聚合物驱油藏适应性研究进展

聚合物驱油在中国陆上油田开展了几十年,也取得了很好的经济效益。随着世界对能源的不断需求,加密井网、边际油田的开发等众多复杂油藏挖潜项目也越来越多。结合国内外聚合物驱油藏的案例,较全面系统地重新研究了相应油藏筛选标准,着重分析了砂岩油藏的适应性,对传统的筛选标准提出了新认识,认为有经验者的感性认识和油藏信息数据库的建立是必要的。对美国20世纪80年代碳酸盐岩油藏聚合物的矿产实例也做了简要分析,这对加快我国老油田二次开发和西部地区碳酸盐岩油藏聚合物驱起到一定的实际指导意义。     

聚合物与砾岩油藏孔隙结构匹配关系研究

用激光散射仪测定了相对分子质量M标称值分别为1．0×10^7、1．5×10^7、1．8×10^7、2．5×10^7的4种KY系列商品抗盐聚合物（梳状聚合物）及M标称值分别为3．0×10^7和3．5×10^7的2种K系列商品普通聚合物（HPAM）在水溶液中的分子线团平均水动力学半径Rh；用压汞法测定了克拉玛依油田七东一克下组砾岩油藏的渗透率由0．055μm^2递增至4．75μm^2的5个岩心的孔喉直径均值Dm。根据Rh〉0．46（Dm／2）规则计算了这些聚合物可堵塞的最大孔喉直径，结果表明M标称值最大的聚合物不会在渗透率最小的岩心中造成严重堵塞。实测了浓度1200mg／L的6种聚合物溶液注入渗透率0．057-4．66μm^2的5个砾岩岩心和渗透率0．1231．562μm^2的4个砂岩岩心产生的阻力系数Fr和残余阻力系数Frr，Fr和Frr值合理，均随聚合物M值增大而增大，随岩心渗透率增大而减小，渗透率相同时，在砂岩岩心中的Fr和Frr较大。在克拉玛依油田一砾岩油藏试验区近一年前已开始注入M=2．5×10^7、浓度1200mg／L的聚合物溶液，注入过程顺利。表7参5。     

中高渗油藏空气泡沫调驱技术

研究了泡沫驱油机理,高温、高矿化度条件下泡沫体系,胡12块原油低温氧化性能,甲烷在空气中的爆炸极限,现场集输流程,安全控制系统.通过胡状油田12块沙三中86-8层系矿场试验,分析了空气泡沫调驱技术对储层的调剖能力、封堵能力.试验结果表明,空气中的氧气在地层中得到了充分氧化,产出氧气浓度<3%,阶段提高采收率幅度为3.94%,无安全事故.     

大庆中低渗油层聚合物驱可行性室内实验研究

对可用于大庆油田中低渗油藏聚合物驱的聚合物HPAM的适宜分子量进行了研究。取聚合物溶液粘度为12mPa.s(45℃,7.34s-1),由粘浓曲线求得分子量为2.4×106、5.0××106、8.0×106及1.0×107的聚合物溶液浓度应分别为1000、800、6004、00mg/L。指出油藏孔隙半径中值大于聚合物分子线团回旋半径的5倍时,聚合物不会堵塞该油藏。在水相渗透率为9.87×10-3~22.0×10-3μm2的18支储层岩心上,用不同分子量、不同浓度的聚合物溶液测定阻力系数和残余阻力系数,根据注聚合物时和后续注水时注入压差的变化和残余阻力系数值,判断聚合物是否堵塞岩心,确定上述不同分子量聚合物分别适用于水相渗透率为0.01、0.03、0.10、0.20μm2的油藏。在渗透率为0.130~0.214μm2的岩心上,用粘度~12mPa.s的聚合物溶液驱油,注入量~1PV,分子量1.0×107的聚合物对岩心造成堵塞,其余分子量的聚合物提高采收率的幅度,由分子量2.4×106时的6.5%提高到分子量8.0×106时的7.6%。结合试验区先期注入井的结果,分子量8.0×106的聚合物可用于大庆油田大多数中低渗油藏,分子量超过8.0×106时有一部分油藏会发生堵塞。数值模拟表明,在分子量6.5×106、聚合物用量420(mg/L).PV、注入流量0.15PV/a条件下,聚合物溶液浓度由400mg/L增至1200mg/L时,采收率增值仅由6.75%增至7.25%。图1表4参3。     

