一种聚合物复合解堵剂的研究与评价

为解决注聚过程中随时间延长与注入量增加造成渗流通道堵塞而引起的注入压力增加、减产停产、降低采油效率等问题，以过氧化物降解聚合物为基础，研究一种以食品级稳态二氧化氯为主剂的复合解堵剂，并对主剂的降黏率随浓度、时间的变化规律进行数据拟合，得到最佳主剂浓度，并对复合解堵剂进行静态与动态性能评价。结果表明：主剂的最佳质量分数为2.5%，复合解堵剂对羟丙基胍胶、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)聚合物溶液的降黏率均超过95%，腐蚀速率相对空白组降低87.29%，对硫酸盐还原菌(SRB)以及腐生菌(TGB)的30 min除菌率可达100%，对聚合物污染的岩心解堵前渗透率为5.65×10^-2μm²，解堵后渗透率恢复到0.173μm²，解堵效果明显。     

SOD注聚井解堵剂效果评价与现场应用

聚合物驱是应用非常广泛的一项三次采油技术。随着注聚三采技术在我国海上油田的应用推广,注聚井堵塞问题也变得日益突出,注聚井堵塞会导致地层注入压力升高、吸水能力下降,欠注明显等问题,这将严重影响聚驱效果及油田的正常生产。通过SOD解堵剂对聚合物凝胶的降解试验、地层解堵物模试验、现场堵塞物的溶蚀试验研究,结果表明,SOD解堵剂能够有效地解决聚驱造成的地层渗透率降低、地层吸水能力下降等问题。2011年10月及2012年3月在渤海LD5-2油田A10井和SZ36-1油田B06井进行了现场试验,解堵后2个目标地层吸水指数均提高70%以上,有效期均超过6个月,达到了注聚井有效解堵与改造的目标。     

绥中36-1油田注聚井JD-01解堵体系性能评价及应用

对JD-01解堵体系进行性能评价,结果表明,JD-01解堵体系质量分数为9%~11%时,聚合物溶液的降解率较高,现场垢样溶蚀率大于50%。物理模拟岩心流动实验表明,JD-01解堵体系对岩心处理24 h后,渗透率增加倍数为4.8~6.7,能有效地解决聚驱造成的地层渗透率降低、注聚压力升高等问题。2015年1月,JD-01解堵体系在SZ36-1-A21注聚井现场应用,目的层注入量大幅提高,实现了注聚井解堵的目的。     

注聚井解堵剂JD—1的研究与应用

考虑到注聚井伤害的主要原因是聚合物的堵塞,室内优选出聚合物解堵剂ＪＤ－１。ＪＤ－１对聚合物降粘率〉９０％,岩心伤害后渗透率的恢复值〉８５％,通过两口注聚井堵塞后的实验表明,解堵后注聚井注聚量增加,注聚压力降低。     

BHJ3-D注聚井解堵剂效果评价与应用

聚合物驱是一种常用的提高采收率技术.随着注入量的增加,聚合物溶液与地层的固体颗粒相互作用形成复合垢,在地层孔隙中发生堵塞,影响聚合物的继续注入,降低聚驱的效果.文章通过BHJ3 -D解堵剂对聚合物溶液的降解实验、现场堵塞物的溶蚀实验研究,确定了BHJ3 -D解堵剂的使用浓度及反应时间,物模试验结果表明,BHJ3 -D解堵剂能够有效地解决聚驱造成的地层渗透率降低、注聚压力升高等问题.2009年10月在渤海JZ9 -3油田W8 -4井进行了现场应用,目标层吸水强度大幅提高,达到了注聚井改造的目的.     

SYJ-1型聚合物复合解堵剂的研制及性能评价

聚合物驱是一种常用的三次采油技术。随着聚合物溶液的注入,聚合物固体颗粒将沉积在孔隙中或近井地带,这些聚合物堵塞物将会引起注入井压力的显著增加,最终会阻止聚合物溶液的继续注入。为了解决聚合物堵塞的问题,根据江苏油田Z35断块先导试验区油藏特点,在室内研制了SYJ-1型解堵剂,并进行了该解堵剂的性能评价研究。研究结果表明:1)在温度78℃条件下,0.3%的解堵剂溶液可使聚丙烯酰胺在2h后粘度由2449mPa.s下降到2.5mPa.s,降解率为99%;2)在30℃条件下,采用0.3%的解堵剂溶液对硫酸盐还原菌(SRB)杀菌,接触时间为30min,杀菌率为99.99%;3)经过该解堵剂溶液处理后,渗透率大于172×10-3μm2岩心的渗透率可以恢复96%,渗透率越低解堵效果越差。     

