聚合物溶液在多孔介质中流动规律实验研究

由于孔隙介质的复杂性和聚合物溶液的黏弹性,导致聚合物溶液在多孔介质中流动与在流变仪中的流动相比更加复杂,同时聚合物溶液在多孔介质中的流动规律直接关系到驱油方案的制定。因此本研究设计并开展了聚合物溶液(部分水解聚丙烯酰胺)在岩心中流动参数测定实验,给出了岩心渗透率、聚合物溶液质量浓度、聚合物相对分子质量、聚合物溶液注入速度对阻力系数、岩心中流动黏度的影响规律。结果表明,聚合物溶液存在一个临界质量浓度,当溶液质量浓度低于临界质量浓度时,阻力系数与表观黏度基本相等;当溶液质量浓度高于临界质量浓度时,阻力系数远小于溶液表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,两者之间差值增大。聚合物溶液在岩心中流动黏度远小于溶液在流变仪中表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,溶液在岩心中流动黏度的增加幅度远小于溶液表观黏度的增加幅度。     

萨南开发区污水配制聚合物注入能力研究

聚合物驱油作为一项重要的三次采油技术,在大庆油田萨南开发区已取得一定的开发成果。但聚驱后产出的污水过剩外排,造成了资源浪费与环境污染。针对这一问题开展清水配制污水稀释聚合物溶液及清水配制清水稀释聚合物溶液的岩心注入实验,根据实验结果分析两种方式下不同相对分子质量聚合物溶液的质量浓度-黏度变化关系,并分析不同相对分子质量、渗透率及质量浓度下的聚合物溶液注入能力大小,根据现场实际应用状况划分了油层的注入能力界限,为实际生产中聚合物相对分子质量及质量浓度的筛选提供了参考。     

高分子质量聚合物二元体系在低渗透油层适应性研究

选用相对分子质量在（1．6～1．9）×107的S N F3640D聚合物,测试了该种聚合物在天然低渗透岩心上的流动性、岩心孔隙中的黏度、与甜菜碱表面活性剂二元体系的界面张力以及驱油效率。结果表明,该种聚合物在天然低渗透油层上有较高的阻力系数与残余阻力系数,表现出良好的注入性能和流度控制能力;在岩心孔隙中的黏度损失率低于低分子质量7．0×106聚合物;其甜菜碱二元复配体系与原油间的界面张力能够达到极低（10-3 mN/m）。通过天然低渗透岩心上的驱油实验可知,该种聚合物单独聚驱的化学驱采收率达到7．85％,与其复配的甜菜碱二元体系的化学驱采收率达14．75％左右,远远高于低分子质量7．0×106聚合物的采收率。因此,该种聚合物与低渗透油层有较好的匹配性,对低渗透储层的开发具有一定的指导性。     

聚合物HPAM对低渗岩心的注入特性研究

聚合物HPAM驱技术已广泛地应用于油田并取得了巨大的经济效益.目前低渗油藏对聚合物驱的适应性正处于探索阶段,开展低渗油藏注聚可行性的研究具有重要的应用价值.采用德国RS-600流变仪双狭缝DG41Ti测量系统,针对低渗油藏聚合物驱的HPAM流变性进行了研究,根据注入不同浓度的聚合物和后续注水压差的变化,测定了阻力系数和残余阻力系数,研究了低渗油藏注聚的可行性.实验结果表明：HPAM溶液阳离子屏蔽效应会降低溶液视粘度,减小溶液剪切稀释特性.随着HPAM溶液注入速度升高,岩心的注入压力很快上升并达到稳定,压力随流速呈非线性关系;HPAM长链分子被剪断,粘度降低,阻力系数逐渐下降.对低渗透率岩心,HPAM浓度750mg/L的残余阻力系数高于浓度1000mg/L.     

非均质储层中聚合物流度控制对驱油效果影响

为了进一步研究非均质储层中聚合物溶液流度控制对低渗透层的作用, 采用室内岩心实验模型, 应 用数值模拟方法, 采用有效渗透率分别为10 0 0×1 0-3、 3 0 0×1 0-3、 5 0×1 0-3 μm2 岩心模拟非均质储层条件, 注入3 种质量浓度的聚合物溶液, 通过改变注入3种质量浓度聚合物溶液的方式实现流度控制。注入方案分析了注入聚合 物段塞大小, 注入顺序对驱油效果的影响。结果表明, 在注入聚合物溶液P V数相同的条件下, 高、 中、 低质量浓度段 塞比例2∶3∶4时, 低渗透层驱油效果最好。改变注入聚合物溶液的段塞大小对高渗透层驱油效果影响不大, 对低 渗透层驱油效果影响明显。分析认为, 合理的流度控制可以有效地提高低渗透层采收率。     

