渤海注聚油田储层堵塞、产液下降机理分析及调整措施

渤海X油田位于渤海辽东湾北部海域,属于疏松砂岩油藏,且原油胶质、沥青质含量高。目前,该油田注聚区受效井日产油626m~3,日产液5707m~3,含水89%。在生产中发现,老受效井已经出现"产出端堵塞严重,产液下降严重"等问题,一直干扰油田产量指标的完成。针对该问题,本研究在整体分析X油田驱油剂、地质类型、地层压力的基础上,跟踪了每口产液下降井的生产动态资料并筛选出同时期产液下降较严重的井,利用显微镜观察、抽提物检测分析、固体组分检测分析等实验方法综合分析了堵塞物成分,总结出了堵塞及储层伤害机理,并提出了相应的解决思路。研究发现,原油胶质、沥青质、少量聚合物包裹在出砂微粒周围,乳化增粘又加重疏松砂岩出砂程度,形成大量粘塑性油砂颗粒堵塞地层;同时,残酸中的Al~(3+)或Fe~(3+)等高价离子,形成了铁盐、铝盐、氟化物等无机垢沉淀堵塞地层,即出砂和结垢是导致堵塞的根本原因。在明确临界流速、生产压差的同时,针对疏松砂岩做好深部稳砂,实施"有机无机交替解堵+化学固砂"的措施,防止砂粒解堵后再次运移、延长解堵有效期的解堵思路。     

碳酸盐岩缝洞型油藏氮气驱提高采收率的影响因素

碳酸盐岩缝洞型油藏在开发过程中地层能量衰竭明显,氮气驱可以有效地补充地层能量,并增强采出能力;但只有合适的注入速度、注入时机和注入方式等才能使氮气驱达到最好的驱替效果。利用地质构造和生产动态资料建立缝洞型油藏的二维可视化地层仿真剖面模型,在室内底水能量不足时,进行了氮气驱注入速度、注入时机和注入方式等因素对采收率的影响程度研究,结果表明,氮气驱注入速度对波及范围和气窜控制有较大的影响,过大过小都会使最终采收率偏低;氮气驱注入时机的早晚影响水驱效果,进而影响采收率,注入时机过早水驱效果差,注入时机过晚气驱效果差;连续氮气驱、氮气—水交替、氮气—活性水交替等注入方式可以将采收率从20%分别提高到47.09%,60.08%和61.45%。     

复合体系各组分对油水界面剪切粘弹性的影响规律

为了探究复合体系各组分(碱、表面活性剂、聚合物)对油水界面剪切粘弹性的影响规律,利用Physica MCR301型流变仪测量了不同化学驱油体系与原油的界面剪切粘弹性。结果表明,原油和去离子水可以形成较坚固的界面膜,有较高的界面剪切粘弹性;少量表面活性剂(如质量浓度为100 mg/L)的加入就会大幅度降低油水界面剪切粘弹性,在考察的质量浓度范围内,表面活性剂溶液的质量浓度越大,界面剪切粘弹性越低,在较高的质量浓度(如3 000 mg/L)和较高的振荡角频率(如1 rad/s)下,界面储能模量超出仪器测量下限;碱会严重破坏油水界面膜,使界面的损耗模量大幅度降低,界面的储能模量超出仪器测量下限,但是有机碱对界面膜的伤害要小于无机碱;聚合物的加入也会对油水界面剪切粘弹性产生影响,形成的界面膜抗剪切性能减弱。     

基于含聚污水处理的强化混凝技术优化与试验研究

针对海上油田聚合物驱产出液处理所面临的设备处理效率低、药剂加药量大等问题,以海上终端处理厂含聚采油污水处理工况为研究对象,利用自主设计的强化混凝试验装置,开展混凝技术处理含聚污水的工艺优化研究,以期提高含聚污水处理效率,节省药剂使用量。研究结果表明,含聚采油废水与其配用的清水剂存在一个最适宜的混合程度,现场条件下通过添加管道混合器、增设弯管及提升流速来增加混合强度可以有效提升污水处理效果,但随混合强度继续提升会使生成的絮团打散,从而降低清水剂的净水效果。     

多段塞组合增效技术在渤海聚驱后油田的研究与应用

渤海S油田具有疏松砂岩、井距大的特点,化学驱结束后出现了剩余油分布更加零散以及非均质性增强的特点,为油田后续开发带来了新的挑战.本研究针对渤海S油田化学驱后存在的问题,结合海上油田平台空间有限的特点,从扩大波及体积和提高洗油效率这两点出发,提出了更加适用于海上油田的聚驱后"堵+调+驱洗"多段塞组合增效技术.该技术主要利用堵段塞的强封堵能力,调段塞的调剖能力,驱洗段塞的高洗油效率,将三者顺序组合起来,发挥"堵剂开路,深调相伴,全局驱洗"的协同增效作用,从而达到提高采收率的目的 .利用物模实验研究的方法验证了"堵+调+驱洗"多段塞组合增效技术能实现"1+1＞2"的增油效果;同时,海上油田矿场试验效果也表明,BH井组在注入堵段塞后油组视吸水指数降幅达46.33％,受益井日产油量上升10％,"堵+调+驱洗"多段塞组合增效技术可实现矿场应用中扩大波及体积,提高洗油效率,从而发挥降水增油和改善开发效果的作用.     

