渤海油藏高渗透层封堵剂组成优化及其影响因素实验研究

因海上油田具有渗透率较高且大孔道发育的特点,常规封堵剂难以满足其优势通道封堵技术经济要求。为解决该问题并能对渤海油藏高渗透层进行有效封堵,以渤海油藏储层特征及流体性质为基础,以化学分析、物理模拟、仪器检测为技术手段,以油藏工程和无机化学为理论指导,在油藏温度条件下开展了封堵剂组成优化及其影响因素实验研究。结果表明,从封堵剂固化时间、酸溶性和抗压强度等方面考虑,推荐固化剂为NaOH,增粘剂为无机增粘剂,缓凝剂为复合缓凝剂。在固化剂、增粘剂、缓凝剂和主剂等组分中,缓凝剂对封堵剂固化时间影响较明显。缓凝剂质量分数为0.1%~0.5%时,固化时间为5.5~480 h且可调节。     

压裂液滤失性对增油效果的影响和作用机理

非均质油藏水驱或聚合物驱后,油井附近区域中低渗透储层难以波及,剩余油饱和度较高。为深入了解压裂液滤失性对压裂增油效果的影响,比较了5种压裂液的滤失性能,通过改变压裂液滤失时间和裂缝长度,研究了压裂液滤失性对增油效果的影响和作用机理。结果表明,与改性胍胶相比,合成聚合物压裂液滤性能良好,滤失液可以将水平裂缝入口附近区域岩心中剩余油驱替到岩心深部区域,在后续水驱作用下剩余油再沿裂缝返回采出端,达到提高采收率的目的。通过选择压裂液类型以及增加压裂施工时间和裂缝长度,可使压裂液滤失量增加,滤失液波及体积增大,发生运移剩余油量增加,导致采收率增幅提高。从技术经济效益角度考虑,推荐"聚合物溶液+聚合物凝胶"段塞组合进行施工,合理的压裂裂缝长度为1/5数1/3注采井距。     

Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入调驱作用机理——以渤海LD10-1油田为例

针对渤海LD10-1油藏减缓吸液剖面反转技术需求,通过层内非均质岩心驱替实验,发现Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入工艺具有较好的增油降水效果,运用并联岩心驱替实验,从驱替过程和驱油效果两方面探讨了交替注入增油机理。结果表明,相比整体凝胶段塞注入工艺,"Cr~(3+)聚合物凝胶+水"交替注入方式具有更好的封堵和驱替效应。凝胶前置段塞对高渗透层实施封堵后,后续水段塞一方面可使弱凝胶分子线团膨胀加强封堵效果,改善后续流体的转向能力,另一方面还可增强驱替效果,减缓吸液剖面反转现象。在实际设计交替轮次数时,应考虑水段塞过多易引起高渗透层突进的问题。     

致密油储层动态渗吸采油效果及其影响因素

渗吸采油是(弱)亲水致密油藏高效开发的重要技术措施之一,渗吸采油物理模拟是优选渗吸液配方组成和优化渗吸液段塞组合的重要实验手段。针对大庆外围地区致密油藏开发技术需求,以高分子材料学、物理化学和油藏工程等理论为指导,以化学分析、仪器检测和物理模拟等技术为手段,以大庆外围扶余储层地质特征和流体性质为模拟研究对象,开展了动态渗吸采油效果及其影响因素实验研究。结果表明:在渗吸采油实验中,随注液压力升高,渗吸采收率增加;随注液速度增大,渗吸采收率增幅呈现出"先增后减"变化趋势;随渗吸液注入段塞尺寸增加、憋压时间延长和交替注入次数增加,渗吸采收率增加,但增幅逐渐减小。动态渗吸采油实验最优参数推荐:注液速度为0.2 m L/min、段塞尺寸为0.3 PV、憋压时间96 h和交替注入次数为3。与单独注渗吸液或增能剂措施相比较,采取"渗吸液+增能剂"组合方式可以产生协同效应,增强孔隙内油水交渗作用,提高渗吸采油效果。     

渤海油藏优势通道多级封堵与调驱技术

为了解决海上油田大尺寸优势通道引起的注入液窜流技术难题,以渤海油藏储层和流体为研究对象,开展3种封堵剂基本性能评价、封堵率和多级封堵及调驱增油降水效果实验研究和作用机理分析。结果表明:封堵剂BH-1固化前为粘稠性流体,注入性较好;固化后为灰黑色致密固体,固化时间可在24~120 h内调整,固化后具有极高的抗压和耐冲刷能力,适用于近井地带大尺寸优势通道封堵。半互穿网络结构凝胶成胶前为粘性流体,注入性良好;在岩心孔隙内静置候凝24 h后,开始出现明显交联反应,120 h时形成网状分子聚集体,具有较高的抗压和耐冲刷能力,适用于油藏深部大尺寸优势通道封堵。当高渗透岩心内孔眼全部被封堵后,Cr3+聚合物凝胶调驱可以极大地改善低渗透岩心和高渗透岩心基质部分波及效果,采收率增幅高达29.4%,但封堵距离为总封堵长度的50%时,采收率增幅仅为13.1%。因此,渤海稠油油藏大尺寸优势通道封堵距离应大于注采井距的50%。从技术、经济效果角度考虑,封堵剂应由多级组合段塞组成,各个段塞注入顺序为:先注入约占总注入量50%的Cr3+聚合物凝胶,再注入约35%的半互穿网络结构凝胶,最后注入约15%的封堵剂BH-1。     

渤海油田大尺寸优势通道封堵剂性能评价

与陆上油田相比,渤海油田在储层地质特征、注采参数和完井方式等方面存在较大差异。为解决渤海油田注入液窜流技术难题,以渤海油田储层和流体为实验平台,开展封堵剂组成筛选和性能评价实验研究。结果表明,封堵剂是由主剂与增粘剂、固化剂和缓凝剂等组成的灰黑色致密固体,具有较高的抗压强度和较低的渗透性,是一种大尺寸优势通道封堵材料。封堵剂溶剂水总矿化度与固化时间相关性不大,但溶剂水中的CO_3~(2-)和HCO_3~-有益于延缓固化时间。从技术经济角度考虑,主剂质量分数不低于30%,缓凝剂质量分数为0.05%~0.1%。通过调节缓凝剂用量,可以满足矿场施工时间要求。当封堵剂组成为质量分数为5%的增粘剂+质量分数为0.15%的固化剂+质量分数为0.1%的缓凝剂+质量分数为30%的主剂时,其固化时间约为20 h。     

表面活性剂和碱对Cr3+聚丙烯酰胺凝胶成胶效果的影响及作用机理

在三元（或二元）复合驱过程中,调剖剂不可避免与表面活性剂和碱接触,因此碱和表面活性剂 的性能可能会对调剖剂的性能造成影响。室内采用黏度计、动态光散射仪、扫描电镜和驱油实验装置, 研究了碳酸钠、石油磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚对Cr3+聚合物凝胶调剖剂的黏度、分子聚集体 尺寸、分子聚集体形态和调剖效果的影响。结果表明,石油磺酸盐和脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚对Cr3+ 聚丙烯酰胺凝胶的黏度和分子聚集体尺寸几乎不影响;而Na2CO3的加入使Cr3+聚合物凝胶不成胶,且 Cr3+聚丙烯酰胺凝胶成胶后加入Na2CO3会发生破胶现象,分子聚集体尺寸大幅下降,聚集体形态从大的 团块状变成小的团块状,驱油过程中封堵效果明显变差。进一步分析发现,在碱性条件下,Cr3+聚丙烯 酰胺凝胶难以发生交联反应,即使发生了交联也会发生解交联。