二类油层聚驱微观驱油效率影响因素研究

二类B油层目前已经成为大庆油田的主要开采对象，其地质储量占二类油层的45.8%。针对二类B油层开采差异较大的现象，建立了黏弹性聚合物-原油两相数学模型，并采用对数构象法进行变换；利用VOF法追踪聚驱过程中的两相界面，得到了黏弹性聚合物-原油两相流的数值模型；通过二类油层微观模型研究孔隙结构和聚合物黏弹性对微观驱油效率的影响。结果表明，储层非均质性越强，微观驱油效率越低，孔隙参数较好的二类A油层的驱油效率高于二类B油层2.10%；随着黏度的增加，微观驱油效率增大，黏度比(聚合物与原油的黏度比)为1.5∶1、2.0∶1和10.0∶1的方案驱油效率比黏度比为1.0∶1的方案高0.59%、0.80%和4.10%；随着弹性的增加，微观驱油效率增大，但当松弛时间大于13 s后，微观驱油效率略有降低，说明聚合物的弹性对驱油效率的贡献存在最优值。研究结果为大庆油田二类B油层聚驱开发提供了重要的理论支撑。     

杏13区块三类油层聚合物吸附特性及其驱油实验研究

杏13区块三类油层在实施聚合物驱油时,研究聚合物在油藏孔隙中的吸附滞留情况及对驱油效果的影响。通过室内油砂吸附性实验及岩芯驱替实验,对相对分子质量为700×104抗盐聚合物、相对分子质量为1 800×104和2 500×104进行不同层位不同质量浓度的聚合物吸附研究及其驱油效果对比。结果表明,在三类油层上,不同相对分子质量的聚合物在油砂上的吸附量不同;不同质量浓度的聚合物溶液吸附损失对聚合物溶液的黏度影响不同;在相同质量浓度下,相对分子质量为700×104抗盐聚合物和2 500×104聚合物在水驱基础上化学驱采出程度在11%~14%;相对分子质量1 800×104聚合物水驱基础上化学驱采出程度在10%~12%。     

聚驱污水稀释聚合物溶液驱油效果可行性研究

针对大庆油田聚合物驱过程中,清水用量日益紧张、采出污水处理难度加大、采出污水回注问题严重 等现状,利用采出污水代替清水稀释聚合物溶液驱油受到普遍重视。本文针对聚驱污水的特点,通过聚驱污水和深 度处理污水水质对比分析,确定利用曝氧和杀菌处理后的聚驱污水进行流动特性实验以及驱油实验。结果表明,与 深度处理污水相比,处理后聚驱污水稀释的聚合物溶液残余阻力系数高,降低水相渗透率的能力增强,有利于提高 采收率;相同渗透率、相同分子质量、相同浓度条件下,与深度处理污水稀释聚合物溶液的驱油效果相比还不理想, 采收率提高值相差1%左右;若要达到与深度处理污水稀释的聚合物溶液驱油的效果,则应适当地提高聚驱污水稀 释聚合物溶液的浓度。     

高凝高黏高盐均质油藏聚/表二元复合驱合理黏度比——以大港孔南地区储层条件为例

针对大港油田孔南地区高凝高黏高盐油藏的特点,采用岩心流动实验装置和岩心驱油实验装置,开展了聚合物/表面活性剂二元复合体系驱油效率及其影响因素的研究,分析了聚/表二元复合驱采收率增幅与岩心渗透率之间关系机理。结果表明,对于非均质性较弱储层,随岩心渗透率增加,聚/表二元体系阻力系数和残余阻力系数减小。随聚/表二元体系与原油黏度比(μsp/μo)和岩心渗透率增大,采收率增幅增加,但增幅增加速度减小。随储层平均渗透率增加,岩石吼道尺寸增大,不可及体积减小。因此,储层平均渗透率大小会影响聚/表二元复合体系储层适应性,进而影响聚/表二元复合驱增油效果。从技术和经济角度考虑,目标油藏均质储层聚/表二元复合驱合理黏度比(μsp/μo)范围在0.5~1.0。     

不同尺寸段塞组合等流度二元驱驱油效果评价

辽河油田锦16块实施二元复合驱以来,仍存在部分注入井单层吸液量过大,使注入液在各层中的推进速度不一致,从而导致相应的采油井聚合物质量浓度上升较快的问题。通过室内驱替实验,采用均质岩心和非均质岩心,对比不同段塞组合的等流度二元驱驱油方法在非均质岩心上的驱油效果。结果表明,在相同聚合物用量和总注入孔隙体积倍数条件下,在三层非均质岩心上等流度驱油方法比常规单段塞驱油方法化学驱采出程度高出3.54%;多段塞等流度驱油方法可以明显提高中、低渗层分流率,降低高渗层分流率。因此,合理段塞组合等流度二元驱油方法可有效提高高渗透非均质油藏的采收率。     

海上油田二元复合驱后二次高效开发策略研究

为进一步提高海上油田二元复合驱后油藏采收率,针对二元驱后油藏特点及存在的开发矛盾,结合室内物理模拟实验,在常规驱油剂的基础上设计3种不同组合方式的驱油体系,提出了高浓聚合物驱、高浓聚合物+二元及非均相3种提高采收率方案并进行了实验对比。结果表明,3种实验方案均出现不同程度的含水率二次下降、高渗层分流率减小、中低渗层分流率增加现象,提高采收率分别为13.55%、10.93%和16.05%,为后续调剖优化和单井个性化设计提供了技术支持,为完成一套二元驱后进一步提高采收率技术方法体系奠定基础。     