一种海上油田注聚井解堵体系的室内研究

聚合物驱油技术是目前国内各大油田三次采油技术中提高采收率的一种主要技术措施。但随着注聚的不断注入、向前推进运移,因聚合物的黏弹性以及存有不溶物残物,导致注聚井注入压力逐渐升高,出现注聚井注不够、注不进的现象日趋严重,影响正常生产。针对海上油田生产特性和注聚井情况及堵塞物的深入细致分析,通过堵塞物分析、解堵剂稳定性、聚合物解堵实验、堵塞物解堵等实验研究,室内研发出适合海上油田注聚井解堵的一种有效、安全、可靠的解堵剂。     

清除聚合物堵塞的解堵剂DOC-8的研制

聚合物解堵剂DOC-8已用于孤岛渤19注聚试验区注交联聚合物（弱凝胶）引起的地层堵塞。该剂为粒状，由强氧化剂过氧化钙（Ⅰ）和辅剂亚氨酸钠（Ⅱ），柠檬酸（Ⅲ）组成，其中Ⅰ与Ⅱ质量比为92：8，用清水或油田污水配咸水溶液使用，最佳组成为1％Ⅰ＋3％Ⅲ＋Ⅱ，此即1％DOC-8解堵液。1％DOC-8解堵液与HPAM／C2^3＋凝胶在〉55℃以上反应〉5小时，凝胶中的HPAM完全降解，生成低黏度水溶液，借用标准规定的黏度法测反应液中HPAM分子量，求得降解率接近完全。DOC-8水溶液pH为7～9，腐蚀速率随浓度升高而降低，1％溶液为0．8564g／m^2。ha在含油的85％石英＋15％黏土填砂管流动实验中，注入HPAM／C2^3＋溶液并成胶后造成约41％的渗透率伤害，用1％DOC-8解堵液处理，进入深度达到岩心长度1／2时，渗透率恢复率63％；在填砂管前置入注聚水井凝胶堵塞物使渗透率下降57％，分五轮次用DOC-8＋JCN-006（低伤害酸液）处理，进入深度达到岩心长度1／2时，渗透率恢复率达95％。图4表6参2。     

JZ9-3油田注聚井安全解聚剂研制及评价

针对JZ9-3油田长期注聚造成堵塞问题,分析了W井堵塞物成分和特征。通过氧化剂和稳定剂的筛选及优化,研制成一种安全解聚剂,并进行了堵塞物溶蚀、一维填砂管模型驱替实验、腐蚀速率的性能评价。结果表明,过碳酰胺对高浓度聚合物溶液和凝胶的降黏率均能达到99%;加入稳定剂后,可以控制活性氧释放速率,在60℃下静置72 h仍能保持8%活性氧含量,大幅度地提高了解聚剂的安全性。解聚剂对堵塞物溶蚀率达到91.6%,解堵后渗透率恢复率达到305%,具有低腐蚀速率、不产生氧气的特点,确保现场施工的安全。在W井现场解堵施工应用中表明,该解聚剂对长期注聚产生的堵塞具有良好的解除效果。     

聚合物驱地层聚合物解吸剂的研究

根据聚丙烯酰胺在硅胶表面吸附的室内研究结果,确定了两种解吸剂LA-Ⅰ和LA-Ⅱ的配方,主要对LA-Ⅰ和LA-Ⅱ进行了解吸 附效果评价和与聚合物溶液的配伍性评价.结果表明,对已注聚岩心,注入解吸剂后,注聚 压力下降,岩心渗透率恢复值达26%～88%;对未注聚的岩心,先注解吸剂再注聚合物, 可有效预防聚合物的早期吸附和减少或延缓长期注聚的堵塞;解吸剂与聚丙烯酰胺溶液具有 良好的配伍性.解吸剂LA-Ⅰ和LA-Ⅱ对聚丙烯酰胺类聚合物的解吸附、增加注聚量、降低注聚压力具有较好的作用.     

