酚醛凝胶调剖剂封堵及调剖效果研究*

针对渤中34-2/4油田长期注水开发后存在的非均质性加剧和注入水低效循环问题,须采取调剖措施来改 善水驱开发效果。以渤中34-2/4储层特征为模拟对象,测试了酚醛凝胶调剖剂的成胶时间和成胶黏度,采用环 氧树脂浇筑岩心和层内非均质岩心实验开展了酚醛凝胶调剖剂封堵及液流转向效果研究。研究结果表明,固化 剂间苯二酚和助剂碳酸氢铵可增加酚醛凝胶调剖剂的反应速率和凝胶强度,可通过向聚合物SD-201酚醛凝胶 调剖剂中添加固化剂,向乳液聚合物DW-R酚醛凝胶调剖剂中添加固化剂和助剂来提高凝胶强度。与聚合物 DW-R酚醛凝胶相比,聚合物SD-201酚醛凝胶在多孔介质内封堵效果和液流转向效果较好,当均质岩心渗透率 K_g=300×10^-3 ～5400×10^-3 μm²时,封堵率为 99.65%～96.94%,当非均质岩心渗透率为 300×10^-3/900×10^-3/2000× 10^-3μm²时,调剖后采收率增幅达到19.10%。     

改性淀粉凝胶与三元复合驱体系的组合调驱研究

采用双层非均质岩心模型,将调剖和驱油结合,评价不同级差条件下8种开发方案提高采收率的效果。结果表明,岩心渗透率为30×10^-3/1000×10^-3μm²时,单独聚合物驱和三元驱使含水率下降约15%,采收率分别提高6.7%和8.3%。用改性淀粉凝胶封堵后,三元驱岩心含水率下降至44%,明显低于聚合物驱和水驱的最低含水率60%、70%,三元驱、聚合物驱及水驱采收率增幅分别为23.5%、19.2%和10.1%。三元驱能有效启动低渗层位,三元复合驱对低渗层位剩余油的开采效果明显好于聚合物驱。“改性淀粉凝胶体系+三元复合驱”组合调驱采收率增幅为40.4%,好于二者单独作用时的采收率增幅加和35.6%,并比“铬凝胶+三元复合驱”组合调驱采收率增幅高4.3个百分点。岩心渗透率为30×10^-3/2000×10^-3 μm²和30×10^-3/500×10^-3μm²时,“改性淀粉凝胶体系+三元复合驱”组合调驱采收率增幅分别为45.3%和34.4%,三元驱提高采收率25.1%和22.2%,油藏非均质性越严重,该组合调驱体系开采效果越好。     

一种新型油田高渗透层封堵技术——超细纤维封堵剂

为了探索油田开发过程中各种驱替方式下有效解决厚油层内部高渗透层或平面上高渗透条带对驱油效果的影响,考察了超细纤维封堵剂——CZZL-10对填砂管和人造岩心的封堵效果。水驱填砂管实验结果表明,CZZL-10驱替后填砂管的渗透率比水驱时降低了90%以上,驱替压力增大10.6倍;聚合物驱封堵实验结果表明,加CZZL-10驱后的渗透率比单独聚合物驱时降低了80%以上,驱替压力增大7.4倍。人造均质岩心实验结果表明,岩心渗透率高,CZZL-10的封堵效果明显。岩心水测渗透率分别为435×10^-3、666×10^-3、953×10^-3 μm²时,CZZL-10对岩心的封堵率分别为40.0%、66.7%、57.6%,岩心残余阻力系数分别为1.6、3.0、2.1。封堵后岩心最低水测渗透率为222×10^-3 μm²,达到了堵而不死的目的。用超细纤维聚合物溶液封堵3层非均质岩心,非均质变异系数越大、渗透率级差越大的岩心,高渗透层封堵效果越好,高渗透层分流率大幅下降,中、低渗透层分流率大幅上升,实现了扩大波及体积,提高采收率的目的。     