聚合物微球油藏适应性评价方法及调驱机理研究

以大庆油田储层和流体物性为模拟对象,采用注入压力、含水率和采收率等评价指标,对聚合物微球油藏适应性评价方法及调驱机理进行研究。实验结果表明,随着水化时间的延长,微球吸水膨胀倍数(Q)增加,初期膨胀较快,之后膨胀减缓。与SMG_W相比,SMG_Y的Q增长较慢,Q较小。与聚合物相分子聚集体尺寸相比,SMG_W和SMG_Y微球状态粒径分布范围都较窄,具有更大的不可及孔隙体积。聚合物微球SMG_W和SMG_Y通过岩心时,压力达到稳定时的岩心渗透率极限值为237×10~(-3)μm~2和712×10~(-3)μm~2。聚合物微球调驱的调驱机理与聚合物驱不同,微球进入较大孔隙滞留和产生封堵作用,水进入较小孔隙发挥驱油作用。微球恒压实验的采收率增幅大于恒速实验的值,聚合物微球调驱(模型Ⅳ)的增油效果要优于聚合物驱(模型Ⅱ)的增油效果。     

高含盐油藏聚合物驱油实验研究

在目前国内通过的聚丙烯酰胺干粉制备工艺中，聚合物分子量的降低率达５０％以上，采用分子量较高的低水解度水溶胶型丙烯酰胺配制聚合物驱油剂并使用聚保物稳定剂，可以将高含盐聚合物溶液的粘度提高一倍以上，并使聚合物在抗盐性能，热稳定性能及抗机械剪切性能得到明显改善，从而为在高含盐地层中使用聚丙烯酰胺驱油提供了依据。     

聚合物分子量与岩心渗透率与配伍性——孔隙喉道半径与聚合物分子线团回…

以孔隙喉道半径与聚合物分子线团回旋半径比作为聚合物与岩心配伍性的特征参数，检验了国内外发表的和本文作者所作的聚合物ＨＰＡＭ溶液岩心流动实验数据。在可比条件下，对于环氧树脂胶结的人造岩心，聚合物通过而不堵塞孔隙的条件是ｒｈ／Ｒｇ〉５；对于地层岩心，此比值应更大。在大庆油田聚合物驱中，建议取ｒｈ／Ｒｉ为５－１０     

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。     

表面活性剂驱油藏适应性研究

在广泛调研国内外文献的基础上,重点论述了砂岩油藏构造特征、沉积环境、储集层特征、流体性质及开采方式等因素对表面活性剂驱油的影响,对砂岩油藏表面活性剂驱替的适应性进行了分析与总结。结合美国在20世纪80—90年代采用表面活性剂体系开采的油田实例,对碳酸盐岩油藏采用表面活性剂驱替进行了积极的探索。通过评价表面活性剂驱对油藏的适应性,为优选提高油田原油采收率方法提供新的思路。     

