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。     

纵向非均质储层凝胶调剖剩余油分布特征实验研究

设计、制作了带有饱和度场监测的含电极两层纵向非均质平板岩心模型,通过电阻率法实现对非均质模型中剩余油分布定量描述,通过模拟正韵律厚油层水驱、聚合物驱、凝胶调剖实验,测试调剖前后剩余油分布,得出不同注入方案、不同驱替阶段下模型内调剖驱替效果及剩余油分布特征。实验结果表明,渗透率级差越大,低渗透层内剩余油越富集,调剖后波及程度提高幅度越大,高渗透层水流优势通道越明显,波及程度越大、洗油效果越好;不同注水量对低渗透层的波及效果没有明显改善,不同方案开发效果基本一致;聚合物注入量越小,调剖时机越早,提高采收率幅度越大;调剖剂用量越大,对高渗透层的封堵半径越大,低渗透层的波及体积大幅度提高,剩余油动用程度越高,油水前缘向生产井推进越远。     

聚合物微凝胶调剖剂及其岩心渗流特征

研究由高分子量,低水解度聚丙烯酰胺为主剂和RF树脂为交联剂的聚合物微凝胶调剖剂溶液的交联反应速度,热稳定性能,流变学特性及其在岩心中的渗流特征,在模拟樊家川油田地质条件下,聚合物微凝胶调剖溶液的交联反应速度,热稳定性能,流变学特性及其在岩心中的渗流特性,在模拟樊家油田地质条件下,聚合物微凝胶有较好的岩心注入性能,对高渗透岩心有较高的封堵效率和优异的耐冲刷特性,在低渗透岩心的伤害程度较小,调剖后岩心驱油效率比水驱提高15个百分点以上,这种聚合物微凝胶调剂适宜于非均质厚油层的深部调剖作业。     

聚合物驱后热化学沉淀调剖提高采收率技术研究

在探讨聚合物驱油后油层物性变化及剩余油分布特点的基础上,提出利用热化学沉淀进行油藏深部调剖提高采收率的方法。该方法的调剖原理不同于传统的调剖,主要通过缩小孔隙体积而达到降低高渗透层渗透率的目的。初步的物理模拟研究表明,选用硼酸钠溶液进行结晶沉淀,可以明显降低高渗透层的渗透率,且在10倍孔隙体积水洗后渗透率降低幅度仍可保持在55．8％～60．2％,并且“堵而不死”,实现真正意义上的调剖。在二维纵向非均质模型上的热化学沉淀调剖驱油实验表明,在聚合物驱后可继续提高采收率7．8％～9．2％,效果同于聚合物凝胶,并且具有注入粘度低、可进入残余油不连续分布的油藏深处等特点,尤其适合于温度适中的油藏。     

中低渗油藏pH敏感聚合物深部调驱技术

针对中低渗储层常规聚合物注入困难的问题,采用物理模拟的方法研究了pH敏感聚合物的注入性能、封堵性能和调驱效果。结果表明：聚合物在酸性条件下黏度很低,随pH值上升黏度显著提高;阻力系数和残余阻力系数与注入溶液pH值、岩心渗透率和注入速度有关,pH值减小,阻力系数大幅降低而残余阻力系数变化较小,渗透率减小、注入速度降低,阻力系数和残余阻力系数均增大;残余阻力系数受关井时间影响,随时间延长残余阻力系数上升,当时间超过48h后则基本不变;双岩心渗透率级差为2.6～9.5时,注入调驱液后吸水剖面得到有效调整,低渗岩心剩余油动用率显著提高,总体采收率增值超过20个百分点。上述研究对中低渗砂岩油藏深部调驱技术的实践具有一定指导意义。     

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。     

污水配制复合离子调剖剂性能及驱油效果

针对大庆油田污水配制复合离子调剖剂体系,开展了复合离子调剖剂性能评价实验及聚合物驱岩心驱油实验。研究表明:不同污水配制复合离子调剖剂长期热稳定性和抗剪切性均较好;剪切前后,成胶强度和热稳定性变化不大;污水配制复合离子调剖剂对不同渗透率的岩心封堵效果均较好,岩心堵塞率可达到97%以上;聚合物驱之前注入调剖剂的驱油效果优于中期和后期注剂;随调剖剂用量增加,提高采收率值增大,但增幅变缓,确定最佳调剖剂用量为0.10 PV。     

