一种用于深部调剖的聚合物强凝胶堵剂的研究

由分子量3×106～5×106、水解度25%的聚丙烯酰胺(5～6 g/L)、重铬酸钠的氧化还原体系、延缓剂(100～600 mg/L)组成的聚合物强凝胶堵剂,可用pH值6.5～8、矿化度＜1×105 mg/L的水配制,温度20～75℃范围内成胶时间可在0.5～8天范围内调节.报道了典型配方实验堵剂液的性能研究结果:在50℃时,在人造砂岩岩心中的成胶时间为44小时(由突破压力曲线测得),岩心封堵率＞99.9%,经注水50 PV冲刷后仍不低于99.8%,突破压力梯度在高渗透率(87.9 μm2)岩心中不低于30 MPA/m,在低渗透率(9.0 μm2)岩心中较低,为23 MPA/m,显示了一定的选择性.在3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,在水驱饱和油之后(合层采收率18.8%),依次用实验堵剂封堵第一、第二、第三高渗透岩心后水驱,合层采收率分别达到41.8%,61.5%和74.8%.由各个岩心和岩心组的采收率得出结论:封堵深度越大,采收率提高幅度越大.讨论了有关的驱油机理.     

聚丙烯酰胺／酚醛树脂凝胶在沈阳油田深部调剖的应用

研究了水溶性酚醛树脂对两性聚丙烯酰胺的胶凝反应动力学规律 ,在 4 0℃～ 70℃油层温度范围内交联剂加量和聚丙烯酰胺相对分子质量是影响胶凝反应速度的两个主要因素 ,通过调节交联剂的用量 ,可以将两性聚丙烯酰胺与水溶性酚醛树脂组合成多个调剖剂段塞 ,使其胶凝时间控制为 3～2 0天 ,并同步达到聚合物凝胶的最大强度 16 .2～ 2 9.0Pa·s,总结了在沈阳油田大剂量深部调剖措施中的应用效果     

一种硅酸类无机凝胶堵剂的制备

由氯化钙、氢氧化钙、膨润土及某种促凝剂制成了无机凝胶堵剂，简介了上述各组份生成水化硅酸盐，进而凝聚并形成三维网状结构凝胶的反应，实验考察了各组份用量及反应温度对凝聚时间的影响及反应温度对生成的凝胶强度的影响，测定了优化配方堵剂的性能，新配制的优化配方堵剂悬浮液粘度18．7mPas,pH值13．1，在室温静置48h或高速搅拌剪切60min不影响堵剂液的凝聚性能，凝聚温度≥40℃，凝聚时间50－22h(4-160℃)；生成的凝胶在40－280℃下可耐蒸馏水，10％NaOH,15%NaCl及15％CaCl2水溶液的作用，在18％盐酸中发生溶解和破坏；在150℃和180℃下放置72h后凝胶体积不变，强度略有增大，在220℃，250℃，280℃放置72h后凝胶体积略有收缩，强度提高，失水量为凝胶体积的10％－16％，此堵剂可用单液法泵注，用于高渗透带封堵，注水井和注蒸汽井调剖和油井堵水,使用温度≤280℃。     

JST深部调剖剂的试验研究

研制了一种新型深部调剖剂体系－ＪＳＴ,该体系由磺化高分子聚合物ＰＡＳ、交联稳定剂ＪＬ和催化剂ＪＣ等３种成分组成。室内研究结果表明,该体系较为适宜的配方组成的为０．１５％～０．３０％ＰＡＳ＋０．４％～０．７％ＪＬ＋０．０２％～０．０４％ＪＣ;抗温能力大于１２０℃,基液粘度低,成胶时间可调,成胶强度大,封堵性能好,突破压力梯度大于５ＭＰａ／ｍ,堵水率大于９７％。     

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。     

聚合物驱后交联聚合物深部调剖技术室内试验研究

为了避免聚合物驱后恢复水驱时含水率迅速上升,研制了交联聚合物深部调剖剂冻胶107,并对其配方进行了优化。通过平行管流动试验,分高、低两种渗透率模拟油藏非均质性,研究聚合物驱后的压力、各种渗透率层的采收率和含水率的变化。试验结果表明,聚合物驱后直接进行深部调剖,流动性较强的深部调剖剂将主要进入高渗透孔道,对高渗透层造成封堵,为了使组合调剖剂能进入深部高渗透层,提高原油采收率,必须按照先弱后强的顺序,尽可能早的注入组合调剖剂。     

