油田深部调驱剂的研究及应用

深部调剖驱油技术作为厚油层层内剩余油挖潜的重要措施在油田注水开发后期起着越来越重要的作用。在综合调研国内外有关深部调剖技术的研究和应用基础上,综合分析了凝胶类、微生物类、沉淀型无机盐类和粘土颗粒类等4类调剖驱油剂在国内外的发展和应用状况,指出了它们的适用范围和特点,重点对比了本体弱凝胶(BG)、胶态分散凝胶(CDG)、黄原胶(XC)和预交联凝胶颗粒(PG)等4种常用深部调剖剂的优缺点,并对凝胶类调驱剂的交联剂选择进行了分析,分析了深部调驱剂的发展潜力和方向。     

大港油田复杂断块高温高盐油藏深部调剖研究

针对大港南部油田复杂断块高温高盐油藏,开展了深部调剖所用交联剂和调剖体系的研究。合成出的有机交联剂和聚合物配成的调剖体系成胶时间和强度可控。调剖体系在80℃下的稳定性实验结果表明,体系成胶时间3~30天,随着交联剂和聚合物浓度的升高,成胶时间逐渐缩短,成胶后凝胶强度增强;在聚合物和交联剂浓度分别大于800、300 mg/L时,调剖体系形成的弱凝胶黏度较高。三管不同渗透率岩心并联实验表明,注入调剖剂候凝后进行后续聚合物驱或水驱,高渗透层液量降低,中、低渗透层液量升高。在南部高温高盐油藏开展了两个井组的先导性深部调剖试验,增油效果明显。     

适于裂缝-孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究

针对裂缝-孔隙型储层特性,用不同交联剂、聚合物配制出了新型聚合物凝胶调堵剂,对凝胶流变性?凝胶强度进行了室内考察,分析了温度、聚合物浓度、剪切速率、成胶时间、振荡频率等对调堵剂性能的影响。结果表明,聚合物浓度增加时,凝胶体系粘度增加,凝胶强度也增加;对部分成胶体系,体系粘度随温度升高而增加;剪切速率增加时,粘度降低。交联剂J3/HPAM-2配成的凝胶在10d时成胶强度大,3d内成胶强度不高,说明该体系可用于深部调剖堵水。     

延缓交联聚合物凝胶体系室内研究

从化学反应机理出发，通过大量的室内动静态实验，研究了延缓交联的聚合物凝胶体系，得到的延缓剂可使常规聚合物凝胶的成胶时间从几小时到十几天范围内变化，可用于油田大剂量长时间注入，进行深部调剖。同时考察了各种因素对凝胶性能的影响。     

一种延缓交联深部调剖剂的研制

文章简要介绍了聚合物凝胶体系延迟交联作用机理,通过优化凝胶体系中各种组分的含量,研制出一种高效延迟交联深部调剖剂。研究结果表明,该凝胶成胶时间在1～6d可调,该调剖剂具有可泵性好,成胶时间可调,成胶后凝胶强度高,对岩心封堵率大,热稳定性能好等特点,可用于深部调剖。     

新型复合凝胶堵水调剖剂制备与评价

针对油藏渗透率高、高矿化度的问题,以植物胶改性聚合物为凝胶骨架,无机聚合物为主剂,交联剂、交联调控剂为助剂,复配制备了新型复合凝胶堵水调剖剂。正交实验结果表明:最优配方为无机聚合物浓度为8%、交联调控剂浓度为4%、植物胶改性聚合物浓度为0.3%、交联剂浓度为0.3%,按照最优配方制备的新型复合凝胶堵水调剖剂强度好,填砂管模拟实验表明复合凝胶封堵率达到97%以上。     

凝胶颗粒再交联调剖技术

凝胶颗粒再交联调剖技术,就是在调剖施工时注凝胶型颗粒调剖剂的同时注入交联聚合物,使二者在地层有机结合,提高凝胶型颗粒调剖剂调剖效果。在室内实验的基础上,找出与凝胶型颗粒调剖剂匹配的交联聚合物,以达到最佳效果。2009年,利用该技术在文明寨油田现场实施6口井,累计增油1483t,增油效果明显。     

凝胶颗粒再交联调剖技术

凝胶颗粒再交联调剖技术,就是在调剖施工时注凝胶型颗粒调剖剂的同时注入交联聚合物,使二者在地层有机结合,提高凝胶型颗粒调剖剂调剖效果。在室内实验的基础上,找出与凝胶型颗粒调剖剂匹配的交联聚合物,以达到最佳效果。2009年,利用该技术在文明寨油田现场实施6口井,累计增油1483t,增油效果明显。     

高温凝胶深部调剖剂的研究及在华北油田西柳10断块的应用

华北油田西柳10断块是高温中孔低渗油藏,基于油藏物性开展了以改性酚醛树脂为交联剂的高温凝胶深部调剖剂的研究。通过室内试验确定了高温深部调剖剂的基本配方,考察了聚合物、交联剂、促交剂、除氧剂用量对凝胶黏度、成胶时间的影响。结果表明,配方体系适应120 ℃的地层温度,热稳定性好,初始黏度小于100 mPa·s,成胶黏度大于14 Pa·s。该调剖剂已在西柳10断块整体调剖中得到应用,取得了良好的控水稳油效果。     

