柔性复合吸水凝胶PAG注入性能实验室评价

针对目前用于油田调剖堵水的复合吸水凝胶吸水后柔韧性和注入能力差，不能有效进行深部调剖的现状，提出了改善吸水凝胶吸水性和注入性的方法，并制得柔性复合吸水凝胶PAG。依据压力叠加机理，该颗粒进入地层深部可有效封堵高渗透地层，从而启动低渗透剩余油富集区域；其在注入性试验中表现出较强的注入能力，提出了注入度的概念并用以评价凝胶的注入性能，初步给出了试验方法和计算方法，试验结果证明方法合理。     

应用延缓交联体系进行深部调剖

应用延级交联体系进行深部调剖是一种十分有效的改善水驱波及效率的方法。本文对延缓交联体系的凝胶形成机理、性质以及该体系的注入量和注入方式进行了研究。岩心评价结果表明：延级交联体系的最佳注入量为高渗透夹层孔隙体积的１／３～１／２，对具有稳定隔层的非均质油藏，应采用分层注入。矿场试验效果表明，技工艺可有效地封堵高渗透层，扩大水驱波及体积，起到增油降水的作用。     

聚合物凝胶封堵剂性能评价及现场试验

高含水油田由于长期注水开发造成注入水无效循环问题非常突出,形成了高渗透条带,采用化学堵剂对高渗透条带进行封堵是一种有效的方法。堵剂的性能直接影响封堵效果,为进一步提高封堵成功率和驱替效率,对聚合物凝胶封堵剂进行了室内性能评价和现场试验。通过岩心试验和三管试验对聚合物凝胶封堵剂体系的封堵性能、耐冲刷性能、流动成胶性能和液流改向能力进行了室内评价试验;采用聚合物凝胶体系和油田污水配制成的聚合物凝胶封堵剂进行了现场试验。试验结果表明,聚合物凝胶体系具有较强的堵塞和耐冲刷性能,形成凝胶强度高,2口井实施封堵后连通油井见到了明显的增油降水效果,为聚合物凝胶体系在封堵高渗透带上的应用提供了成功经验。     

应用多点测压法研究弱凝胶深部调剖性能

由于现场要实现深部液流转向,施工时间远远大于调剖剂体系的成胶时间,先期注入的溶液已部分成胶,弱凝胶在地层内深部注入过程中的调剖性能如何变化对于深部转向能否实现影响很大,因此,采用多点测压方法对其进行研究.室内实验结果表明,多点测压法是研究弱凝胶在深部注入过程中调剖性能的有效方法.弱凝胶在深部注入的过程中,注入初期各测压点的驱替压力增加较快,当注入量达到3～4倍孔隙体积后驱替压力不再增加;弱凝胶更易进入高渗透地层,从而使后续注水转入低渗透层,获得提高采收率的效果;弱凝胶调剖存在一个最佳渗透率区,在实验条件下30 000×10-3～120 000×10-3μm2为最佳范围,低渗透岩心对弱凝胶的剪切作用较大,当注入距离为50cm时阻力系数和凝胶强度的降幅都在70%以上,而在高渗透岩心中弱凝胶不能对深部地层形成有效封堵,弱凝胶均能顺利地通过.     

适用于高矿化度地层调剖剂实验研究

在高温高盐油藏,地层水矿化度高,常规调剖剂适应性差、有效期短,调剖堵水存在一定的难度.为此,研究了适用于高盐油藏的新型调剖剂,其作用机理是让调剖剂在地层一定部位发生有效的作用,其主剂为硅酸钠溶液,以油包水乳状液的形式注入地层,破乳后与地层水中的钙镁离子发生化学反应,在地层中产生化学沉淀,封堵高渗透层.在室内开展了调剖剂稳定性、流变性和封堵性实验,结果表明,由乳液型调剖剂组成的调剖体系具有封堵时间可控、封堵率高达98.5%、堵水有效期长的特点,在水驱10倍孔隙体积时,渗透率保持不变,调剖剂优先进入高渗透层且对其封堵效果好,因此,该体系可用于高矿化度油藏调剖,封堵高渗透条带,起到降水增油的作用.     

