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。     

耐温抗盐聚合物微球/表面活性剂交替段塞调驱实验研究

通过室内实验,优选出耐温抗盐型聚合物微球S5和耐温抗盐低界面张力阴非离子表面活性剂体系GH。在高温高盐条件下,测定了表面活性剂体系降低油水界面张力的能力;采用并联岩心物理模拟驱替装置,开展不同聚合物微球/表面活性剂交替段塞调驱实验。结果表明,表面活性剂体系在95℃和22×10⁴mg/L矿化度条件下老化三个月后可以将界面张力降低至超低水平;在渗透率为（70³50）×10^-3μm²的岩心中,聚合物微球具有良好的注入性和封堵性;在非均质条件下,聚合物微球/表面活性剂交替段塞的调驱效果明显好于表面活性剂体系,开展水驱+微球驱+表活剂驱+后续水驱和水驱+微球驱+再次水驱+表活剂驱+后续水驱,其低渗透率岩心提高采收率分别为25.59%和14.72%。该研究对聚合物微球/表面活性剂复合体系注入方案设计有重要的指导意义。     

临兴气田井筒堵塞机理及现场解堵工艺研究

临兴区块自投产以来,井筒堵塞问题日益严重,导致气井生产测试、措施作业等无法正常开展。文章结合区块堵塞物的粒径分析、无机成分XRD、红外等分析结果,明确了堵塞物成分主要包括石英、石盐、难溶盐垢(以硅铝酸盐垢为主)及少量的铁垢和固体砂砾等,主要堵塞类型为砂堵、腐蚀结垢及结盐堵塞等。通过解堵实验,优选出HYJD-10和CAWF两种解堵剂体系,静态溶蚀实验最高溶解率分别可达25.3%及18.3%,驱替实验最优渗透率的提高率分别可达105.9%及91.3%。现场结合注解堵剂、气举及泡沫流体等方式进行解堵作业,单井平均增产不小于9 000 m³/d,最高增产25 000 m³/d。本研究为致密气井井筒解堵试验提供了参考。     

大庆油田萨中化学驱注入井附近地带油层堵塞机理及解堵剂配方优化

化学驱的规模应用，不断刷新着大庆油田采收率极限，成为油田持续有效开发的重要技术，但随着化学驱注剂量增加，地层近井地带堵塞严重，部分井欠注现象日益突出，影响区块开发效果。针对洗井吐液中大量的胶团导致近井地带堵塞的问题，利用仪器检测和物理化学分析等手段对化学驱返吐的堵塞物进行分析，明确堵塞物成分并揭示堵塞机理。结果表明：聚合物胶团主要成分是有机物，夹杂金属离子和垢质，呈高黏无弹性、胶联状排列的致密结构；Fe³⁺和Al³⁺是导致聚合物形成胶团的主要原因，污水中的细菌发生氧化还原反应腐蚀管线产生Fe³⁺，生成胶团临界质量浓度为1.5 mg/L；碱溶蚀地层产生Al³⁺，生成胶团临界质量浓度为1.375 mg/L；针对堵塞物成分开展解堵剂优化研究，形成了采油1-1型和采油1-2型2种解堵剂，现场实施10口井，平均单井注入压力下降了1.4 MPa，平均单井日增注量为23 m³，累计增注量为973 m³。研究成果可有效指导化学驱欠注井治理，对化学驱提质增效具有重要意义。     

低渗高温油藏聚合物驱研究

针对江苏油田沙七断块低渗高温中盐储层的特点,通过室内聚合物性能评价及注入性实验,探究了该类型区块聚合物驱应用的可行性。对低相对分子质量的梳形聚合物、磺化聚合物和普通聚合物进行初选,梳形聚合物的抗温耐盐能力良好,1000 mg/L聚合物清水溶液的黏度为22.4 mPa·s（25℃）、10.1 mPa·s（83℃）,1000 mg/L聚合物污水溶液的黏度为10.6 mPa·s（25℃）、5.7 mPa·s（83℃）。对4种梳形聚合物（M=480×10⁴～1550×10⁴）进行进一步筛选,其剪切黏度保留率为89%～100%,在83℃老化90 d后的黏度保留率为88.5%～95.1%,抗剪切能力和热稳定性均较好。注入性实验表明,聚合物溶液注入压力随聚合物相对分子质量和浓度的增加而增大;相对分子质量1000万的梳形聚合物溶液可以注入到渗透率50×10^-3μm²的人造岩心中,随聚合物浓度的增大,低相对分子质量的聚合物溶液也有良好的流度控制能力;相对分子质量1000万的梳形聚合物溶液会堵塞渗透率小于30×10^-3μm²的天然岩心,相对分子质量616万的梳形聚合物溶液可以满足渗透率20×10^-3μm²天然岩心的注入性要求。沙七储层聚合物驱宜选用相对分子质量616万的梳形聚合物HF62208。     

