黄原胶稳定的微泡沫稳定性及在非均质地层中的调剖效果

针对普通泡沫稳定性弱、 在强非均质地层调剖效果差的问题, 将氮气和起泡剂溶液 （黄原胶/甜菜碱表面活性剂） 同时注入玻璃珠填制的填砂管制备出一种直径细微、 稳定性强的微泡沫体系。通过气泡形态、 平均气泡直径、 气泡密度等参数对比了普通微泡沫（甜菜碱表面活性剂）与黄原胶稳定的微泡沫稳定性差异, 并借助微观模型和并联填砂管模型对比了两种微泡沫的调剖能力。研究结果表明： 随黄原胶浓度增加, 微泡沫液膜的厚度和黏弹性提高, 微泡沫平均气泡直径降低, 气泡密度增加, 微泡沫平均气泡直径和气泡密度的变化速率降低, 微泡沫稳定性好于普通微泡沫。微泡沫在微观模型低渗区域的波及体积高达 90%, 远高于普通微泡沫。微泡沫对于级差为 10的严重非均质地层具有较好的调剖效果, 调剖效果的改善与起泡剂溶液中黄原胶浓度的增加有较好的对应性。图 18表1参 16     

泡沫驱前调剖提高采收率室内实验

海上油气藏疏松砂岩地层经过长期注水开发后,其高渗透层易形成大型窜流通道,非均质性进一步增强,单独实施泡沫驱会导致泡沫在窜流通道中突进,造成无效驱替,因此有必要在泡沫驱前进行调剖。通过室内实验研究,利用3层非均质岩心模拟高渗透强非均质性油藏,进行单独泡沫驱和调剖后泡沫驱。实验结果表明:一次水驱后先进行调剖再进行泡沫驱的最终采收率比一次水驱后直接进行泡沫驱提高了18.0%,最终采收率达50%以上;增大泡沫注入量,有利于提高采收率,最优泡沫注入量约为0.4倍孔隙体积;对于层间非均质模型来说,选用高强度改性淀粉强凝胶作为调剖剂,会优先选择性封堵高渗透层,迫使后续泡沫进入中、低渗透层,从而有效改善吸液剖面,大幅度提高采收率,相对于一次水驱采出程度可提高36.0%。     

多相泡沫体系深部调剖实验研究

作为一种新型深部调剖剂,凝胶微球与泡沫复合体系(多相泡沫体系)结合了凝胶微球深部调剖和泡沫封堵能力强的特点。从凝胶微球与泡沫的复配性入手,研究了凝胶微球和泡沫的注入特征,并对比了泡沫、凝胶微球和多相泡沫体系对非均质岩心的提高采收率情况。通过实验发现,在空气中,凝胶微球质量浓度为5g/L时,多相泡沫体系的稳定性最好;多相泡沫体系注入过程中压差呈"阶梯式"上升趋势,凝胶微球除了吸附在岩石孔隙表面,还可以在较小孔喉处通过架桥作用形成封堵。多相泡沫体系注入过程中产生了较强的压力波动,有利于采收率的提高。多相泡沫体系提高采收率效果要好于单独使用泡沫或凝胶微球,经过多相泡沫体系调剖后,低渗透岩心最终采收率要高于高渗透岩心最终采收率。     

冻胶泡沫体系调剖规律实验研究

针对优选的冻胶泡沫体系配方AP-P4(0.3%)+YG107(0.3%)+DY-1(0.6%),利用一维人工岩心模型,研究了渗透率级差、注入方式、段塞大小对冻胶泡沫调剖能力的影响规律。实验结果表明,随着渗透率级差的增加,冻胶泡沫的调剖效果先增加后减小,当级差为7.00时调剖效果最好;不同注入方式中,气液经过泡沫发生器形成稳定泡沫后注入调剖效果最佳;注入段塞1PV时非均质岩心调剖效果最佳;实验比较的调驱方式中,冻胶泡沫体系高低渗岩心发生吸液剖面反转,调驱能力最强。     

冻胶分散调剖体系注入封堵性能研究

当海上油田开发进入中后期,由于单井注水量大,容易引起高渗透层岩石结构破坏,造成突进现象。因此需要一种调剖/调驱手段达到增产降水的效果。针对面向海上油田开发的冻胶分散调剖体系,以注入压力、含水率为评价指标,开展了注入性、封堵性、传输运移三个方面的实验研究。结果表明冻胶分散调剖体系具有较好的封堵性能,在20 000 mg/L浓度下可以有效的提高中高渗储层的压力,有效增产8%～15%。同时该体系具备较好的传输运移能力,有利于地层深度调驱。     

