和近10余年来一直注水进水,难采出,开发基本面临瘫痪状态的实际情况,通过开展逐层上返先导试验,结合细分层系,加密井网,并采取压裂改造,改善水质等技术措施,成功实现了该深层低渗油藏的全面注水开发。     

低渗透油藏CO2驱注入方式优化

根据吉林油田某低渗透区块的油藏条件,运用数值模拟方法研究不同驱替方式下的驱油效果。数模结果显示,交替驱替方式优于注水方式和连续气驱方式,能大幅度提高原油采收率。在交替驱过程中,气段塞和水段塞的先后顺序对采收率有显著的影响,气水交替驱优于水气交替驱,随着注气速度的增加,采收率的差值也逐渐增加。气水交替驱注入CO2能够和原油充分接触,越早注入CO2,对提高原油采收率越有利。该研究不仅为低渗透油田CO2驱油技术提供了理论基础,而且对于国家下一步进行CO2驱油和埋存潜力评价及规划具有重要的借鉴意义。     

聚合物驱后恢复水驱提高采收率方法平板模型试验研究

通过室内物理模拟试验比较2种聚合物驱后的提高采收率方法,并考虑不同渗透率级差模型对聚合物再利用技术的影响,得到聚合物驱后对地下聚合物溶液再利用技术和效果的认识。研究表明:在聚合物驱-水驱-深部调剖-活性水驱的试验中,聚合物驱后恢复水驱,因水的流度远高于聚合物溶液的流度,会产生严重的指进现象,降低了水的波及系数;同时大量水体又会严重稀释深部调剖剂,使其强度减弱,调剖效果变差。在聚合物驱-水驱-絮凝和固定-深部调剖-活性水驱的试验中,可通过絮凝剂对水驱稀释的聚合物溶液絮凝再利用,形成絮凝体对高渗透层产生封堵,再注入固定剂溶液进入聚合物浓度较高的次高渗透层,通过交联形成交联体起到深部调剖和驱油作用。在3种渗透率级差的平板模型试验中,对絮凝和固定技术进行了对比试验,证实该技术具有一定的有效期,产生的絮凝体和交联体强度较高,为后续深部调剖和活性水驱奠定了良好的基础,同时该技术具有成本低廉、采出程度高、对中低渗透层的伤害程度小及对地下存在聚合物再利用程度高等优点。