王集油田普通稠油非均相复合驱油体系优化与评价

针对王集泌161区块的油藏特点，进行了非均相复合驱技术研究。根据聚合物的浓度、温度、长期热稳定性以及矿化度对黏度的影响，优选了WJ-1聚合物；优选的表面活性剂X161-5质量浓度为500～3 000 mg/L时，界面张力均可达到10^-3 mN/m数量级。岩心驱油试验表明，非均相复合驱油体系(聚合物+表面活性剂+PPG)比单一聚合物、二元复合体系(聚合物+表面活性剂)、非均相体系(聚合物+PPG)采收率分别提高9.07%、4.12%和3.05%；当岩心渗透率级差为3∶1时，设计前置和后置段塞对高渗层进行Ⅱ型PPG的调驱(主段塞用Ⅰ型)，和均用Ⅰ型PPG相比，调驱采收率可提高3.03%。     

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。     

新生态二氧化氯复合解堵技术在河南油田的应用

聚合物驱油常伴随有地层堵塞，影响了驱油效果。由于堵塞物主要由聚合物及各种无机垢构成，直接采用强氧化剂解堵会腐蚀设备，安全性差，解堵效果不理想。针对河南油田聚合物驱油藏物性及地层堵塞物的特点，研究开发出了新生态二氧化氯复合解堵剂及其配注工艺。该复合解堵剂以二氧化氯粉剂为主剂，是一种潜在二氧化氯生成体系，由两种粉状物组成，其水溶液在地层条件下发生化学反应生成新生态二氧化氯，具有极强的破胶、杀菌、除硫和溶蚀各种无机垢堵塞物的能力；配注工艺简单可靠、针对性强。现场应用表明，新生态二氧化氯复合解堵技术可高效解除油田聚合物驱地层堵塞，措施井平均有效期可超过8个月且增油增注效果显著。     

无机地质聚合物凝胶堵剂的性能评价

针对胶结疏松易形成大孔道的高温高矿化度油田,以渤海油藏储层和流体为研究对象,用增黏剂蒙脱土、交联剂氢氧化钠、缓凝剂柠檬酸和主剂粉煤灰等制得无机地质聚合物凝胶堵剂,研究了堵剂的成胶速度及影响因素、耐温耐盐性能、封堵效果、液流转向效果以及封堵后的调驱效果。结果表明,随着主剂与交联剂浓度和温度的增加,无机地质聚合物凝胶成胶速度增大。配液水矿化度对无机地质聚合物凝胶成胶效果基本无影响,配液水中较高浓度的碳酸根和碳酸氢根会延长聚合物胶液的交联时间。当岩心水测渗透率大于18800×10^-3μm²时,无机地质聚合物凝胶对岩心的封堵率随渗透率的增加而增大,且封堵率均大于90%。无机地质聚合物凝胶的耐冲刷能力和液流转向效果较好,可对高渗透层大孔道有效封堵,提高低渗岩心分流率。对于大孔道或特高渗透条带,封堵长度越大,增油降水效果越好。无机地质聚合物凝胶的封堵效果好于常规的聚合物凝胶和淀粉胶,可用于高温高矿化度油田大孔道的封堵。图5表5参19     

改性抗盐调剖剂的配制与室内研究

考察调剖剂溶液体系总矿化度、温度、阳离子聚丙烯酰胺浓度、溶液pH值以及岩心渗透率对改性抗盐调剖剂性能的影响,结果表明,总矿化度处于2 500～8 000 mg/L时,改性抗盐调剖剂稳定性好,黏度大;温度对改性抗盐调剖剂体系的成胶反应速率影响较大,温度越高,成胶时间越短;阳离子聚丙酰胺浓度增加,溶液形成凝胶的速度加快,凝胶强度增大,其最佳浓度为1 800 mg/L;溶液pH值对成胶时间影响较大,随pH值的增加,成胶时间增加。当岩心渗透率小于15×10^-2μm²时,改性抗盐调剖剂对岩心的堵塞率大于92%。     

海上注聚油田复合解堵修井液的研究与应用

针对渤海注聚油田聚合物堵塞问题,开发复合解堵修井液体系,利用修井作业窗口期解除近井地带聚合物堵塞,恢复油井产能.复合解堵修井液体系由主剂氧化剂和辅剂高效清洗剂、螯合剂组成.采用垢样静态溶解和动态岩心驱替实验评价复合解堵修井液对聚合物堵塞物溶解能力.室内实验表明,该体系具有良好的聚合物降解、洗油和金属阳离子螯合能力,24...     