聚驱后自适应驱油体系注入参数优化

为了聚驱后进一步提高油藏采收率,通过室内实验方法,对聚驱后自适应体系中预交联凝胶颗粒（PPG）和三元复合体系的质量浓度进行了优化研究。结果表明,当自适应体系中PPG质量浓度为400 mg/L、聚合物质量浓度为1 200 mg/L、注入量为0.5 PV时,聚驱后自适应驱油体系进一步提高采收率18.25%,总采收率达到71.2%,效果最优;与聚驱阶段相比,高渗层的累积吸液比例降低15.00%,中、低渗层累积吸液比例分别增加6.50%、8.97%;中、低渗层采收率分别增加5.07%、9.49%,高渗层采收率增加3.63%。可见优选体系可以起到更好的调剖作用。     

高温油藏用新型聚合物耐温性能研究

双河油田Ⅶ1-3层系为高温(96.5℃)低渗油藏,针对这一特点选用河南油田生产相对分子质量为2 200×104耐高温聚合物进行聚合物特性及驱油效果研究。实验测定该耐高温聚合物溶液在95℃不同老化时间下水解度、黏度和第一法向应力差的变化规律,并进行岩心驱油性能评价实验,研究该耐高温聚合物是否具有良好的应用性。结果表明,该耐高温聚合物老化初期水解度增长较快,当水解度达到一定程度时增长速度变缓,在60d左右趋于平稳;耐高温聚合物黏度在90d过程中会经历下降、上升及缓慢下降3个过程,但90d老化时间下黏度保留率均在80%以上,且质量浓度越高黏度保留率越好;第一法向应力差同样经历下降、上升及缓慢下降3个过程,保留率均在49%以上,说明该聚合物在高温老化下具有良好的弹性保留能力。岩心驱油实验表明,当注入聚合物质量浓度为2 000mg/L,段塞尺为0.5PV时,化学驱驱油效率在24%以上,驱油效果良好。     

高盐中低渗油藏聚合物溶液储层适应性研究 ——以长庆油田“长4＋5”块为例

目前，对聚合物驱油技术的需求正从低盐油藏向高盐和特高盐油藏转移，提高聚合物溶液在高盐油藏的适应性已经成为石油科技工作者亟待解决的技术难题。为了提高目标储层的采收率，主要对长庆油田“长4+5”高盐油藏区块，从物理化学、高分子材料学和油藏工程等知识入手，通过仪器检测、化学分析和物理模拟等实验方法，在高矿化度溶剂水条件下进行了聚合物溶液油藏适应性研究。结果表明，在聚合物质量浓度（CP）为300～900 mg/L的条件下，当聚合物的相对分子质量（M）分别为800×104、1 400×104、1 700×104、2 000×104时，聚合物溶液岩心渗透率极限（Kg）分别为（25～40）×10－3、（30～55）×10－3、（35～70）×10－3、（45～80）×10－3 μm2。在目标油藏注入水和温度条件下，油藏储层内岩石与水解聚丙烯酰胺聚合物溶液间配适性与岩石孔隙渗透率、聚合物相对分子质量和聚合物质量浓度等因素有关，相关曲线上方为配伍区，下方为堵塞区，孔喉半径中值与聚合物分子线团尺寸Dh的比值为3.02～5.76。     

应用分步射孔改善油层动用不均匀现象研究

针对油藏非均质性严重, 聚驱后低渗透层动用程度仍较低, 厚油层内部剩余油仍大量存在, 纵向动用 不均匀的问题, 提出了一种应用分步射孔改善聚驱油效果的方法, 即在水驱结束后, 对厚油层选择性射孔并水驱挖 潜后再转注聚。应用室内物理三管并联驱油实验和理论公式, 分析分步射孔聚合物驱油机理, 并结合数值模拟, 以 北北块二区为目标, 研究了分步射孔后聚驱对开发效果的影响。结果表明, 采用大前置段塞、 高相对分子质量、 梯次 降浓段塞组合, 聚驱效果最好; 分步射孔后注聚相较于不经过分步射孔直接注聚, 低渗透层动用程度更大, 驱油效果 更好, 最终采收率提高了1. 2 8%。     

J油田吸附滞留和不可及孔隙体积实验研究

为定量描述吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积在聚合物驱过程的变化情况,从而为渤海J油田聚合物驱方案优化提供重要依据,参照渤海J油田特征参数,依据相似原则开展了聚合物驱油以及产聚质量浓度测试实验研究。结果表明,聚合物质量浓度与吸光度具有较好的线性关系,能够较为可靠地用来计算产聚质量浓度;在聚合物相同质量浓度条件下,吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随岩心渗透率降低而增加;在驱替岩心渗透率相近的情况下,吸附滞留孔隙体积和不可及孔隙体积随注聚质量浓度增加而增加。渤海J油田吸附滞留孔隙体积为0.04~0.22 PV,不可及孔隙体积为0.12~0.22 PV。