南海涠洲中低渗油藏SMG深部调驱体系研究

目的针对涠洲12-1油田中低渗油藏注水开发效果差,注入凝胶调剖容易导致注入压力过高产生欠注,泡沫驱泡沫体积及半衰期受高温高盐环境影响大等实际问题,提出使用合成粒径可控,性质稳定且具有优秀的注入能力以及耐温耐盐性能的SMG微球作为深部调驱剂,以期满足现场进一步增产需求。 方法利用扫描电镜、激光粒度仪以及物理模拟实验针对SMG深部调驱体系的水化膨胀性能、注入性能、封堵性能和提高采收率效果进行分析。 结果SMG具有良好的膨胀及封堵性能,其初始粒径为0.71 μm,7天后粒径膨胀速度减缓,达到5.32 μm,最终粒径膨胀倍数约7倍。岩心渗透率在69.8×10-3~308.0×10-3 μm²时,封堵率均在90％以上,且随着岩心渗透率的增加,SMG的阻力系数、封堵率呈小幅度波动后逐步下降趋势,实验组中最高采收率增幅为15.49%。 结论注入SMG可以实现深部滞留,有效封堵高渗层大孔喉,改善储层非均质性,改变驱替液流向及压力分布,提高波及面积,从而提高采收率;并且注入SMG的时机越早,增压调驱能力越强,提高采收率效果越好。      

自聚集型聚合物微球调驱物理模拟实验

高含水老油田目前主要采用聚合物微球深部调驱技术进行控水稳产,但效果并不理想,为了解决普通聚合 物微球与孔喉匹配性差、封堵能力有限的技术问题,本文研制了自聚集型聚合物微球NEPU-WMJ 与 NEPU-NMJ,通过高速冷冻离心机、光学显微镜对微球的物化性能进行评价,通过长填砂管驱替及双管并联法研 究了微球孔喉配伍性、剖面改善效果和驱油效果。研究结果表明：相较于NMKY、NM、WM与YHM微球,自聚 集型聚合物微球NEPU-WMJ 与NEPU-NMJ 的膨胀性能、长期稳定性能较好,在120 ℃下老化4～6 d 后, NEPU-WMJ 的平均粒径从2.57 μm 增至44 μm,NEPU-NMJ 的平均粒径从0.08 μm 增至89 μm;在120 ℃下 NEPU-WMJ可维持30 d 左右稳定,NEPU-NMJ则超过90 d 依然稳定。自聚集型聚合物微球在渗透率100×10^-3～ 1000×10^-3 μm²的岩心中均可实现深部运移,剖面改善能力强。在温度为95 ℃、渗透率级差为5 和40 的条件下, 有效提高总采收率24%以上。在高温环境下,微球的自聚集作用可有效封堵大孔道,启动低渗层,实现微观调 驱,大幅度提高采收率。     

改性沥青堵水调剖剂的室内评价

对改性沥青堵水调剖剂封堵率、残余阻力系数、耐冲刷、选择性封堵性能进行了评价。该调剖剂注入量为0.4 PV时,残余阻力系数和封堵率分别达18.84和94.44%,且在水驱突破后,水相渗透率基本保持不变,说明该堵水调剖剂具有良好的耐冲刷性能。三管并联实验表明,该调剖剂可根据岩心间渗透率的不同实现选择性封堵,优先进入渗透率较高的岩心,对高渗透层改善吸水剖面效果显著。     