TY-1高温堵水剂的研究及应用

TY-1高温堵水剂是由小分子有机聚合交联而成的凝胶堵剂，性能优良，具有耐高温，抗高盐，成胶强度大，热稳定性好的特点，只要合理控制现场施工的注入压力，就可使堵剂沿高渗透带活塞式运移，在地层温度下形成凝胶体，从而有效的封堵高渗透性出水地层，现场试验了6口井，均取得了明显的增油降水效果。     

渤海油藏优势通道多级封堵与调驱技术

为了解决海上油田大尺寸优势通道引起的注入液窜流技术难题,以渤海油藏储层和流体为研究对象,开展3种封堵剂基本性能评价、封堵率和多级封堵及调驱增油降水效果实验研究和作用机理分析。结果表明:封堵剂BH-1固化前为粘稠性流体,注入性较好;固化后为灰黑色致密固体,固化时间可在24~120 h内调整,固化后具有极高的抗压和耐冲刷能力,适用于近井地带大尺寸优势通道封堵。半互穿网络结构凝胶成胶前为粘性流体,注入性良好;在岩心孔隙内静置候凝24 h后,开始出现明显交联反应,120 h时形成网状分子聚集体,具有较高的抗压和耐冲刷能力,适用于油藏深部大尺寸优势通道封堵。当高渗透岩心内孔眼全部被封堵后,Cr3+聚合物凝胶调驱可以极大地改善低渗透岩心和高渗透岩心基质部分波及效果,采收率增幅高达29.4%,但封堵距离为总封堵长度的50%时,采收率增幅仅为13.1%。因此,渤海稠油油藏大尺寸优势通道封堵距离应大于注采井距的50%。从技术、经济效果角度考虑,封堵剂应由多级组合段塞组成,各个段塞注入顺序为:先注入约占总注入量50%的Cr3+聚合物凝胶,再注入约35%的半互穿网络结构凝胶,最后注入约15%的封堵剂BH-1。     

适宜高温高盐地层的无机涂层调剖剂室内研究

交联聚合物调剖在高温、高地层水矿化度条件下的应用受到限制。为了解决塔里木盆地高温、高矿化度地层水深昙油藏的调刮问题．研究了WJSTP无机凝胶涂层调剖剂。该调剖剂与高矿化度地层水反应后形成密度与水相当的无机凝胶,以吸附涂层方式在岩石骨架表面逐渐结垢．形成无机凝胶涂层,使地层中的流动通道逐渐变窄而造成流动阻力．达到使地层流体转向、扩大波及体积的目的。采用瓶试实验和岩心物理模拟方法．研究了该调剖剂与油田水反应的凝胶化性能,以及无机凝胶涂层对多孔介质的封堵性能,并通过管流试验模拟涂层对大孔道的封堵效果。结果表明．WJSTP调剖剂与高矿化度地层水形成的无机凝胶具有极好的耐温、耐盐及热稳定性能．通过多次涂层．可买现多孔介质中不同程度的封堵．在管流模型中获得同样的无机凝胶涂层封堵效果。图3表1参7     

预交联颗粒凝胶调驱技术

预交联凝胶颗粒调驱剂是一种吸水体积膨胀材料 ,对油无吸入性 ,并且油中水凝胶体积收缩。预交联凝胶颗粒吸水后仍然具有很好的柔顺性和韧性 ,注入到地层孔隙后 ,微粒在水驱压力作用下 ,产生变形 ,驱动孔隙内的剩余油向生产井运移 ,可起到驱油作用 ;另一方面地层深部压差作用较小时 ,凝胶颗粒会滞留在地层孔隙中 ,起到封堵地层高渗透带和大孔道的作用。从室内试验评价到现场应用全面阐述了预交联颗粒凝胶的性能特点。     

在聚合物驱和水驱中窜流与层间渗透率差异对凝胶处理效果的影响

本文对用凝胶封堵高渗层效果做了模拟研究，所选模型是由两个独立的均质层组成，每层渗透率在纵向上均是各向同性。层间水平渗透率比为０．００３３－０．５，两层的垂直／水平渗透率比相同且为０．００１－０．１。先将凝胶注入到高渗透的深层中，再在每层中注入聚合物和水，每层流度不同，注入到各层中的量亦不同，由于改善了注入剖面，从而降低了垂直／水平渗透率比，所以在井筒附近用凝胶封堵高渗层可提高原油采收率。相同条件下     