分子膜/混合有机酸复合解堵技术在姬塬油田欠注井的应用

针对姬塬油田欠注井现象日益严重、堵塞物类型复杂造成常规酸化无法同时解除多种堵塞等问题,从堵塞物分析和解堵机理入手,研究了一种适用性较广的分子膜/混合有机酸复合解堵体系,主要由混合有机酸、新型分子膜、解聚剂和助剂组成.实验结果表明,该复合解堵体系具有优良的解堵性能,对现场垢样的溶垢率普遍能达到80％以上,对聚合物的降黏率...     

聚合物微球与储层岩石孔喉的匹配关系

渤海Q油田储层非均质强,注水开发又加剧了其非均质性。为满足该油田深部液流转向技术的需求,文中利用激光粒度仪、生物显微镜、扫描电镜分析以及人造岩心驱替实验,研究了3种聚合物微球(简称微球)水化膨胀性能、微球与人造岩心孔喉的匹配关系及微球液流转向效果。结果表明：在磨口瓶中缓膨8 d后,微球A粒径中值从0.59μm增大至2.21μm,微球B粒径中值从3.80μm增大至28.02μm,微球C粒径中值从9.18μm增大至31.40μm,均表现出良好的缓膨效果;扫描电镜分析显示,提纯后的3种微球均呈球形堆积结构;微球A适用储层渗透率范围为100×10^-3～1 000×10^-3μm²,微球B为200×10^-3～1 500×10^-3μm²,微球C为500×10^-3～1 800×10^-3μm²;与微球B,C相比,微球A粒径较小,界面能较高,容易在注入过程中发生聚并现象,微球A的岩心孔喉直径/微球粒径值较高,这...     

特高含水油藏复合驱技术提高采收率研究

针对双河油田IV5-11层系特高含水油藏条件,筛选出SP二元复合体系、ASP三元复合体系的优选配方,分别为2000 mg/表面活性剂SH6+1500 mg/L聚合物ZL-II和8000 mg/LNa₂CO₃+2000 mg/L表面活性剂SH6+1500mg/L聚合物ZL-II,并对比评价了两种体系的热稳定性能、多次吸附性能和岩心驱油效果。实验结果表明,在81℃、7.34 s^-1下优选出的SP二元体系、ASP三元体系的黏度分别为74.6mPa·s和46.5mPa·s,与原油间的界面张力分别为3.64×10^-3和3.89×10^-4mN/m,ASP三元体系与SP二元体系相比,界面张力有一个数量级的下降,黏度下降37%。81℃老化120 d后,APS三元体系的黏度保留率高于SP二元体系,界面张力始终维持在10^-4mN/m数量级,较SP二元体系低两个数量级,长期稳定性能优越于SP二元体系。ASP三元体系在与天然油砂重复接触5次以后,界面张力从3.63×10^-4mN/m增至4.67×10^-3mN/m,仍维持在超低数量级,且非均质岩心驱油效果整体比SP二元体系高3%⁵%。因此采用三元复合驱技术作为双河油田IV5-11层系在特高含水阶段水驱后大幅度提高采收率的接替技术。经过两年的的矿场试验,区块已经见到较好的增油降水效果。     

改性纳米二氧化硅流体的制备及其降压增注规律

为降低油藏注水压力，使用非离子表面活性剂吐温80分散改性纳米二氧化硅，通过室内实验研制了一种用于降压增注的纳米流体。研究了该体系的分散性，考察了体系的润湿反转性能；通过岩心驱替实验，研究了不同注入量、不同岩心渗透率下纳米流体的降压增注规律。实验结果表明，该纳米流体具有良好的分散性能，平均粒径约为15 nm，且润湿反转能力较好，可将岩心表面接触角从35°增大到130°；当注入量为1.0 PV时，减阻率达45.31%；对渗透率为1.00×10^-3～20.00×10^-3μm²的岩心，纳米流体的降压增注效果较好，减阻率达35.00%以上。     

致密砂岩气藏井网加密优化

采用物理模拟实验与数学评价方法相结合,系统研究了井控范围从500 m逐步加密至100 m(相当于井距从1 000 m加密至200 m）过程中不同渗透率砂岩储层在不同含水饱和度条件时的储量采出程度,揭示了井网加密对提高储量采出程度作用,以采出程度提高5%~10%和大于10%为依据,建立井网加密可行性判识图表,为气藏井网部署和加密方案优化提供了参考依据。实验岩心常规空气渗透率分别为1.63×10^-3 μm²、0.58×10^-3 μm²、0.175×10^-3 μm²、0.063×10^-3 μm²,含水饱和度介于30.3%~71.1%之间。研究结果表明：渗透率为1.63×10^-3 μm²的储层,采出程度总体均较高,除了在含水饱和度高达69.9%时的采出程度与井控范围有关外,其余含水饱和度条件下,采出程度与井控范围关系不大,可以采用大井距开发;渗透率为0.58×10^-3 μm²的储层,采出程度与含水饱和度和井控范围关系密切,随含水饱和度降低、井控范围加密而增加;渗透率为0.175×10^-3 μm²的储层,采出程度受含水饱和度的影响十分显著,只有在含水饱和度≤52.3%时,井网加密优化可提高储量采出程度,当含水饱和度>52.3%时,储量采出程度均较低,一般≤10%,即使井控范围加密至100 m,也难以得到提高;渗透率为0.063×10^-3 μm²的储层,总体上采出程度非常低,即使含水饱和度仅有31.6%,井控范围加密至100 m,其采出程度最高也只有2.3%,因此,该类储层依靠井网加密难以得到有效动用。     