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     

聚合物驱后地下聚合物的固定技术研究

通过填砂管试验，以残余阻力系数作为评价指标，筛选了最优固定剂配方，研究了固定剂在填砂管中对聚合物溶液的固定效果，同时研究固定剂对试管中的HPAM在不同条件下的固定强度，最后通过室内物模试验比较几种聚合物驱之后的提高采收率措施。研究表明：随着固定剂质量分数的增加，对HPAM的固定后残余阻力系数逐渐增加；HPAM相对分子质量越高，固定后残余阻力系数越高，固定后所形成的冻胶体系粘度也越高。通过流动试验数据说明，聚合物驱后注入固定剂溶液可以使聚合物驱后水驱采收率增加10．33％，若之后再进行适度地深部调剖，采收率还有一定程度的增加。与聚合物驱后直接注入深部调剖剂相比，具有成本低廉，采出程度高以及对地下存在聚合物利用程度高等优点。     

大庆油区三元复合驱耐碱性调剖剂的研制与段塞组合优化

针对大庆油区三元复合驱区块中后期含水上升快,不同渗透率油层动用差异大,注入液无效循环的问题,开展了三元复合驱耐碱性调剖剂的研制。通过对交联剂种类及质量分数、聚合物质量浓度及相对分子质量和聚合物溶液熟化时间等的筛选,并结合正交试验,研制出了适用于三元复合驱深部调剖的调剖剂配方,该配方由相对分子质量为2 500×104且质量浓度为2 000 mg/L的聚合物、质量分数为0.15%的离子型交联剂YH-1、质量分数分别为0.1%和0.08%的有机交联剂THM-1和THM-2以及质量分数为0.2%的稳定剂、质量分数为0.1%的除氧剂组成,形成的调剖剂成胶时间为102 h,成胶粘度为3 510 m Pa·s,稳定时间大于60 d,抗盐性好,对三元复合体系界面张力影响不大。该调剖剂应用于三元复合驱调剖时,能够更好地发挥注入液驱替中、低渗透层的作用,比不应用调剖剂的三元复合驱提高采收率4%左右。数值模拟结果表明,在注入调剖剂前,加入0.01倍孔隙体积的前置聚合物段塞,能够使调剖剂保持更好的成胶性能,效果更好。     

梳形聚合物凝胶与普通聚合物凝胶性能对比

分别用梳形聚合物(M=2300×104)和普通聚合物(M=2200×104)配制梳形聚合物凝胶和普通聚合物凝胶,对比了两种凝胶的成胶特性、流变参数、微观结构和驱替效果。结果表明,两种凝胶的成胶间均为24 h,30℃下老化30 d后,普通聚合物凝胶和梳形聚合物凝胶的体积缩小率分别为1.2%和0.9%,热稳定性良好。成胶前,梳形聚合物凝胶的假塑性和增稠性高于普通聚合物凝胶;成胶后,梳形聚合物凝胶的弹性高于普通聚合物凝胶,且微观结构密实。岩心经梳形聚合物凝胶和普通聚合物凝胶封堵后,水驱采收率增幅分别为24.61%和21.64%,梳形聚合物凝胶的增油效果较好。     

聚合物驱项目注聚时机的技术评价

从聚合物驱驱油机理出发，运用技术经济评价原理，研究聚合物驱油田开发项目的注聚时机。对聚合物驱项目进行数值模拟时，认为若注聚有效期最后一年的产油量等于项目的经济极限产量，最后一年的含水率等于项目的经济极限含水率，则该项目选择的注聚时机最优，项目的提前采油量接近于零，驱油效果主要为项目的“新增”经济可采储量。     

聚合物分子结构对聚合物抑制性的影响

对聚合物的分子量、分子链节中各种基团的比例及种类等结构因素对其抑制性的影响进行了研究。增大聚合物的分子量及分子链节中吸附基团的比例,有利于增强聚合物的抑制性。同时,引入有机阳离子基团,可显著增强聚合物的抑制性。     

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。     

聚合物驱油田注入与产出聚合物的对比研究

应用美国Millipore切向流超滤系统，建立了超滤浓缩恒重的方法，消除了产出液中盐等杂质的影响，准确测定了见聚油井产出液中聚合物的质量浓度、相对分子质量和水解度。对孤岛油田5口见聚油井注入与产出聚合物进行了对比研究，发现聚合物在注入及地层渗流过程中相对分子质量和水解度发生明显变化，对同时注聚的见聚油井来说，见聚时间越晚、层位越深、井距越大，聚合物在地下受到的降解和水解作用越严重。     