聚合物驱后凝胶复合体系调驱技术及应用

为提高凝胶体系对聚合物驱后高渗透地层的深部调驱效果,开发了由聚丙烯酰胺乳液、无机颗粒和Cr3+交联剂组成的凝胶复合体系。通过室内成胶实验,优选出了适合现场施工的6号和7号配方。室内封堵实验表明,在高渗透岩心中,注入7号配方的凝胶复合体系后,再驱8倍孔隙体积水,封堵率高达98.6%,说明该体系可以到达岩心深部发挥调驱作用,且7号配方的封堵效果优于6号配方。利用7号配方的凝胶复合体系对6个井组进行调剖后,注水井油压上升了1.8MPa,对应油井见效高峰时含水率下降了6.9%,累积增产原油1.1305×104t。     

高含水油井酸化暂堵剂的室内评价

针对高含水油晨均质严重的地质特征,提出了暂堵酸化机理,研制了酸化暂堵剂。该堵剂对高渗透率地层具有较好的封堵效果,对低渗透层具有较好的屏蔽暂堵作用,其油相恢复率达８５％以上。地层模拟试验表明,采用该工艺,堵剂可有效地封堵高渗透层,使酸液进入中低渗透层,液体转向率在９５％以上。     

油井酸化暂堵剂DZ－1的室内研究

介绍了油井酸化暂堵剂ＤＺ－１的油溶性、耐酸性及在酸液中的悬浮分散性。考察了ＤＺ－１对原油表面张力及乏酸－原油乳状液破乳性的影响。采用岩芯流动试验方法研究了ＤＺ－１封堵岩芯的作用与解堵性能。研究结果表明，ＤＺ－１能有效封堵高渗透层，使注入液均匀进入非均质地层；原油或清洗油（煤油、柴油）能解除ＤＺ－１对地层的堵塞，恢复地层渗透率。     

以硅酸铝为基础的堵水工艺及其在产油层中使用的数学模拟

以硅酸铝为基础的堵水工艺的目的在于用选择性封堵高渗透地层或小层的方法提高波及程度,从而提高陆源地层的原油采收率。在开采渗透率不同的地层或小层的油田时,向地层注入能在储层孔隙空间形成三维凝胶的酸性硅酸铝溶液。这种工艺用于地层温度为20～90℃的陆源储层。在孔隙空间形成的凝胶可使饱和油和饱和水的小层中水的流度降低到1/10～1/50,同时油的流度不变或者增大。见效采油井的产液含水率大大降低,同时采油量增大。这种工艺对于陆源储层的任何地质物理条件都有较宽的生成胶凝时间的调节能力。     

淀粉接枝共聚物凝胶的稳油控水效果及工艺参数优化*

绝大多数的陆上油田经过长时间注水及注聚合物开发,储层大孔道或高渗透条带发育,注入水无效低效循 环日益严重。针对常规调剖堵水剂封堵效果较差的技术难题,以西部B油田储层及流体特征为研究对象,研究 了淀粉接枝共聚物凝胶的基本性能、注入性、封堵性能,评价了不同影响因素下淀粉接枝共聚物凝胶的稳油控水 效果。研究表明,淀粉接枝共聚物凝胶的初始黏度较低,注入性较好,但其受成胶空间环境影响较严重,成胶空 间越大,成胶强度越高,对高渗透岩心的封堵能力强于对低渗透岩心的,对中低渗透储层中伤害较小,一定程度 上具有选择性封堵的效果。此外,淀粉接枝共聚物凝胶的注入量为0.1 PV时采收率增幅最高,继续增大凝胶的 注入量,对中低渗透岩心的伤害随之增大,反而不利于液流转向的发生。随着顶替段塞注入体积的增加,采收率 逐渐增大,“产出/投入”比逐渐降低。淀粉接枝共聚物凝胶的注入时机对增油降水效果同样存在影响,注入时机 越早,非均质性程度越弱,封堵效果越好,最终采收率增幅越高。     

Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入调驱作用机理——以渤海LD10-1油田为例

针对渤海LD10-1油藏减缓吸液剖面反转技术需求,通过层内非均质岩心驱替实验,发现Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入工艺具有较好的增油降水效果,运用并联岩心驱替实验,从驱替过程和驱油效果两方面探讨了交替注入增油机理。结果表明,相比整体凝胶段塞注入工艺,"Cr~(3+)聚合物凝胶+水"交替注入方式具有更好的封堵和驱替效应。凝胶前置段塞对高渗透层实施封堵后,后续水段塞一方面可使弱凝胶分子线团膨胀加强封堵效果,改善后续流体的转向能力,另一方面还可增强驱替效果,减缓吸液剖面反转现象。在实际设计交替轮次数时,应考虑水段塞过多易引起高渗透层突进的问题。     