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     

超低渗裂缝油藏深部调剖堵剂体系适应性研究

针对长庆油田吴410区超低渗透、裂缝性油藏,评价了甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂及体膨凝胶颗粒堵剂对裂缝的封堵性能。甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂具有地面粘度低(≤34mPa·s,泵注性能好)、成胶时间可控(16～72h,60℃)、堵水选择性好(油相岩心封堵率≤40.7%,水相岩心封堵率≥97.6%;油相岩心突破压力≤0.91MPa/m,水相岩心突破压力≥1.75MPa/m)、封堵率高等特点;体膨凝胶颗粒堵剂具有淡水中膨胀率高、盐水中膨胀率低、膨胀后的凝胶颗粒具有变形通过性能等特点。确定了针对吴410区长6超低渗裂缝性油藏调剖工艺的"前置甲叉基聚丙烯酰胺类化学成胶堵剂+体膨凝胶颗粒堵剂+柔性胶粉堵剂封口"的调剖剂体系及"大剂量、小排量、多段塞、控压力"调剖工艺,并进行了现场工艺试验。统计2012年吴410区3口典型调剖井,平均注水压力上升1.5MPa,至目前,单井组内油井平均增油已超200t,调剖增油效果良好。同时对调剖失败井进行对比总结分析,为以后堵水工艺提供参考意见。     

延缓HPAM凝胶调剖封窜剂研究

由于氧化还原体系K2 Cr2 O7/Na2 SO3 交联HPAM强度较低 ,不适用于高渗透层、大孔道的封堵 ,文中主要研究了HPAM -间苯二酚—六次甲基四胺冻胶调剖剂体系 ,并考察了各因素对成胶时间和冻胶粘度的影响。实验结果表明 ,未反应的体系可泵性良好 ,溶液的pH值影响成胶时间和粘度 ,适宜的pH值为 3 .0～ 4.0 ,复合醛加量为 0 .42 % ,间苯二酚的合适用量为 0 .0 5 % ,HPAM的用量为 0 .8% ,得到的冻胶粘度在 330Pa·s以上。 6 0℃时 30d内不破胶不析水 ,表现出较好的热稳定性 ,同时具有很高的耐盐容能力。岩心实验表明 ,挤入该溶液后 ,可以对高渗透岩心实行有效封堵 ,对渗透率为 19μm2 的岩心封堵率达到 98%以上。     

关于深部调剖剂发展现状的研究

我国大多数油田采用早期注水开发，目前已进入中高含水期，油井出水严重，由于地层的复杂性和采油难度的增加，提出一种新新的调剖技术－利用深部调剖剂注入到低渗透地层，改善吸水剖面，从而达到扩大水驱油波及体积，提高水驱油采收率的目的，对深部调剖在国内外的发展状况作了较为详细的论述，并且提出了一些建议。     

双组分聚合物复合调剖剂的研究

以聚丙烯酰胺与聚乙烯醇配成聚合物混合溶液,用甲醛和硼砂作为交联剂,形成一种双组分聚合物复合调剖剂体系。考察了两种聚合物的比例、聚合物溶液总浓度、交联剂的配比和用量、温度、盐溶液NaCl的含量等因素对调剖剂体系性能的影响。结果表明,对于单一组分调剖剂体系,成胶时间和胶凝强度难以同时满足要求;对于双组分聚合物复合调剖剂体系,通过改变体系的组成和配比,可以较好地调整调剖剂的性能,使胶凝时间和胶凝强度同时达到要求。同时,矿化度对该体系性能无明显影响。     

延缓交联深部调剖剂YHT的成胶性

本文介绍了一种延缓交联的聚丙烯酰胺HPAM水基凝胶 ,研究了HPAM、缓释交联剂、促进剂的浓度及 pH值对凝胶形成时间、凝胶粘度的影响。成胶溶液用大庆油田聚合物驱配液水配制 ,成胶时间可调 ,凝胶强度高 ,与大庆油田目的油层配伍性好 ,残余阻力系数高 ,适用于大庆油田聚合物驱前注入井的深部调剖     

延缓交联聚合物地层深部调剖技术

综述了近年来国内外及长庆油田延缓交联聚合物调剖技术的矿场应用,调剖剂延缓交联反应机理及其在多孔介质中的渗流特征,岩心模拟调剖试验以及注调剖剂过程中油藏压力分布预测等多方面的研究成果,延缓交联聚合物微凝胶调剖剂有效期长,对非均质厚油层有选择性堵水特点,主要归因于其优良的耐冲洗特性和对高渗透层的选择性进入性能。     