层间调剖注入参数优化设计

针对目前层间调剖注入参数设计存在的问题,结合调剖作用机理,采用包含调剖层和非调剖层的多油层理想地质模型简化实际油层,利用最小吸水指数变异系数建立了调剖剂选择性注入量的最优化模型,可实现各小层吸水量差异程度达到最低,最大限度改善注水井吸水剖面;从注采系统的压力平衡出发,考虑低渗透层即非调剖层的启动压力梯度,建立了调剖剂选择性注入压力的最优化模型,可实现调剖过程中对低渗透层的零污染,从而更好地动用低渗透层可采储量,提高油藏波及体积.在此基础上,采用遗传算法对模型进行了数学求解,并对一个实际井组进行了调剖注入参数的优化设计,评价期1 a后,水井吸水剖面得到较大程度改善,吸水指数变异系数由0.873降低至0.561,注水压力上升并且维持在8.2 MPa左右,评价期内累积增油量达326.4 t.     

凝胶泡沫调剖技术室内试验研究

本文介绍凝胶泡沫液配方试验过程和在人造岩芯上进行的室内堵水模拟试验,对凝胶泡沫的堵水机理作了探讨。     

泡沫凝胶调剖体系的流变性

泡沫凝胶调剖体系通过交联聚合物增强泡沫的稳定性,可起到较好的调剖堵水效果。与普通水基泡沫不同的是,泡沫凝胶调剖体系具有类似冻胶的表层。对泡沫凝胶调剖体系的流变性进行了研究,发现其具有假塑性流体的特征,并且具有良好的黏弹性。通过电镜扫描观察泡沫的微观结构,发现凝胶作为泡沫的液膜增强了泡沫的稳定性。     

濮城油田分层调剖注入工艺研究

针对濮城油田沙二上2+3油藏的特点,从分层调剖管柱、暂堵剂、注入压力优化设计三个方面开展了研究。在原有水泥挤堵管柱的基础上,对封隔器进行改进与完善,结合调剖开关设计,形成了适于所有调剖体系的大剂量分层调剖管柱;对筛选出的两种调剖暂堵体系进行配方优选及性能评价,得出了暂堵剂对不同渗透率层的保护性能。     

STP强凝胶调剖剂的深度调剖性能

STP强凝胶调剖剂由聚丙烯酰胺、交联剂和延缓剂组成。用人造岩心进行凝胶性能实验，55℃时成胶时间为72h，岩心封堵率大于99．9％，注水50PV冲刷后封堵率仍不低于99．8％，突破压力梯度在高渗透率(5．62D)岩心中不低于4．45MPa／m，在低渗透率(0．57D)岩心中为3．46MPa／m，有一定的选择性。分别串联3支高渗透率岩心和3支低渗透率岩心，将二者并联构成非均质模型，饱和原油进行调剖驱油实验，未注调剖剂时的水驱合层采收率为24．3％，用调剖剂依次封堵第一、第二、第三高渗透率岩心后，水驱合层采收率分别达到46．8％、62．2％和69．1％，表明逐步增大封堵深度可以进一步提高油层采收率。STP强凝胶调剖剂在大庆油田萨中开发区的实际应用取得了明显成效。图3表1参5     

大庆油田聚合物驱深度调剖技术综述

研究了大庆油田非均质油层聚驱开发中存在的主要问题,提出了利用深度调剖技术解决这些问题的方法。通过综合分析大庆油田深度调剖室内实验、数值模拟和矿场试验研究结果,合理地划分了深度调剖剂的类型,总结给出了不同类型调剖剂的性能特点和适应的油层条件。     

中原油田空气泡沫调驱提高采收率技术

通过物理模拟实验和数值模拟方法,研究了中原油田胡12块原油的氧化性能与氧化规律,确定了低温氧化动力学参数,评价了中、高渗透非均质油藏空气泡沫的封堵特性与调驱效果,优选了空气泡沫调驱的注采方案。矿场先导性试验结果表明,胡12块原油具有良好的氧化性能,在中、高渗透非均质油藏中,空气泡沫-空气-水交替注入效果较好。说明空气泡沫调驱提高采收率技术是安全可行的。     

注水开发稠油油藏氮气泡沫调驱技术

辽河油田稠油油藏大部分采取注水开发方式生产,现已进入高含水开发阶段。随着弱凝胶调剖堵水施工轮次的增加,开发效果呈递减趋势。为改善油田注水开发效果和提高采收率,进行了氮气泡沫调驱技术研究。室内对比了3种起泡剂的表面张力和半衰期,研究了交替段塞的大小、气液比及段塞组合对泡沫体系的阻力特性的影响。室内实验结果表明,实施泡沫调驱后,采收率提高9%。在海外河油田的2口注水井进行了矿场试验,见到了明显的增油降水效果。     

泡沫堵水调剖技术综述

泡沫型堵水调剖剂具有成本低,抗高温、堵水不堵油等优良特性,是有发展前途的一种选择性堵剂。堵水的有效期关健在于泡沫的性,稳定性好的泡沫体系,堵水有效期可长达３个月以上。     