低渗气藏气井堵塞停产分析及解堵技术应用——以鄂尔多斯盆地长庆气区为例

鄂尔多斯盆地长庆气区低渗透岩性气藏进入开发中后期,气井因井下堵塞造成产量下降,甚至停产。针对这一问题,根据堵塞原因分析,将气井堵塞分为井筒及近井储层腐蚀结垢、井筒出砂积砂和近井储层水锁损害三大类,并开展了堵塞机理和堵塞原因判识研究。在此基础上提出了井筒除垢、连续油管冲砂,近井储层深度酸化和解水锁为主体的差异化解堵技术对策,长庆气区现场应用取得了良好效果,2018—2022年复产气井752口,单井平均年增气量140×10⁴ m³,年增气量超过10.0×10⁸ m³,产出投入比超过6.0,解堵效果显著、经济效益突出,有效解决了气井因堵塞而停产或低产的难题,为长庆气区气井解堵技术体系的完善和其它同类气藏的解堵复产提供了有效的技术支撑和保障。     

适用于含聚回注水的疏水缔合聚合物的综合性能

新疆油田化学驱采用高矿化度含聚回注水作为注入水。研究了含聚回注水配制的普通聚合物HPAM和疏水缔合聚合物KYPAM的増黏性、流变性、黏弹性、长期稳定性、不可及孔隙体积(IPV)和驱油性能。研究结果表明:KYPAM具有特殊的空间网状结构,在含聚污水中具有更好的增黏性、流变性、黏弹性;在含聚回注水中KYPAM的抗老化能力好于HPAM,经过90 d的老化后,质量浓度1500 mg/L的KYPAM溶液的黏度保留率为81.4%,而HPAM溶液的只有40.2%;在渗透率150×10^-3μm²左右岩心中,质量浓度为1500 mg/L的KYPAM溶液的IPV为19.6%,而HPAM溶液的IPV为22.1%,KYPAM启动相对小孔喉的能力比HPAM高;在渗透率150×10^-3μm²左右的人造砾岩岩心中,水驱后注入0.5 PV的浓度为1200、1500 mg/L的聚合物溶液,KYPAM的驱油效率比HPAM的高2%数3%。图11表5参19     

聚/表二元复合驱提高普通稠油水驱后残余油采收率的研究

采用椰油脂肪酸二乙醇酰胺型烷醇酰胺(6501)与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)组成二元复合驱体系,利用旋转滴法测定了该二元复合驱体系的耐温、抗盐、抗二价离子等性能,通过人造岩心物模实验和微观驱油实验分别评价了该体系的驱油效果。实验结果表明,0.1%(w)HPAM+0.3%(w)6501二元复合驱体系在40~80℃、矿化度1 000~13 000 mg/L、Ca~(2+)含量50~350 mg/L范围内的油水界面张力在10~(-3)~10~(-2) m N/m间保持稳定;人造岩心物模实验和微观驱油实验结果均显示,水驱后注入聚合物驱或二元复合驱时,二元复合驱体系较单独的聚合物驱可进一步提高采收率。     

SZ36-1油田注聚井和聚驱受益油井堵塞物的组成及成因对比分析

随着注聚开发的进行,SZ36-1油田的部分受益油井中出现了含聚堵塞物,导致了产能下降。采用多种表征手段对比分析了注聚井和受益油井堵塞物的组成,发现在所采集到的样品中,受益油井堵塞物以无机垢为主,无机垢/有机垢质量比为4.0～5.5,远大于注聚井的0.25～0.75,受益油井和注聚井中无机垢分别主要为Fe_2O_3和CaCO_3,有机垢则均为部分水解聚丙烯酰胺。对比分析了注聚井和受益井中无机垢和有机垢的成因,重点分析了受益油井堵塞物的成因:在受益油井的近井地带,酸化作业后的残酸含有大量Fe~(3+),与聚合物驱替液相遇后,液体pH值上升,形成Fe(OH)_3沉淀,氧化后即形成Fe_2O_3无机垢;驱替液中降解后的聚合物在酸性条件下会选择性地与Fe~(3+)通过配位作用,形成水不溶的聚合物交联物,即形成有机垢。分析结果可为注聚井和注聚受益油井的针对性解堵以及预防注聚受益油井堵塞提供依据。