凝胶颗粒调剖的模拟实验

采用模拟实验方法研究了凝胶颗粒在岩心中的运移特性、封堵能力及其调剖效果。利用可视化孔喉模型观测凝胶颗粒在孔喉处的变形和破碎过程;应用多测点岩心模拟实验得到的压力分布动态资料分析凝胶颗粒段塞的运移位置;利用残余阻力系数评价凝胶颗粒在岩心中的封堵能力。模拟实验结果表明,凝胶颗粒在特高渗透岩心中具有较好的运移特性,可以降低岩心的渗透率;在非均质油层中具有一定的调剖效应。另外,凝胶颗粒在注入端的堵塞较严重,而在距注入端较远处封堵能力明显减弱。     

低初黏可控聚合物凝胶在油藏深部优势渗流通道的封堵方法及应用

聚合物凝胶调剖技术可以有效治理水驱油层水流优势渗流通道并提高采收率。通过建立凝胶调剖剂在非均质渗透层间渗流的理论模型,分析了凝胶调剖剂的黏度对优势渗流通道封堵的作用效果;研发了低初始黏度、具有pH值响应、成胶强度和交联时间可控的聚丙烯酰胺/柠檬酸/铬凝胶体系。在10 m长岩心和3管并联岩心进行封堵模拟实验,测试了聚合物凝胶体系剪切后的自修复黏度等流变学参数,研究了分流率、注入压力以及凝胶封堵的微观形态。研究结果表明:聚合物凝胶体系的低初始黏度是优先封堵地层深部高渗透层优势渗流通道、扩大波及体积的关键参数,聚合物凝胶体系的初始黏度低于10 mPa·s、延迟交联时间控制在30 d以上。长岩心封堵后水驱各段压力梯度比注入聚合物后续水驱时提高了6.55倍;经扫描电镜微观测试发现在岩心不同位置孔隙中存在明显的膜状凝胶;在并联岩心中,当低初黏可控聚合物凝胶进入水窜流的高渗层封堵后,注入水高渗层分流率由72.7%降低为0.7%。大庆油田1井组(6注12采)深部调剖现场试验结果表明,注水压力从7.8 MPa上升到9.8 MPa;8口连通油井日产液量下降16.2%,阶段累积增油563 t。低初黏可控聚合...     

低渗透砂岩地层堵水技术研究

本文研究了在模拟地层条件下,可用于低渗透砂岩地层的几种堵水方法：低分子量聚合物堵水法、AM就地聚合堵水法和AM地下聚合交联堵水法。经实验室研究表明：堵水效果良好。AM就地聚合堵水法是将单体AM与引发剂在地面混合均匀后再注入地层,AM在地层条件下聚合形成一定分子量的聚合物封堵地层,封堵效果良好,封塞率达90％以上;AM地下聚合交联堵水法是将AM溶液注入预定位置后,在地温条件下聚合交联成冻胶起到堵水作用,封堵率达97％以上;低分子量聚合物堵水法是将低分子聚合物XY－11注入低渗透层,封堵能力强,水溶性较好,在不同浓度的盐水中也有好的相容性,堵水率大于99％。     

高矿化度下弱凝胶体系调剖性能研究

通过单因素实验和正交实验考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度及氯化铬/乳酸摩尔比对凝胶性能的影响,研制了一种适用于高矿化度低渗透裂缝性油藏的弱凝胶体系配方,并对弱凝胶体系的驱油效果进行了研究。实验结果表明,在实验温度32℃、地层水矿化度为29 500 mg/L条件下,优选出弱凝胶体系配方为:聚合物质量浓度2 000 mg/L,稳定剂质量浓度800 mg/L,交联剂质量浓度200 mg/L,三氯化铬/乳酸的摩尔比为1∶8;弱凝胶体系注入量越大(0.3～0.6 PV),低渗层采收率提高值越高,对于层间差异大的油层,或对于存在高渗透率的油层,加大注入凝胶量才能调整流量分配,注凝胶后的注入水更多的进入低渗透油层驱油,采收率提高值大于15%。