二元驱体系水动力尺寸与储层喉道尺寸匹配关系

针对低渗透油藏二元驱过程中聚合物分子量和浓度选择无依据的问题,首先,采用激光粒度分析仪测试不 同条件下二元驱体系水动力学尺寸,明确了二元驱体系水动力学半径随聚合物分子量、聚合物浓度、表面活性剂 浓度、基液矿化度的变化规律;然后,通过恒速压汞实验测试不同渗透率人造岩心平均喉道半径,并拟合出了人 造岩心渗透率与平均喉道半径经验公式,最后,基于二元驱体系注入性实验结果,结合现场数据计算得到的判定 标准,明确当岩心渗透率小于20×10^-3 μm² 时,注入聚合物的分子量应小于300万,质量浓度小于500 mg/L;当岩 心渗透率处于20×10^-3 ～40×10^-3 μm² 之间时,注入聚合物的分子量应小于500万;当岩心渗透率处于40×10^-3 ～ 70×10^-3 μm² 之间时,注入聚合物的分子量应小于1200万,结合基液矿化度和表面活性剂浓度对二元体系水动力 尺寸影响规律,可为现场二元体系配方调整提供指导。     

二、三类油层新型调剖剂研制

采用反相微乳液聚合制备水溶性交联聚合物调剖剂,研究了该交联聚合物调剖剂分散体系的微球形态、配伍性、封堵性和驱油性能.实验结果表明:合成的调剖剂能够溶于油田污水,不出现絮凝现象;室温水化30d后,调剖剂粒径由水化前的10 ～ 40 nm增至几微米;可对3.0 μm的纤维素酯滤膜形成有效封堵,且微孔滤膜封堵性能随水化时间增加而加强,随矿化度的增加逐渐降低;岩心实验表明,交联聚合物调剖剂能够进入低渗岩心深部,具有良好的注入性能和封堵性能,岩心驱油效果显示交联聚合物调剖剂能够较好地提高采收率,可将模拟油采收率在水驱基础上提高7.3％,在聚驱基础上提高5.3％.     

一种流度调控剂的合成及其在孤东油藏的适应性研究

目的针对胜利油田孤东油藏现场深部调驱段塞试验效果不理想、油藏适应性差的问题,开发具有良好油藏适应性的高效流度调控剂。 方法以丙烯酰胺和十六烷基烯丙基二溴化四甲基乙二铵(CDAD)为共聚单体,通过水溶液自由基聚合法合成了一种流度调控剂,采用FTIR和¹H-MNR确认了调控剂分子结构,结合黏度、动态光散射、Waring剪切、岩心流动等测试系统地研究了流度调控剂的油藏适应性。 结果在优化确定的最佳反应条件(单体总质量分数为25%、氧化还原型复合低温引发剂(DW-A+DW-B)质量浓度为80 mg/L、pH值为8、尿素质量分数为0.5%)下合成的流度调控剂HAWSP-1具有良好的油藏适应性,当质量浓度为2 000 mg/L时,黏度可达238.3 mPa·s,高速剪切后黏度保留率大于83%,当质量浓度为400 mg/L时,主要粒径分布在2.30~7.50 μm,在渗透率为700×10-3 μm²的岩心上建立较高阻力系数与残余阻力系数的同时,呈现出较低的动态滞留量(256.62 μg/g),在平均渗透率为2 500×10-3 μm²的3层非均质岩心驱油实验中,可提高采收率20.25%。 结论引入疏水单体,通过对分子结构的设计与合成条件的优化,可明显提升流度调控剂的溶液性能,还可在保证注入性的前提下呈现较好的非均质调驱性能,在非均质高含水油藏深部调驱中具有重要的参考和推广意义。      