阳离子聚合物型絮凝剂处理含聚污水的研究

以污水中油滴的粒径和Zeta电位及污水的浊度、含油量、过滤性为考核参数,考察了污水类型、阳离子聚合物型絮凝剂含量、絮凝剂的阳离子度和分子结构对絮凝剂处理含聚污水和不含聚污水的影响。实验结果表明,随絮凝剂FO4800SH含量的增加,不含聚污水中油滴的粒径和污水的浊度呈先减小后增大的趋势,油滴的Zeta电位呈先增大后平稳的趋势;含聚污水中油滴的粒径略有减小,污水的浊度减小,油滴的Zeta电位为负值且变化程度小。絮凝剂的阳离子度越大,含聚污水中油滴的粒径、污水的浊度、含油量越小;当絮凝剂FO4240SH,FO4440SH,FO4800SH的质量浓度分别为300,300,200 mg/L时,含聚污水的过滤性最好。交联型絮凝剂和线型絮凝剂对含聚污水的处理效果相当,但含有交联型絮凝剂的含聚污水的过滤性较好。     

砾岩油藏聚合物驱产聚浓度变化规律

新疆克拉玛依油田QD1区克拉玛依组下亚组砾岩油藏经历长期注水开发,储集层非均质性变强,裂缝和优势通道发育,后续聚合物驱过程中出现采出井产聚浓度高等问题,影响了聚合物驱效果。为认识砾岩油藏聚合物驱产聚浓度变化规律,以该区油藏储集层特征和流体为研究对象,采用生产动态分析、理论公式计算等多种技术手段,针对聚合物驱生产阶段划分、产聚浓度上升规律、产聚浓度界限图版和聚窜井治理压力下限等开展了研究。结果表明,砾岩油藏聚合物驱生产阶段可以划分为注聚初期、见效高峰期、见效后期和后续水驱4个阶段。见效高峰期一般为2~3 a,高峰期内最大产聚浓度为737.2 mg/L,最大相对产聚浓度不超过0.550,相对产聚浓度上升率不超过2.3;140 m和120 m井距相对产聚浓度上升率合理范围为2.3~6.0,对应相对产聚浓度为0.276~0.720,产聚浓度为414.0~1080.0 mg/L;优势通道、压裂裂缝和缝道共存3种聚窜类型井治理的压力下限标准分别是8.0 MPa,10.0 MPa和9.5 MPa.此研究成果对该区及同类型油藏聚合物驱生产动态调整和聚窜井分类治理具有借鉴意义。     

聚合物驱油藏浓度分布与变化

在充分考虑聚合物溶液在地层中流动时发生吸附和弥散以及热降解作用的基础上,给出了浓度扩散-弥散数学模型,并针对低、中和高浓度聚合物溶液情况得出相应的Laplace空间分析解。利用该结果可以预测聚合物溶液浓度在地层中的分布变化,计算阻力系数,对于三次采油聚合物驱油藏动态监测具有较大的理论指导作用。     

埕东油田聚驱过程聚合物黏度影响因素

目前国内大部分油田多采用清水配制聚合物母液,污水稀释聚合物的工艺,实现部分油田采出水的资源化利用。但在实际应用过程中,无论是聚合物驱还是复合驱,由于在注入体系中引入化学剂,同时大量的各类离子、悬浮物和细菌等以不同形态存在于污水中,会对以污水为主的聚合物溶液的黏度造成不同程度的影响。污水配注聚合物黏度保留率低,大大制约了聚合物效果的发挥,影响聚合物驱油技术的应用效果。研究发现,通过控制Fe2+、SRB、H2S的含量,可以有效地降低它们对聚合物溶液黏度的影响。     

海上油田聚合物驱单管多层注聚工艺技术

传统的单管多层注聚工艺所采用的井下配水器在产生节流压差的同时,聚合物溶液剪切降解严重,对注聚效果产生不良影响。为此,开发了海上油田单管多层注聚工艺技术。该工艺的井下管柱包括液压保护阀、侧过油管锚、液控封隔器、聚合物低剪切配注器及单流阀等工具。该工艺洗井通道大,可实现大排量洗井,不易堵塞,配注器出口设计了防返吐机构,可防止地层返吐物进入配注器。现场应用结果表明,该工艺的作业成功率达到100%,投劳成功率100%,分层压差调节范围达3 MPa,改善了区块的开发效果。