国内注聚井堵塞及化学解堵技术研究进展

从堵塞物成分分析、堵塞物成因及堵塞机理、化学解堵技术3个方面综述了近10年来注聚井堵塞及解堵技术的研究与应用情况。现场取样分析结果表明,注聚井堵塞物均是无机物和有机物组成的混合物。堵塞物成因及堵塞机理归纳如下:聚合物吸附滞留;聚合物相对分子质量与储层孔喉尺寸不配伍;地层微粒运移;细菌及其代谢产物;无机物引发的聚合物胶团;聚合物溶液配制及稀释操作不当。关于化学解堵技术,介绍了用于注聚井特别是注聚合物凝胶井解堵的二氧化氯型、非二氧化氯强氧化剂型及不含强氧化剂的3大类7种解堵剂及5个矿场解堵实例。参33。     

渤海油田聚驱受效井液气交注复合深部解堵工艺

渤海油田注聚受效井堵塞物复杂,常规解堵工艺效果差。堵塞物组分分析表明,堵塞物以有机、无机及聚合物相互包覆的复杂形式存在,为此提出先采用有机溶剂清洗有机质,再对含聚胶团堵塞物进行分散,采用逐级剥离逐级解除的解堵思路。从溶解有机物、胶团降解及氧化破胶等3方面开展不同类型解堵液溶解效果对比实验,结合堵塞机理优选解堵液体系为8%~10%甲酸+4%~6%有机溶剂解堵剂D+1%强氧化剂。渤海油田注聚受效井堵塞半径可达3 m以上,为提高解堵效果及扩大解堵半径,通过对比分析堵塞物多轮次溶解效果,配套形成了多轮次处理及液气交替注入或伴注的解堵工艺。新工艺现场试验单井日增油达60 m3/d,应用效果显著,为解决聚驱受效井产能释放难题提供了新的思路,具有较好的现场推广价值。     

旅大10-1油田A5井解堵工艺研究

旅大10-1油田A5井聚合物堵塞日益严重,通过多种化学分析方法对现场堵塞垢样进行了组分分析,并针对堵塞物特点开发了一种新型复合解堵工艺;通过对复合解堵工艺的垢样溶蚀试验评价和解堵物模试验评价表明,复合解堵工艺能够有效地降解注聚井堵塞物、恢复地层渗透率和吸水性能。对A5井进行了现场解堵试验,解堵后目标地层吸液量由502m3/d上升至800m3/d,取得了良好的解堵效果。     

大庆油田注聚井解堵增注技术

大庆油田聚合物驱三次采油过程中，随着聚合物注入体积的增加，注聚井堵塞问题日益突出。主要表现是：注入压力高、达不到配注、间歇注入等，严重影响聚驱效果。注聚井解堵增注技术分析了聚驱注入井注入压力上升的主要原因及注聚井堵塞规律，并根据注聚井近井地带堵塞物的成分分析，研制出新型注聚井解堵剂配方；为减少注聚井解堵后因聚合物的再吸附而重新堵塞，研究了注聚井油层保护技术，形成了既能防止聚合物在油层孔隙表面的再吸附，又能通过竞争吸附将吸附在油层孔隙表面的聚合物驱替掉的油层保护剂配方。该技术现场试验22口井，从解堵施工到油层保护等方面技术完善配套，现场试验取得了明显的效果。     

三元复合驱注入井共轭酸解堵增注体系

由于三元复合驱中聚合物、碱的存在,易形成“胶团”状混合物,使注入井堵塞,常规化学解堵技术解堵半径小、有效期短,容易产生二次沉淀且需要返排残酸,大幅增加了措施成本及安全环保隐患。为了解决措施有效期短及残酸返排不环保的问题,研发了三元复合驱注入井共轭酸解堵增注体系。通过扫描电镜及CT三维数字岩心重构,明确了堵塞物的微观形貌及结构特征;通过无机质溶垢及离子络合评价实验,研发出一种共轭酸解堵增注体系。实验结果表明,三元复合驱注入井堵塞物是由聚合物、垢质、蜡胶质形成的多元“团状”聚集体;共轭酸解堵增注体系可实现深部解堵,无二次沉淀;岩心渗透率的恢复率较常规解堵剂提高29.2%,平均措施有效期193 d,措施后无需返排,实现了三元复合驱注入井解堵措施的高效环保。     

