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     

高温裂缝性油藏凝胶封堵剂的性能评价

目的 针对高温裂缝性油藏钻井过程井漏失严重的问题,利用有机碱式铬交联凝胶封堵剂进行封堵油藏漏失。方法 采用黏度测试、高温老化、稠度测试以及模拟堵漏实验等方法,评价了凝胶封堵剂的流变性能、热稳定性、稠化性、岩心封堵后突破压力梯度及封堵性。结果 以AM/AANa二元共聚物为凝胶封堵剂基液,有机碱式铬OACrC-1作为交联剂,乳酸为缓凝剂的凝胶封堵剂成胶前的表观黏度较低,稠度小于110 mPa·s,且稠化过渡期较短,表现出直角稠化性,且在120℃下具有良好的热稳定性;凝胶封堵剂注入效果在实验范围内随缝宽的增加变好,岩心突破压力梯度及封堵性表明凝胶封堵剂对缝宽不同的岩心均具有较好的封堵性能,封堵率可达85.9%及以上。结论 该凝胶封堵剂在高温裂缝性油藏具有良好的封堵性,耐温能力达到120℃,在钻井过程中封堵漏失层具有重要的应用价值和指导意义。     

纳米封堵剂性能评价及现场应用

纳米封堵剂主要由无机纳米材料和胶凝材料组成。室内性能评价表明,纳米封堵剂颗粒微细均匀,浆液耐温,耐矿化度,流变性能好,堵剂固化后微观结构致密,抗压强度高,封堵率达99．9％。纳米封堵剂现场应用范围宽,应用效果显著,是解决各种类型疑难油水井化学封堵的一项新技术。     

缔合聚合物调剖剂性能评价与现场应用

针对中原文明寨、马寨油田的高温高盐油藏特点,研制了缔合聚合物调剖剂。该调剖剂的基本组成为:0.25%~0.35%缔合聚合物AP-P4;0.04%~0.05%交联剂MZ-YL;0.06%~0.07%交联剂MZ-BE;酸度调整剂0.12%。室内性能评价结果表明,该调剖剂适用油藏温度90℃,耐受矿化度达104mg/L的地层水,热稳定性好。调剖剂成胶时间可调,抗剪切,可用于深部调剖。在文明寨、马寨油田现场应用24井次,泵入前粘度12283 mPa.s,成胶粘度>10×104mPa.s,平均单井吸水厚度增加6.8m/4层,平均单井增油580t。     

聚合物凝胶性能影响因素试验研究

采用在聚合物溶液中加入交联剂的方法制成凝胶,这种凝胶可用于三次采油的堵水调剖。对该凝胶的影响因素进行了试验研究,认为影响该凝胶的形成时间及强度的主要因素包括交联剂加量、聚合物浓度、环境温度及聚合物中的电解质含量等。得出准确结论后,以便油田三次采油堵水调剖采用。     

交联聚合物冻胶调堵剂性能评价指标及方法

交联聚合物冻胶(凝胶)因其独特的结构及优良的性能,而成为国内外油田堵水调剖作业中应用最广泛的堵剂。根据聚合物、交联剂及其它添加剂的不同,交联聚合物凝胶又可细分为多种类别的堵剂,这些堵剂尽管结构、形成路径和使用范围不同,但其基本性能及性能评价指标差异不大,现有的性能评价方法[1]多数缺乏科学性和实用性。本研究以聚丙烯酰胺凝胶堵剂为基准,建立了交联聚合物凝胶堵剂系统的性能评价方法,针对堵剂的溶解性能、成胶性能及在多孔介质中的封堵性能等量化指标进行了探讨,提出了聚合物凝胶调堵剂性能评价指标及定量评价方法。     

地层聚合物堵水剂HY的研制及性能评价

以丙烯酰胺为单体,加入有机硅交联剂、引发剂过硫酸钠、反应速度调节剂,制得聚合物堵水剂HY。确定了堵水剂的最佳配方：丙烯酰胺单体加量6％,交联剂加量0．5％．引发剂加量0．03％,反应速度调节剂T1加量0．005％。聚合物堵水剂HY的封堵试验结果表明,堵水剂HY对不同渗透率的岩芯均具有很好的封堵效果,封堵率大于99．90％,突破压力梯度大于18．0MPa／m。在70℃和80℃条件下,加入反应速度调节剂的堵水剂HY仍具有很好的封堵效果,其封堵率达100％,突破压力达5．5MPa。     