闭式注水油藏自分散型耐高温高盐调驱剂

南海东部高温高盐油藏闭式注水井无地面注水流程,常规调驱剂无法在地面混配后注入地层,且由于自分 散性差,难以直接注入地层。以南海东部A油田为目标,从快速自分散和耐高温高盐两个角度出发,以2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）含量为40%的耐温耐盐聚合物为基础,辅以多酚类复合交联剂、多支链醇聚醚类分散 剂等,通过反应成胶、机械研磨,制得自分散型耐高温高盐调驱剂。采用激光粒度仪、电子显微镜、动态光散射仪 等,对调驱剂的粒径、微观形貌和表面电性进行了表征,评价了调驱剂的自分散性能、注入性能和剖面调整性能, 并在南海东部A油田X井组进行了现场应用。结果表明,自分散型耐高温高盐调驱剂呈球形,初始粒径D₅₀（粒 径中值）为1.09～11.63 μm,通过调整配方、研磨条件或加热时间可调节调驱剂的粒径。调驱剂颗粒表面呈负电, Zeta 电位值为-19.30～-26.1 mV。与常规油分散型颗粒调驱剂相比,该调驱剂自分散性好,遇水后能快速均匀 分散,在注入水中的自分散率为90.0%,岩心注入压力仅为油分散型颗粒调驱剂的53.13%。调驱后,高渗透岩心 的分流量由92.6%降至20.5%,低渗透岩心的分流量由7.4%增至79.5%,吸水剖面明显“反转”。现场实施效果良 好,调驱剂施工爬坡压力为0.5 MPa,施工后最高日增油106 m³,阶段增油8900 m³。该调驱剂满足目标油田高温 高盐条件,注入性好,增油效果明显,适合闭式注水油藏调驱。     

聚表驱后“在线调剖+聚表剂”提高采收率技术

为研究聚/表复合驱后接替技术,室内探索了"在线调剖+聚表剂"组合技术提高原油采收率可行性。结果表明,在线调剖可以充分利用聚/表复合驱后储层中存留的聚合物进行络合交联,针对聚合物浓度较高的高渗层可起到调剖封堵作用,扩大后续注入液波及体积。聚表剂增黏性能好,乳化能力强,对复合驱后局部富集剩余油、残余油形成有效驱洗。物模驱油实验动态监测证实,聚/表复合驱后利用"在线调剖+聚表剂"组合方式,阻力系数与残余阻力系数增加,采出液乳化现象明显,采收率提高9%,效果显著。     

冻胶调剖剂对多孔介质封堵行为的评价方法

本文采用普通岩心流动实验装置及驱替方法,在固定实验条件的前提下,可以用标准突破压力和强度行为指数来描述冻腔调剖剂对多孔介质的封堵强度,用封堵后岩心渗透率随驱替体积的变化曲线来描述冻胶调剖剂的耐冲刷特性;用封堵后岩心渗透率降低的百分效果表示冻胶调剖剂的堵水率等,由此,实现了对冻胶调剖剂在多孔介质中封堵行为的定量评价。     

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。     

FW-1高效调剖剂的研制及应用

介绍了FW 1调剖剂的化学反应原理 ;研究了各种因素对调剖剂性能的影响。岩心实验表明 ,FW 1调剖剂岩心封堵率在 99%以上 ,具有较强的封堵效果。截止 1 999年 7月 ,大庆油田 1 2 2口油井已累计增油 1 .97× 1 0 4t,获纯经济效益 1 0 56 .31万元 ,投入产出比为 1∶6 .33     

胍胶压裂液对阜东斜坡区头屯河地层的伤害

针对阜东斜坡区头屯河地层特低渗透砂砾岩岩心,通过流动试验系统评价了胍胶压裂液静滤失、动滤失以及破胶液对天然岩心、天然岩心粉末制备的填砂管渗透率的影响。岩心静滤失试验表明,胍胶压裂液滤液对阜东斜坡区头屯河地层岩心不产生伤害。在岩心动滤失过程中,胍胶压裂液在渗透率为9.61×10^-3μm²的岩心端面会形成滤饼,由此导致对岩心的伤害率达到25%;但胍胶压裂液在渗透率为0.32×10^-3μm²、46.20×10^-3μm²的岩心端面几乎不会产生滤饼,岩心伤害率低于10%。该结果说明动滤失过程中滤饼的状态除与压裂液有关外,还取决于孔隙介质。此外研究发现,在水测渗透率为1300×10^-3μm²填砂管中注入含有320mg/L残渣的破胶液,渗透率下降达80%。研究结果对阜东斜坡区头屯河地层压裂设计提供指导。     