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%。     

无机有机复合凝胶颗粒调剖剂的研制及矿场应用

所报道的凝胶颗粒调剖剂由4种原料组分在水介质中加热反应、造粒、烘干制得,有粒径<1 mm1、-2 mm、2-4 mm三种规格。以在95℃的16 g/L NaCl盐水中密闭加热24小时的吸水膨胀倍率和吸水膨胀体的抗压强度(边长1 cm立方体在50 g负载下的压缩量)为性能指标,筛选原料组分用量和反应条件,当黏土(经特别处理)用量≤70%、硅酸钠用量≥20%、丙烯酰胺用量≥10%、稳定剂用量≥1%、反应温度≥80℃、反应时间≥9小时时,凝胶颗粒膨胀倍率≥10.2,抗压强度好,压缩量<0.2 cm,在同一条件下老化2个月,膨胀倍率降至9.0,压缩量<0.2cm。在φ4.2×15(cm)、充填20-30目石英砂管中注入3 g/L凝胶颗粒悬浮液进行封堵后,200 mL自来水流过填砂管的时间由7秒增至15秒。在地温82℃、含水96%、包括一注三采的M井组,共注入凝胶颗粒浓度25 g/L和15 g/L、矿化度10 g/L的注入水1×104m3,折合凝胶颗粒11 t,经深部调剖后注水压力上升,产油量增加,含水率下降(平均下降2.1%,最低降至70.6%),有效期超过180天。表2参2。     

一种耐温抗盐堵剂的组成及性能研究

将聚合物/酚醛冻胶和聚合物/铬冻胶结合在一起,用共聚原料苯酚+乌洛托品代替酚醛树脂,制成了耐温抗盐的冻胶堵剂。选用非水解聚丙烯酰胺(PAM)为主剂,分别确定两种交联剂的最佳加量,确定堵剂的基本配方(g/L)为:PAM8～10+乌洛托品1～4+苯酚1～3+有机铬1～10(折合Cr3+0.05～0.5)。用不同矿化度的水配制、加入增强剂的该体系,在110℃下密闭放置90天,室温粘度分别为>8Pa·s(清水),～6Pa·s(TSD=1×105mg/L),～9.5Pa·s(2×105mg/L),～7Pa·s(3×105mg/L),分别为初始值(5天测定值)的70%,68%,62%,60%。图3参2。     

中原油田调剖堵水使用的颗粒堵剂

结合中原油田采二厂,三厂,五厂的油藏地质特点,开发了ＪＴＤ系列颗粒堵剂,在１２０井次的应用中取得了９０％以上的成功率。     

一种用于深部调剖的HPAM/Cr3+凝胶

由分子量4×106～7×106、水解度17.6%的聚丙烯酰胺(5～6g/L)、氧化还原体系交联剂Na2Cr2O7 NH4Cl、加入乙二醇的乳酸/丙酸/乙酸复配有机酸延缓剂组成的STP强凝胶调剖剂,其最佳成胶条件为pH值5.2,温度55℃,矿化度<7g/L,调节延缓剂用量可控制成胶时间(12～144h),适用温度为35～80℃。在3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,在水驱饱和油之后(合层采收率24.3%),依次用STP调剖剂封堵第一、第二、第三高渗岩心后水驱,合层采收率分别达到46.8%、62.2%和69.1%,由此得出结论:封堵深度越大,采收率提高幅度越大。讨论了有关的驱油机理。简介了2000～2001年大庆萨中开发区48井次处理半径10～20m的STP深部调剖作业的结果(成功率91.2%)。图5参5。     

注聚前深度调剖井堵剂用量确定方法

通过对新投注聚区块注入井的动、静态资料综合分析，确定出深度调剖井选井原则。结合油藏工程方法，建立了汪聚前深度调剖井堵剂用量计算公式，实现了调剖层痊及堵剂用量的定量化确定。应用该方法对喇嘛甸田南中块东部和北北块聚合物驱的10口调剖井调剖层位及堵剂用量进行了定量计算，确定了合理的堵剂用量，从而有效地提高了注聚前深度调剖井的调剖效果。     

蒙古林砂岩油藏使用的一种低温高强度水基凝胶调剖剂

针对二连地区蒙古林油藏中孔、中高渗、低温（３５—４０℃）特点，研制了由聚丙烯酰胺、胺基树脂、两种交联剂组成的水基凝胶体系，用于该油藏注水井的调剖。含０．８％—１．０％聚丙烯酰胺、０．８％—１．０％胺基树脂的体系在５０℃放置６天，形成的凝胶粘度达１００Ｐａ·ｓ以上。在蒙古林砂岩油藏北断块数十口注水井使用这种调剖剂进行单井调剖和区块整体调剖，获得了良好的增油减水或稳水效果。该调剖技术目前仍在推广应用。