一种两性离子聚合物凝胶微球的制备与封堵性能

针对油基钻井液封堵性不足的难题,以N,N-二甲基丙烯酰胺（DAM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）和二烯丙基二甲基氯化铵（DMDAAC）为单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,采用悬浮聚合法合成了一种两性离子聚合物凝胶微球。采用核磁共振氢谱对凝胶微球进行了分子结构表征,并考察了单体投料比、交联剂加量、乳化剂加量等对凝胶微球粒径与封堵性能的影响规律,最终将单体投料比优选为DAM∶AMPS∶DMDAAC=7∶1∶2,MBA加量优选为单体总质量的0.2%,乳化剂加量优选为单体总质量的3%,得到的凝胶微球平均粒径在22 μm左右。在油基钻井液中评价了微球的封堵性能,结果表明,凝胶微球在油基钻井液中的适应性良好,能够在高温下封堵尺寸为5～150 μm范围内的漏缝,效果优于氧化沥青与细目碳酸钙,是一种高性能的微米级封堵剂,具有较好的现场应用潜力。      

基于疏水缔合聚合物的新型钻井液封堵剂

针对常规封堵剂难以对非均质渗透性储层实现有效封堵的难题,基于疏水缔合聚合物的缔合理论,采用共溶剂聚合法,经分子结构优化设计,合成了新型的丙烯酰胺(AM)/十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C18DMAAC)/丙烯酸钠(AANa)疏水缔合共聚物(HMP),采用红外光谱、元素分析和凝胶色谱表征和测定了HMP的分子结构和分子量,并对其作为钻井液封堵剂的可行性进行了探讨。结果表明,新型疏水缔合聚合物HMP的重均分子量小于10万,对钻井液的流变性能影响小,当HMP分子中疏水单体C18DMAAC摩尔含量达到0.66%,且HMP在钻井液中的质量浓度达到0.6%后,其具有优良的封堵性能,在高温高压条件下可以实现对石英砂床和不同渗透率岩心的有效封堵,且形成的封堵层薄而致密;粒度分布测定结果表明,HMP将钻井液体系的粒度分布范围拓宽至几微米到几百微米,并能显著增大体系的平均粒径,这是其具有优良封堵性能的主要原因。     

插层聚合物凝胶深部液流转向剂的研制与性能评价

为了开发出一种新型低成本、高性能的深部液流转向与调驱剂,利用现代插层复合技术,对目前调剖调驱中常用的聚丙烯酰胺进行聚合物合成改性,采用原位聚合合成方法,研制了一种新型插层聚合物凝胶转向剂,其插层聚合物、交联剂和助剂的浓度分别为0.15% ~0.35% 、0.15% ~0.22% 、0.005% ~0.220% ,其成胶时间为6~100 h可调。实验研究表明,该插层聚合物凝胶转向剂具有较好的抗剪切性、与油田水的配伍性、热稳定性及封堵性能,可满足油田条件下的深部调驱和改善水驱开发效果的需要。其与现有的常规聚合物体系相比成本可降低10% ~15% ,表明该体系具有良好的应用前景。     

弱冻胶调剖剂在孤岛油田污水中成胶性能评价

应用孤岛油田现场聚合物和美国进口复合有机铬交联剂TIORCO WC684进行了一系列的室内评价实验。实验结果表明,宝莫聚合物均具有较好的初始黏度、且形成的弱冻胶体系强度高;弱冻胶主段塞选取聚合物浓度2500～3000mg/L,交联剂浓度300～600mg/L,成胶强度较高,且胶体不易脱水;弱冻胶封口段塞聚合物浓度为4000mg/L,交联剂浓度300～900mg/L,胶体强度较大、韧性好,满足封口的要求;同时评价了封口段塞的耐盐性能,结果表明该体系随盐类矿化度的增加体系强度有增加趋势。     

无机微粒交联聚合物凝胶深部封窜调剖剂ZDH的实验评价

为改善埕东油田因长期注水开采导致的水窜严重现象,研制了1种无机微粒交联聚合物凝胶深部封窜调剖剂ZDH。为确保ZDH在现场开采中的实际应用性,对其进行了地层适应性及封堵性能的实验室研究。室内评价结果表明,ZDH能够满足温度60～80℃、矿化度5 000～11000mg/L油藏条件的深部封窜的要求;可增加封窜体系强度和热稳定性;封堵强度≥5MPa/m,室内稳定时间大于180d;对渗透率差异较大的单管岩心均具有较强的封堵能力,对无隔层非均质并联岩心具有明显的调驱能力。现场试验结果表明,ZDH的注入可使注水井注水压力增加1.8 MPa,使对应油井增油475t,开发效果显著。     