渤海注聚油田堵塞井堵塞机理分析及复合解堵工艺设计

渤海油田注聚获得了显著的增油降水效果,但部分注聚井存在注入压力偏高,不能达到油藏方案配注要求,采用常规化学解堵技术解堵效果差或有效期较短。堵塞物成分分析表明,渤海注聚油田堵塞井堵塞物由无机物和有机物混合包裹形成,受水中悬浮物和含油量的影响,无机物和聚合物相互作用产生组分复杂的垢,导致地层渗透率下降和地层堵塞。根据堵塞机理分析,优选出复合解堵体系并设计出复合解堵工艺,在绥中36-1、锦州9-3和旅大10-1等油田取得成功应用,视吸水指数平均提高90%,平均有效期达10个月,解堵效果显著,具有较好的推广应用价值。     

复合解堵剂对大庆油田三元复合驱注入井的解堵效果

为改善大庆油田聚合物/碱/表面活性剂三元复合驱主段塞注入后期部分注入井注入压力升高、注入量降低的问题,制备了由无机铵类化合物降解剂和复合酸组成的复合解堵剂体系,研究了该复合解堵剂对三元复合驱注入井堵塞物的室内解堵效果,并在大庆油田进行了现场解堵增注试验。结果表明,复合解堵剂对注入井堵塞 物的溶解效果较好,溶解率大于98%;现场应用时先注入降解剂处理地层中的聚合物团块堵塞,再注入复合酸处理剩余的垢质及机械杂质等堵塞物,对14 口三元复合驱注入井解堵后,初期平均压力降低2.2 MPa、平均日注入量增加12.5 m³、平均有效期183 d。该复合解堵剂对主段塞后期及副段塞阶段因堵塞导致注入能力降的三元复合驱注入井有较好的降压增注效果。表5 参13     

注聚井用油层保护剂研究及应用

大庆聚合物驱油田20％以上注入井的注入压力已接近或达到油藏破裂压力，压裂或化学解堵改善注入性能的有效期很短。报道了一种注聚油层保护剂的作用机理、室内性能考察及现场应用效果。该剂的作用机理如下：阳离子表面活性剂优先于HPAM在岩石上吸附，吸附层造成疏水环境，吸附层增溶有机酸、醇，形成超薄膜，改变岩石表面性质，稳定剂螯合、屏蔽高价阳离子，减少或防止HPAM吸附、滞留、沉淀造成的堵塞。在室内实验中该剂使HPAM在储层岩屑上的静态吸附量由10．01mg／g减少至0．624mg／g；注入30PV该剂溶液使储层岩心渗透率下降30％，再注入60PV聚合物溶液则下降56．2％，而只注入60PV聚合物溶液则下降75．8％；注入60PV聚合物溶液使3支储层岩心渗透率下降75、0％～79．2％，再注入30PV该剂溶液使渗透率恢复至原值的54．5％～58．3％。4口注聚井先进行化学解堵再注入油层保护剂溶液，注入压力平均下降1．75MVa，有效期超过6～10个月。图2表2参2。     

海上注聚井高效解堵体系性能研究与应用

对解堵体系JD性能进行了评价,结果表明,JD解堵体系对聚合物溶液的降解率大于98．5％,且温度升高,降解时间缩短;现场垢样总溶蚀率大于79％;注聚岩心流动试验解堵率为157％;JD体系对金属腐蚀速率很低,适合现场应用。JD解堵体系在SZ36—1-J03注聚井现场酸化解堵应用结果表明,目标层注入量大幅提高,达到了注聚井解堵的目的。     

高强度脲醛树脂复合堵剂的研制及解堵

筛选出高强度脲醛树脂复合堵剂体系配方,岩心流动实验表明,复合堵剂体系突破压力梯度为23.63 MPa/m,具有较好的耐冲刷性能,封堵有效期长。采用自制解堵剂(JD-1)降解高强度脲醛树脂复合堵剂,降解过程中溶液体系呈澄清,黏度先增加后降低至解堵剂初始黏度;岩心流动实验表明,解堵剂使注入脲醛树脂复合堵剂体系的岩心渗透率恢复率达94.47%。