非均质岩心调堵结合技术室内实验

为了研究调剖堵水顺序和调剖堵水时机对提高非均质岩心采收率的影响,选择1种堵水剂和强度不同的2种调剖剂作为研究对象,利用双层非均质岩心模型物理模拟实验,设定3种不同的调剖堵水顺序和7种不同的调剖堵水时机。研究结果表明,先调剖后堵水起到了很好的调堵效果,与先堵水后调剖以及同时调剖堵水相比,采收率增加幅度更大,强胶体系最终采收率为69.26%,弱胶体系最终采收率为64.94%。研究调剖堵水时机时发现,调剖与堵水间隔时间越长降水增油效果越好,且调剖堵水结合的最佳时机为调剖后水驱至0.5倍孔隙体积进行堵水,继续增加水驱时间采收率不再增加。     

氮气泡沫调剖技术在孤岛油田热采井中的应用

针对孤岛油田稠油热采中的汽窜井和高含水井蒸汽吞吐效果差的问题，进行了氮气泡沫调剖技术应用试验。利用气流法测试了发泡剂的性能，试验结果表明，在260℃的条件下，0．3％的发泡剂恒温24h后，泡沫半衰期保留率为94．1％；通过岩心试验测定发泡剂在260℃耐温72h后的封堵能力时，优选浓度为0．3％的发泡剂体系，发泡剂最佳气液比为2：1。双管驱油试验结果表明，注蒸汽时注入氮气泡沫体系的采收率比蒸汽驱的采收率提高了23．9％；在标准条件下，经济有效的氮气、蒸汽和发泡剂注入比例为60：1：1。至2005年已现场应用13井次。成功率为100％，实施后与上一周期对比单井平均增产原油946t，表明氮气泡沫调剖技术是改善稠油蒸汽吞吐后期开采效果的有效工艺。     

含油污泥调剖剂封堵能力研究

油田含油污泥主要来源于油水井井场、联合站沉降罐等，对油区环境具有较大的危害性。其处理问题一直困扰着各个油田。本文在分析辽河油田锦一联合站含油污泥组成成分和固相颗粒含量的基础上，采用流变仪和岩心实验方法研究了含油污泥中乳化液及固相颗粒的封堵能力，给出了污泥调剖剂中所加颗粒的粒度和浓度范围。     

油水井双向堵调控水挖潜技术室内研究

大庆油田老油层进入高含水期后,通常采用堵水调剖技术来改善注水开发效果。为优化堵调控水挖潜技术方案,利用三维非均质模型分别模拟油井堵水、水井调剖和双向堵调3种控水挖潜方式,研究不同调堵顺序、堵水半径对采收率的影响。结果表明:先调后堵和先堵后调的驱油效果基本一致,但先调后堵比先堵后调见效早;同时调堵的驱油效果优于先调后堵和先堵后调;同时调堵实验结果表明封堵半径越大,封堵效果越好,当封堵距离达到井距的1/10时,再增加堵水半径驱油效果增加不明显,所以推荐最佳堵水半径为井距1/20~1/10倍。     

三元复合驱吸水指数和产液指数计算方法

通过研究水驱油水井压力与三元复合驱油水井压力区别,发现由于聚合物的黏弹性等原因致使三元复合驱中所测得油水井静压与实际值有显著偏差,从而使在水驱时正常使用的评价油水井生产能力的指数不能直接套用在三元复合驱中。通过研究提出了基于目前测试水平下的计算三元复合驱的吸水指数和产液指数公式,由此得到比吸水指数和比产液指数公式,并进行实例计算,结果表明新公式的计算结果较原有公式更加合理。     

非均质条件下乳状液调剖机理

采用流变仪或者粘度仪研究乳状液的调剖性能有一定的局限性.因此,建立非均质实验模型,以孔隙直径为基础,研究了乳状液在单管模型中运移阻力的变化以及对流度的调整能力等,分析了乳状液液滴通过不同尺度孔隙的运移特点,观察了注入乳状液段塞前后的流度变化.利用合注分采实验,分析其在多孔介质并联管中的注入选择性,研究乳状液在多孔介质运移时的波及效率,以及对后续注入驱油剂波及效率的影响,以期达到综合分析乳状液调剖能力的目的.实验结果表明,乳状液在与其粒径相匹配的孔隙中,运移阻力系数很大,且可以大幅度降低驱油剂的流度;在多孔介质中,乳状液进入高渗透管的流量明显大干进入低渗透管的流量,波及效率高;在乳状液液滴粒径与多孔介质孔隙直径匹配关系较好的情况下,可以对渗透率高的层位实现有效封堵,但是如果高渗透通道孔隙直径过大,封堵效果明显较差.