深部调剖剂研究新进展

在综合调研国、内外有关深部调剖剂的研究和应用基础上,介绍了预交水凝剂深部调剖剂、阴、阳离子聚合物深部调剖剂、醇致盐沉积法深部调剖剂、微生物深部调剖剂、粘土胶聚合物絮凝深部调剖剂、泡沫深部调剖剂、延缓交联型深部调剖剂,重点分析了延缓交联型深部调剖剂,对比了弱凝胶、胶态分散凝胶及本体凝胶的优缺点.     

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%。     

盐浓度对交联聚合物溶液剪切增稠现象的影响

交联聚合物溶液（LPS）是一种新型调剖剂,LPS在油藏中的流动特性是影响其调剖效果的关键因素之一。采用奥式黏度计模拟油藏中多孔介质的剪切作用,研究了在不同盐质量浓度范围内,重复剪切作用下LPS流动特性的变化,并结合流变学理论,分析了重复剪切作用下LPS剪切增稠现象与LPS中线团（LPC）分散状态间的关系。实验结果表明,在一定NaCl质量浓度范围内,随着NaCl质量浓度的增加,反应到一定时间的LPS会发生剪切增稠现象,且出现剪切增稠所需的反应时间随NaCl质量浓度的增加而缩短。此现象反映出盐质量浓度的提高增加了聚合物与交联剂间发生分子内交联的比例和LPC的数量,为研究低质量浓度聚合物交联体系的交联过程提供了一种简单可行的新方法。     

黄原胶稳定的微泡沫稳定性及在非均质地层中的调剖效果

针对普通泡沫稳定性弱、 在强非均质地层调剖效果差的问题, 将氮气和起泡剂溶液 （黄原胶/甜菜碱表面活性剂） 同时注入玻璃珠填制的填砂管制备出一种直径细微、 稳定性强的微泡沫体系。通过气泡形态、 平均气泡直径、 气泡密度等参数对比了普通微泡沫（甜菜碱表面活性剂）与黄原胶稳定的微泡沫稳定性差异, 并借助微观模型和并联填砂管模型对比了两种微泡沫的调剖能力。研究结果表明： 随黄原胶浓度增加, 微泡沫液膜的厚度和黏弹性提高, 微泡沫平均气泡直径降低, 气泡密度增加, 微泡沫平均气泡直径和气泡密度的变化速率降低, 微泡沫稳定性好于普通微泡沫。微泡沫在微观模型低渗区域的波及体积高达 90%, 远高于普通微泡沫。微泡沫对于级差为 10的严重非均质地层具有较好的调剖效果, 调剖效果的改善与起泡剂溶液中黄原胶浓度的增加有较好的对应性。图 18表1参 16     

塔木察格耐温深部调剖体系研究及现场应用

为了改善塔木察格高温油藏现场深部调剖效果,满足调剖现场施工要求,研究了适合该油藏的耐温深部调剖体系。通过考察聚合物分子量、聚合物浓度、酚醛树脂交联剂浓度、不同种类延缓剂组成及其浓度,得到适合塔木察格高温油藏耐温深部调剖剂体系的最优,利用耐温深部调剖剂体系对塔木察格现场5口注入井进行深部调剖,注入井平均压力升高4.7 MPa,油井受效比例达55.3%以上,累计增油10 047 t,直接经济效益达到1 160.16万元。     

二、三类油层新型调剖剂研制

采用反相微乳液聚合制备水溶性交联聚合物调剖剂,研究了该交联聚合物调剖剂分散体系的微球形态、配伍性、封堵性和驱油性能.实验结果表明:合成的调剖剂能够溶于油田污水,不出现絮凝现象;室温水化30d后,调剖剂粒径由水化前的10 ～ 40 nm增至几微米;可对3.0 μm的纤维素酯滤膜形成有效封堵,且微孔滤膜封堵性能随水化时间增加而加强,随矿化度的增加逐渐降低;岩心实验表明,交联聚合物调剖剂能够进入低渗岩心深部,具有良好的注入性能和封堵性能,岩心驱油效果显示交联聚合物调剖剂能够较好地提高采收率,可将模拟油采收率在水驱基础上提高7.3％,在聚驱基础上提高5.3％.     

交联聚合物溶液成胶动态特征及其机理

渤海油藏长期注水开发已形成优势通道。根据油藏调剖的实际需求,采用物理模拟方法,开展了交联聚合物溶液成胶动态特征及其作用机理研究。结果表明:交联剂与聚合物间化学反应主要为两种,一是聚合物同一分子链上不同支链间("分子内")交联反应,形成"局部性"网状分子聚集体,宏观上黏度基本保持不变,二是聚合物不同分子链间("分子间")交联反应,形成"区域性"网状分子聚集体,宏观上黏度和黏弹性大幅度增加;在交联聚合物溶液中,发生"分子内"交联反应所需时间要远少于"分子间"交联反应,这一特征在酚醛树脂类交联聚合物溶液内表现尤为明显;在目标油藏条件下,有机铬类交联剂与聚合物间形成"区域性"网状聚集体时间低于0.5 h,酚醛树脂类则为72 h左右。     

聚丙烯酰胺-乌洛托品-间苯二酚堵水技术

本文主要针对注水开发砂岩非均质油藏层内调剖提出了聚丙烯酰胺-乌洛托品-间苯二酚调剖剂。该调剖剂是国内性能较好的一种新型调剖剂。它利用乌洛托品析出甲醛的延迟反应和线型酚醛树脂对聚丙烯酰胺的交联作用,使调剖剂具有良好的稳定性,施工方便,成功率高。     

离子型疏水缔合共聚物的分子复合

 通过丙烯酰胺(AM)/丁基苯乙烯(BST)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)阴离子共聚物(PASA)与丙烯酰胺(AM)/ BST/二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)阳离子共聚物(PBAD)的分子复合,得到复合型疏水缔合聚合物驱油剂PASA/PBAD。溶液表观黏度测试和AFM结果表明,反电荷的静电相互吸引作用能加强疏水基团的分子间缔合作用,形成流体力学体积巨大的缔合结构,使得当PBAD/ PASA复合聚合物中PBAD质量分数分别为15%和90%时,其质量浓度为2 g/l的水溶液和NaCl溶液（NaCl浓度为1.026 mol / l）的表观黏度分别为3561和227 mPa.s,远高于相同质量浓度PBAD和PASA单组分的水和NaCl溶液的表观黏度。在NaCl浓度更高 (1.710 mol/l)时,PASA/PBAD 的NaCl溶液的表观黏度仍能达到201 mPa.s,显示了其良好的抗盐性。复合聚合物溶液的耐温和抗剪切性能也得到了明显的提高。     

双组分聚合物复合调剖剂的研究

以聚丙烯酰胺与聚乙烯醇配成聚合物混合溶液,用甲醛和硼砂作为交联剂,形成一种双组分聚合物复合调剖剂体系。考察了两种聚合物的比例、聚合物溶液总浓度、交联剂的配比和用量、温度、盐溶液NaCl的含量等因素对调剖剂体系性能的影响。结果表明,对于单一组分调剖剂体系,成胶时间和胶凝强度难以同时满足要求;对于双组分聚合物复合调剖剂体系,通过改变体系的组成和配比,可以较好地调整调剖剂的性能,使胶凝时间和胶凝强度同时达到要求。同时,矿化度对该体系性能无明显影响。