适合低渗透砂岩油层的新型磺基甜菜碱表面活性剂的研究

报道了以中部有芳环的长链烷基为亲油基的一种新的驱油用磺基甜菜碱SLB-13，给出了化学结构，讨论了亲油基最佳结构。45℃时该表面活性剂水溶液在0．05～3．0g／L宽浓度范围可产生超低（10^-3mN／m）油水界面张力。在尺寸4．5&#215;4．5&#215;3．0（cm）、纵向渗透率变异系数0．72、平均渗透率29&#215;10^-3～45&#215;10^-3μm^2的石英砂胶结岩心上，使用黏度10mPa&#183;s的模拟油，在45℃考察了水驱之后注入0．3PV化学剂段塞提高采收率的幅度及段塞注入性和提高波及体积能力（通过Ps／Pw值即注剂注水最大压差比），结果如下。1．0和3．0（g／L）SLB-13段塞仅提高采收率4．62％和3．41％，Ps／Pw值为0．37和0．43，注入性好但不能提高波及体积；0．4HPAM（M=4．8&#215;10^6）段塞提高采收率7．22％，Ps／Pw=1．05；3．0＋0．4、1．0＋0．4、1．0＋0．8SLB-13＋HPAM复合段塞分别提高采收率8．68％、11．74％、16．20％，Ps／Pw值分别为1．04、1．37、2．30，最佳段塞为1．0＋0．4S阻13＋HPAM。SLB-13可用于大庆低渗油藏提高采收率。表3参6。     

适合低渗高盐油藏的表面活性剂复配体系及性能研究

为获得适合长庆油田低渗高盐油藏使用的驱油体系,通过将石油磺酸盐阴离子表面活性剂CQPS和脂肪醇系列非离子表面活性剂ZFC-2复配,并加入醇类助剂ZJ-5,得到表面活性剂复配驱油体系YFFP-2,对其界面特性、乳化性能、吸附性能和提高采收率性能进行了研究。结果表明,YFFP-2复配体系的最佳配方为0.15%CQPS+0.05%ZFC-2+0.005%ZJ-5。在80℃、矿化度50 g/L的条件下,YFFP-2与脱水原油的界面张力为3.35×10-3m N/m;YFFP-2乳状液静置15 h后的析水率约15%;在天然低渗(20×10-3μm2)岩心上的动态吸附量为0.63 mg/g,远小于其在油砂、净砂上的静态吸附量(13.9、12.8 mg/g);YFFP-2驱油的最终采收率为68.4%,采收率增幅为26.4%,提高采收率的作用优于CQPS。     

桩西地区高温中低渗油藏驱油用廉价复合表面活性剂

针对桩西地区高温中低渗油藏,特别是经过多轮次调剖后的油藏,研发了一种价格低廉的驱油用复合表面活性剂.该剂的主要成分为:用棉籽油脚制成的混合天然羧酸盐,用褐煤制成的改性腐殖酸钠、偏硅酸钠及聚醚类表面活性剂.实验用表面活性剂溶液用矿化度8230 mg/L的现场注入水配制.90℃下质量分数≥0.3%的该剂水溶液与一脱水稠油间的界面张力达到10-3 mN/m.溶液质量分数由0.1%增至0.8%时,该剂耐钠盐度由32 g/L降至18 g/L,耐钙盐度由0.3 g/L升至4.0 g/L.该剂耐温性为120℃.在渗透率0.53 μm2的平板砂岩模型上在50℃测得,注入0.1～0.8 PV 0.5%的该剂水溶液,使黏度15 Pa·s的原油水驱后采收率提高8.5%～25.5%,注入0.3 PV时提高采收率11.5%.2006-07-02～08-30,在桩50井先注入600 m3高温抗盐堵剂PMN-PFR进行深部调剖,再依次注入1.0%、0.5%、0.3%的该剂溶液共5000 m3进行驱油,截止2007-03,该井组6口油井共增产油1506吨.图2表4参2.     

CO2 EOR及其在油藏中的储存

CO2 EOR已在石油行业应用了40多年.近几年,出于对温室效应的考虑,CO2注入油藏作为一种碳埋存方式引起广泛关注.结合EOR进行CO2储存的潜力巨大,且可达到永久封存的目的.目前,CO2EOR已经不存在较大的技术问题,大部分项目利用低廉的天然CO2,经济回报较高.但将人类排放源(如发电厂)中的CO2捕集起来并用于EOR和储存,将会受到经济上的限制.本文阐述了CO2 EOR原理、油藏储存潜力、油田筛选及经济分析,并对北海一个油田进行了实例分析.     