多功能聚醚多元醇防塌剂SYP-1的性能评价及现场应用

新型多功能钻井液用防塌剂SYP-1是以低分子量醇为起始剂,由环氧乙烷(简称EO)和环氧丙烷(简称PO)共聚而成的聚醚型多元醇防塌剂,为白色或淡黄色粘稠液.室内试验对聚醚多元醇防塌剂SYP-1的性能进行了评价,结果表明,聚醚多元醇防塌剂SYP-1具有很强的抑制作用和良好的润滑性能,能显著降低钻井液摩擦系数,提高极压膜强度,对钻井液流变性影响小,能改善钻井液滤失性能,基本不发泡,保护油气层能力强;且无毒、易生物降解,满足环境保护要求;荧光级别小于3级,是一种适用于深井、定向井和水平井的高性能防塌剂.分析了多功能聚醚多元醇防塌剂SYP-1的作用机理,介绍了其现场应用情况.该防塌剂已在胜利油田、塔里木油田及吐哈油田推广应用,很好地解决了井壁坍塌和钻井液润滑性问题.     

有机铬冻胶暂堵剂的研制及应用性能

简述了暂堵剂在非均质地层中的暂堵原理,通过分析有机铬冻胶暂堵剂成冻时间、破胶时间的影响因素,优选了暂堵剂的配方并进行了应用性能研究。研究结果表明,该暂堵剂具有较强的岩性适应能力、良好的注入性能、较好的剪切恢复性能、良好的封堵性能,并且破胶液化后能使岩心渗透率恢复到85％以上。模拟非均质地层的双填砂管岩心模型的研究表明,该暂堵剂可以减少堵剂进入低渗透层的程度,从而大大减小对非目的层的伤害。     

无固相凝胶堵剂NSG-2的合成与性能评价

以田菁胶、磨芋胶、多聚甲醛和凝胶增强剂为主要原料，合成新型的无固相凝胶定时堵剂NSG-2。实验研究了NSG-2的合成条件，并对其性能进行了评价。结果表明：该堵剂通过控制合成条件，能在漏层部位定时堵隔和解堵，有利于保护油气层。     

埕北油田聚合物的筛选与性能评价

埕北油田具有原油黏度高、油层渗透能力强和非均质性严重等特点,水驱开发效果差,剩余油储量大。目前,埕北油田综合含水90%,采出程度30%左右,而生产平台工作时间已达到设计使用寿命,急需高效、快速的开发技术。针对埕北油藏地质、流体性质和开发现状,利用室内仪器检测和理论分析方法,开展了聚合物筛选和聚合物性能评价,利用模糊综合评判方法对聚合物进行了优选,推荐使用中国石油大庆炼化公司生产抗盐和超高部分水解聚丙烯酰胺。     

PT21可动凝胶调驱剂的研制与应用

研制了由0.06%-0.2%的增粘悬浮剂,0．08－0．14％的有机复合交联剂和0．02％－0．04％的结构调节剂等组成的PT21可动凝胶调驱剂。室内实验和矿场试验表明,该调驱剂不仅能够封堵注水井的高渗透层段,起到剖面调整,改善注入流体的渗流作用,而且在后续水驱过程中具有良好的运移行为,并可对层内剖面实现动态调整,达到提高波及面积的目的。该调驱剂使用方便,效益高,具有良好的应用前景。     

胜坨油田凝胶类堵剂综合性能评价

在设计堵水调剖工艺时,应根据堵水调剖的目的,优化堵剂类型和剂量,提高针对性。通过对胜坨油田所使用的各类凝胶类堵剂的溶解、成胶、剪切恢复、封堵等性能的综合评价,建立了凝胶类堵剂的应用模式。研究表明, 对于胜坨油田中远井地带调堵,适于采用弱凝胶、有机交联、SYD,YG系列等凝胶堵剂,选择中大剂量调堵模式;对于近井地带调堵,适于采用有机交联、SYD,YG系列、木钙、F908系列等凝胶堵剂,采用小剂量模式。