凝胶调剖剂在地层深部动态成胶性能评价

凝胶调剖剂在地层深部"是否动态成胶"决定了深部调剖技术的可行性,关系到凝胶调剖技术是否真正有效和规模应用。为了解凝胶调剖剂地层深部封堵性能,建立了长岩心模型,形成了凝胶调剖剂长岩心动态成胶模拟评价方法,对凝胶调剖剂地层深部动态成胶特性进行了综合评价。凝胶取样评价实验表明,随着凝胶的连续注入,岩心沿程各点取样黏度逐步降低,模型注入前端黏度降低比例大,后端趋于平缓,成胶黏度随注入量的增加不断增强,多测点压力监测表明其压力变化趋势与静态黏度观察数据一致,岩心电镜扫描微观成胶形态评价实验表明凝胶在岩心孔隙中呈致密的宽网膜状分布,其动态成胶特征与取样黏度和压力观察结果一致。综合评价结果确定铬凝胶调剖体系可实现地层深部的有效封堵。     

有机凝胶调剖剂强度的剪切恢复性能研究

采用动态剪切实验研究了两种有机凝胶类调剖剂强度的剪切恢复性能,通过测定不同条件下凝胶体系的储能模量\耗能模量和相位角的变化,分析了在聚交比一定的条件下,聚合物浓度、温度以及交联剂类型对凝胶剪切后强度恢复性能的影响。结果表明:在一定的应力下,随着聚合物浓度的增加,凝胶的成交点频率向低频移动;相同聚合物浓度和放置时间下,有机金属交联型调剖剂的强度大于有机酚醛交联型调剖剂;同种凝胶体系,在聚交比一定的条件下,浓度高时体系强度的剪切恢复性能好;对于两种凝胶体系来说,温度升高使得体系的剪切恢复性能下降;有机金属交联的凝胶体系剪切恢复能力高于有机树脂交联的凝胶体系。     

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。     

温8区块复合深部调驱体系的制备与评价

针对温米油田温8区块油藏地质条件,采用水驱流向改变剂／弱凝胶复合深部调驱技术。选用粒径为3～5mm水驱流向改变剂2^#用于复合调驱体系;并研制了适合该油藏条件的弱凝胶体系,确定了其最佳配方：聚合物HPAM浓度1000～1500mg／L,交联剂FO浓度300mg／L,交联剂GR20mg／L,稳定剂WD浓度100mg／L,除氧剂CY浓度100mg／L。通过岩心流动实验,评价水驱流向改变剂／弱凝胶复合深部调驱体系对吸水剖面的改善能力。结果表明,该复合调驱体系可大幅提高吸水剖面改善率,适用于温8区块的调驱作业。     

预交联凝胶微粒在深度调剖中的应用

注水井深度调剖不仅是一项重要的二次采油技术,而且是严惩非均质油藏进行三次采油的技术关键,预交联凝胶微 深度调剖技术是将聚合物交联体系在地面交联形成凝胶,然后经造粒,烘干,粉碎,筛分等工艺过程制备成凝胶微粒,进行注水井深度调剖,现场试验证明,该技术具有施工方便,调剖剂受油藏 度和地层水矿化度影响小,调剖深度不受限制,调剖剂易存放和调剖效果好等优点。     

锦90块弱凝胶深部调驱配方体系的筛选

通过实验筛选适合锦90块的弱凝胶深部调驱剂配方,对调驱体系中聚合物的增黏性、热稳定性和抗剪切性,以及不同交联剂体系的成胶性能进行了考察,确定最佳配方为：0．2％阴离子型聚丙烯酰胺CY＋1．0％酚醛类交联剂FQ1。该弱凝胶体系稳定性好,凝胶以整体形态存在,在单管岩心实验中可提高驱油效率6．21％。     

弱凝胶深部调剖剂的研制及性能评价

弱凝胶深部调驱技术可以充分发挥交联聚合物的优势。制备了以聚丙烯酰胺为主剂,柠檬酸铝为有机交联剂的弱凝胶。通过实验确定了具有较高黏度和合适成胶时间的弱凝胶配方:有机交联剂中交联体氯化铝与配位体柠檬酸三钠的物质的量比为1∶1,有机交联剂质量分数为8%~12%,聚丙烯酰胺质量分数为0.08%~0.17%。     

SD-1深度调剖剂的研究及应用

针对常规调剖剂因成本较高、处理半径较小、使调剖效果受到影响的问题而研制出一种深度调剖剂。该调剖剂采用大分子量聚丙烯酰胺为主体原料,加入交联剂、稳定剂及延缓剂,形成本体凝胶。文中主要对调剖剂的作用机理、调剖剂的影响因素、现场施工工艺和在中岔口及二连蒙古林砂岩油田现场试验情况进行了论述。实践证明:SD-1型调剖剂交联时间长,成本较低,处理半径大,施工工艺简单,应用效果好。     

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。     

深部调剖高效延缓交联剂的研究与评价

延缓交联聚合物凝胶是国内外油田常用的深部调剖体系,而延迟交联剂是延缓交联体系的重要组成部分。根据调研的国内外资料,研制开发了一种高效延缓交联剂,使聚丙烯酰胺成胶时间在1~15d可调,使用浓度小于0.2%,成本低廉,现场配制简单,交联剂体系呈碱性,不腐蚀运输设备及注入设备。重点描述了高效延缓交联剂的合成过程,并对高效延缓交联机理及交联剂的应用性能进行了详细的论述。