聚酰胺-胺(PA MA M)树状大分子的合成与硅阻垢性能研究

以乙二胺、丙烯酸甲酯为原料,合成了0.5～2.0代树枝状大分子聚酰胺-胺(PAMAM)。并通过红外谱图和核磁谱图分析、验证了合成产品的结构。采用静态阻硅垢实验考察了在60℃下,0.5～2.0G PAMAM对模拟三元复合驱体系含硅溶液的阻硅垢效果,实验结果表明,24 h后空白溶液中溶解硅的质量浓度为210 mg/L左右,加入1.0G PAMAM后溶解硅的质量浓度分别提高到500 mg/L左右。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了含硅溶液空白硅垢和添加了1.0G PAMAM硅垢,通过实验结果推断,含端氨基的1.0G与2.0G产品的阻硅垢机理是阻碍了液体中硅垢晶体生长过程。     

渤海Z油田注聚采出液处理药剂筛选及评价

化学驱产出液处理一直是困扰渤海Z油田的难题。针对使用疏水缔合聚合物的Z油田,开展破乳剂、反相破乳剂及清水剂的筛选及评价,并开展各类药剂的浓度梯度实验,从而优化筛选出适合该油田的产出液处理药剂,并确定各类药剂的最佳使用浓度。结果表明:在与现场工况完全一致的情况下,以脱水速率、油水界面情况、油中含水、脱出水水质为主要评价指标,优选出脱水效果较好的PRJ-3破乳剂,其最佳加药浓度为110mg/L;优选出性能较好的反相破乳剂FPR-1和FPR-7,它们与破乳剂PRJ-3有良好的协同性,最佳加药浓度为300mg/L;筛选出具有良好净水效果的清水剂QSJ-1、QSJ-2和QSJ-3,且当净水剂加入浓度为200mg/L时即可发挥较好的清水效果,能较好地净化C平台斜板除油器前的生产污水。     

渤海L化学驱油田调驱体系优选评价及工艺参数优化

从渤海L化学驱油田的地质油藏条件和开发特征出发,通过现代仪器分析、化学分析和室内物理模拟驱油实验等方法,针对L油田化学驱期间及之后出现的剖面反转、大孔道和高渗条带问题,开展了对L油田深部调剖调驱体系的优选及工艺技术参数的优化研究。分别对普通聚合物溶液、疏水缔合聚合物溶液和聚合物微球、Cr~(3+)聚合物凝胶进行全面对比分析,筛选出Cr~(3+)聚合物凝胶作为L油田聚驱后进一步改善驱油效果的主要调驱剂;以"产出/投入"比、原油资源最大化利用为主要参考因素,确定了渤海L油田化学驱后调驱剂最佳段塞尺寸为0.2～0.4PV。     

渤海X稠油油田聚合物驱优化控制研究

针对渤海复杂河流相X稠油油田油藏条件,考虑到该油田原油黏度变化特征,选用增黏能力较好的HJ聚合物作为驱油聚合物,通过室内填砂管物理模拟驱油实验,研究了原油黏度、聚合物溶液浓度对聚合物驱油效果的影响。结果表明,原油黏度越高,水驱后剩余油越多,后续聚驱的挖潜潜力越大;原油黏度越高,聚驱采收率随聚合物浓度增大而增大的幅度越大,当聚合物浓度达到一定值使水油黏度较高时,也会出现聚驱采收率高粘原油大于低粘原油的现象;从采收率和经济的角度考虑,在复杂河流相油藏条件下,对于黏度为50～500mPa·s的普通稠油,聚驱用聚合物浓度应选用大于等于2000mg/L。     

渤海Z油田聚驱后期增效体系优选研究

对于非均质性严重的油藏,若化学驱阶段一直采用单一的聚合物作为驱替介质,则较易发生剖面反转,使注入液沿高渗层突进,低渗层少进或不进,一旦水流优势通道形成,含水将快速回升,导致聚驱有效期短,效果变差,聚驱效率变低.为了提高聚驱效率,研制了在渤海Z油田聚驱中后期能够发挥"调"和"驱"协同增效作用的高粘界面活性聚合物体系以及速溶交联聚合物增效体系,并通过室内实验对2种体系及普通AP-P4聚合物进行溶液性能、注入性及驱油性能的对比研究,从而优选出了更适合渤海Z油田的聚驱中后期增效体系,达到改善注聚开发效果、提高聚驱采收率的目的.研究结果表明:高粘界面活性聚合物及速溶交联聚合物体系均具有较好的耐温性能、增粘效果及注入性,高粘界面活性聚合物界面活性较强,速溶交联聚合物体系具有良好的成胶性能,均符合现场施工要求.3种体系驱油效率从高到低依次为:高粘界面活性聚合物系＞交联聚合物增效体系＞普通聚合物AP-P4体系,推选高粘界面活性聚合物作为渤海Z油田聚驱中后期调驱增效技术体系.