调驱型聚表剂用于二类油层调剖

为探索向层内要油和在层内控水的调整方法,在喇嘛甸油田部分井组开展了二类油层水驱过程中调驱型聚表剂深度调剖现场试验,试验前进行了充分的室内实验研究。实验研究结果表明,调驱型聚表剂溶液的黏度高且稳定性好,抗剪切能力较普通聚合物强;调驱型聚表剂溶液的黏弹性表现不明显;聚表剂经过强剪切阻力系数和残余阻力系数仍然很大。聚表剂驱油及调剖能力室内实验研究表明,调驱型聚表剂注入非均质油层时,具有一定的调剖作用及驱油效果。     

调剖、调驱剂注入压力对分流率的影响及作用机理

渤海LD5-2油田具有平均渗透率较高和非均质性较严重等特点,长期高强度水驱进一步加剧了储层间非均质性,亟待采取调剖调驱措施来实现深部液流转向.本文以LD5-2储层特征为模拟对象,采用三并联岩心实验开展了调剖调驱剂注入压力对分流率影响及作用机制研究.结果表明,微球颗粒易于在岩心注入端端面滞留,引起注入压力"虚高",液流转...     

超微细粉体堵剂性能评价及应用

对高效新型超微细粉体堵剂 （基本配方为： 20%～30%超微细油井水泥+10%～15%纳米碳酸钙+3%～5%超微细氧化钙+15%～20%含硅、 铁和铝元素的纳米氧化物+3%～5%钠膨润土+2%～3%碳酸钠+1%～2%磷酸盐+1%～2%铁铬盐 FCLS+0.5%～1%纤维素类高分子聚合物HECMC +1%～2%AMPS聚合物+1%～3%氢氧化钠, 按不同的水灰比可配制成不同密度的超微细堵剂浆体） 的流变性、 凝固时间和岩心封堵率及形成固化体的抗压强度等性能进行了室内综合评价, 并进行了现场应用。研究结果表明, 密度1.4数 1.8 g/cm³堵剂浆体的黏度小于35mPa· s, 注入性好, 能进入地层深部孔隙。密度大于1.6 g/cm³时, 堵剂浆体的悬浮性好, 基本不分层。超微细堵剂浆体固化时间可调, 施工安全, 初凝时间2.7～18.5 h, 终凝时间3.1～28.1 h。固化后的体积不收缩, 固化体的抗压强度大于25 MPa, 耐温130℃、 耐盐20×104 mg/L。堵剂对不同渗透率 （20.5×10^-3数 127×10^-3 μm²） 岩心的封堵率均达99.9%, 且耐冲刷、 高温稳定性好。堵剂具有一定的溶解性, 经酸岩反应后被封堵岩心的渗透率恢复率大于50%。超微细粉体堵剂已在低渗油藏卫360块应用27井次, 工艺成功率100%, 增油有效率100%。图1表10参19     

LTPC-1低温调剖剂的研制及应用

针对大庆油田采油七厂注水井井温偏低(5～30℃)的情况,研制开发了LTPC-1低温调剖剂.该调剖剂以聚丙烯酰胺和丙烯酰胺单体为主剂,在其他化学助剂共同作用下形成具有较高强度和弹性的凝胶体.实验结果表明,LTPC-1调剖剂具有低温(5～30℃)下成胶时间(2～30h)可调、凝胶强度高(10×104～40×104mpa·s)等特点.岩心实验表明,该调剖剂对岩心的封堵率大于95%,具有较好的封堵效果.2000年进行了现场试验11口井,成功率100%,单井平均注水压力上升2.4MPa.截止2000年11月,与其相连通的47口油井已累计增油9056 t,获纯经济效益484.35×104元,投入产出比为16.21.