高温低渗裂缝油藏用调剖剂及其应用

针对新疆宝浪油田砂岩油藏高温（90～110℃）、低孔（1．37％～17．4％）、低渗（O．020-0．266μm^2）及裂缝发育的特点，研制了由0．6％～O．8％AM／AN共聚物PMN，0．3％～0．6％两种有机和一种无机物复合交联剂及0.1％～0．2％酸度调节／交联剂柠檬酸组成的水基凝胶调剖剂。该剂成胶时间4～60小时可调，储能模量≥10Pa，决定于各组分用量和成胶温度。0.5％PMN＋0．54％交联剂＋0.1％柠檬酸配方调剖剂在105℃放置12个月后，储能模量下降小于32％；在孔隙度31％-45％、渗透率2．6-5．5μm^2的岩心砂填充管中于90-95℃充分成胶后，封堵率〉90％。2003年宝浪油田两口注水井用该剂调剖后，注水压力上升2～3MPa，吸水剖面改善，有4口对应油井大幅度增油。图11表3参4。     

薄层稠油提高采收率技术研究

古城油田B1 2 5区Ⅴ 2 -5油组地层能量严重不足 ,热水驱后期开发效果较差的状况 ,急需进行开采方式转换研究与试验 ,为了适应开发需要 ,开展了化学法辅助热水驱的技术研究与先导试验 ,达到提高薄层稠油最终采收率的目的     

致密砂岩储集层渗透率预测修正方法

致密砂岩储集层孔喉细小、孔喉关系复杂,现有的渗透率预测模型常应用于常规砂岩或碳酸盐岩储集层,不能很好地预测致密砂岩储集层的渗透率。选取鄂尔多斯盆地长6—长8油层组的10块致密砂岩岩心,基于矿物分析和扫描电镜等实验,分析了样品的矿物组成与孔喉结构特征;基于高压压汞实验,对8类典型渗透率预测模型的特征参数进行了修正,建立了适用于致密砂岩储集层的渗透率预测修正方法,并对模型进行了优选与适应性评价。研究表明,修正的Pittman模型、Winland模型、Dastidar模型和K-T模型对致密砂岩储集层渗透率具有较好的预测效果;而修正的Purcell模型、Swanson模型、Thomeer模型和W-A模型的预测效果较差。     

弱凝胶表面活性剂复合调驱在低渗透断块油藏的适应性

国内油田存在大部分低渗透断块油藏,要求弱凝胶具有良好的选择性进入能力;同时,油藏条件为高温、高矿化度,要求弱凝胶体系和驱油体系具有耐温、耐盐的性能,选择合适的注入时机和合理的注入方式才能保证该技术在油田应用的成功.因此,应从影响弱凝胶选择性进入能力的因素出发,研究弱凝胶体系对低渗透层的伤害;从配方研究中筛选出用于油田的耐温、耐盐弱凝胶体系和驱油体系;对比研究多轮次调驱后注入聚表二元体系与弱凝胶处理后注入聚表二元体系两种时机对提高采收率的影响;从弱凝胶表面活性剂相互作用的研究中提出合理的注入方式.     

多层系致密砂岩气藏水平井开发适应性评价

对于神木气田多层系气藏,若水平井开发地质目标选择不当,会降低储量动用程度和经济效益。研究神木气田储集层砂体发育规模及叠置模式,采用剖面储量集中度概念,建立单层式、双层式和多层式气藏模型。以水平井增产倍比作为经济效益评价依据,评价多层系气藏水平井开发储集层界限。研究表明：神木气田下二叠统太原组及山西组二段局部发育较大规模复合有效储集层,有效厚度为6.0~9.0 m,长度为1 600~3 200 m,储量集中度大于75%,主产层与次产层渗透率比值为0.8~3.9,具备水平井开发的最佳储集层条件。