大功率超声波处理近井带聚合物堵塞实验研究

利用自主研制的波场采油动态模拟实验装置,对人工岩心聚合物堵塞样品开展了超声波解除岩心聚合物堵塞实验研究,评价了超声波解除岩心聚合物堵塞的整体效果,分析了波场参数、工艺参数、储层物性参数对超声波解除聚合物堵塞的影响规律,并将超声波、化学剂、超声波—化学剂复合解堵效果进行了对比.实验结果表明:超声波功率、频率、处理时间、岩...     

注聚合物井堵塞机理分析及解堵剂研究

对大庆油田注聚合物井堵塞物进行了无机化学分析、有机化学分析、硫、铁和微生物对堵塞的影响实验及不同渗透率的岩心切片分析，认为堵塞物的主要成分是含钙镁离子和铁离子的不溶解物质以及黏土、出砂造成的核，聚合物大分子缠绕在核的周围．形成胶状的复合极团．由于其主要的尺寸与实际地层的孔喉不配合，造成堵塞。不同渗透率岩心的堵塞分析表明，相同的聚合物溶液对渗透率不同的地层堵塞程度不同．渗透率越低．岩心中黏土含量越高．黏土矿物电性特征将导致更多的聚合物被吸附在黏土矿物表面．无机堵塞物引起的堵塞越严重。对于渗透率较高的岩心，出砂引起的堵塞比低渗透储集层严重得多。针对注聚井堵塞机理，研制了3种解堵剂．评价实验结果，认为配方A效果最好，配方B次之．配方C效果一般．表7参7     

注聚合物井井底堵塞物解除方法的室内研究

针对大庆油田注聚合物驱油的实际情况，测定了注聚合物驱井底堵塞物的组成，分析了形成堵塞的原因。对解除堵塞的方法进行了探讨，得到了一种有效的解堵剂。用岩心实验对解堵剂的解堵效果进行了评价，对解堵工艺的实施提出了建议。     

聚合物驱油藏油井堵塞机制与防治

油田广泛长期应用聚合物驱对应的油井堵塞严重,液量下降,严重影响聚合物驱后油藏的进一步开发。针 对胜利油田聚合物驱油藏,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等方法分析油井堵塞产物组分与 构成;通过模拟不同堵塞物流体与近井储层条件,研究油井堵塞的堵塞程度与影响主控因素。结果表明,聚合物 驱油藏油井堵塞物主要为发生一定交联并嵌入吸附地层矿物盐、黏土的聚合物团聚体,占比为65.6%;其次为地 层出砂颗粒与胶结物、原油,分别为17.8%、16.6%。地层出砂颗粒造成多孔介质封堵是油井近井堵塞的主控因 素,聚合物衍生交联与吸附团聚形成的聚合物团聚体加剧了油井堵塞程度。基于聚合物驱油藏油井堵塞机制, 实施堵塞油井近井原油清洗+聚合物胶团氧化降解、中远井高效固砂防治的油井解堵防砂一体化防治方案具有 良好的应用效果,平均单井提液86.8%。     

砂岩油藏聚合物堵塞机理及解堵方法研究

针对砂岩油藏聚合物驱过程中聚合物堵塞严重的问题,利用长填砂管多点测压驱替实验和油藏工程方法确定聚合物堵塞半径,利用电镜扫描、CT扫描、核磁共振等手段研究聚合物堵塞机理。结果表明:聚合物堵塞主要发生在靠近填砂管注入端0～1/4处;高渗岩心表面吸附有大量聚合物,聚合物堵塞主要是由吸附引起的,低渗岩心孔径小,孔喉处机械捕集量大,聚合物堵塞主要是由机械捕集引起的;相比于聚合物驱前,聚合物驱后的岩心孔喉平均半径和平均喉道配位数减少,平均孔喉半径由42.2 μm降至39.9 μm,平均喉道配位数由3.36降至3.19。基于堵塞半径和堵塞位置的研究结果,进行了解堵现场试验,解堵后的视吸水指数为解堵前的10.5倍,达到了配注要求。该研究结果可为砂岩油藏聚合物堵塞机理研究和聚合物驱现场试验提供一定的理论指导。     

近井地带高速剪切对油田驱油用非均相体系性能的影响

通过设计近井地带高速剪切模拟装置,研究了不同注入强度下非均相体系经近井地带高速剪切后的性能。实验结果表明：随着注入强度由6 m³/(m·d)增加到12 m³/(m·d),高速剪切后的非均相体系溶液表观黏度损失率由12.5%大幅增加至41.2%。在注入强度为12 m³/(m·d)条件下,剪切后的非均相驱油体系黏弹性颗粒明显减少,体系由剪切前的弹性流体变为剪切后黏性流体。岩心渗流和驱油实验表明,经过近井地带高速剪切后,非均相体系渗流阻力系数降低接近90%,提高采收率降低4.2%。     

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。     

近井地带剪切作用对驱油用聚合物溶液渗流特性的影响

在前人的工作基础上设计了一个近井地带剪切模拟装置,选用两种较为典型的聚丙烯酰胺类聚合物——部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)进行室内实验,研究两种聚合物溶液经剪切后的渗流特性。实验结果表明：随着吸水强度的增加,两种浓度为1750 mg/L的聚合物溶液的黏度和黏度保留率快速下降。由于自身的疏水缔合作用,HAPAM溶液剪切后具有高于HPAM溶液的黏度及黏度保留率。在吸水强度10 m³/(m·d)和20 m³/(m·d)条件下剪切两种聚合物溶液,经剪切后的HAPAM溶液的阻力系数和残余阻力系数远大于HPAM溶液的,HAPAM溶液的阻力系数损失率小于HPAM溶液,而残余阻力系数损失率大于HPAM溶液。经剪切后的HAPAM溶液具有更高的驱油效率,剪切后HAPAM的溶液原油采收率损失略高于HPAM溶液的。     

聚合物驱提高采收率实验研究

长期注水开发加剧了油藏非均质性,形成优势流场,随着油田聚合物驱的扩大,聚合物沿高渗透条带窜流导致油井提前见聚,降低了驱油效率。通过并联岩心实验模拟高含水后期油田聚合物驱油,实验结果表明,不同渗透率级差下,岩心采收率提高程度不同,随着级差的增加,聚合物驱最终采收率降低,相同级差与注入速度条件下,岩心的采收率与聚合物的浓度密切相关,后续水驱过程中低渗透岩心的采收率大幅度提高,但高渗透岩心最终采收率均高于低渗透岩心。     

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柴达木盆地东部气田是我国陆上第四大气田，地质储量丰富。产层属于第四系，岩性主要为粉砂岩和泥质粉砂岩，成岩作用弱，胶结疏松。储层以粒间孔隙为主，物性属于高孔中渗的储集特征。目前气田面临严重出砂，从而气藏的产能受到限制。文章从储层特征和开发工艺技术分析入手，结合室内实验，得出了疏松砂岩出砂的砂粒中包括以下四个方面的颗粒：①渗流砂出砂，含量为3％－4％，任何措施都不可避免的砂粒；②弱胶结附着的颗粒出砂，主要粒径为＜37μm，由于工作液与储层流体、矿物不配伍而导致形成；③储层骨架颗粒破坏型出砂，主要是施工工艺参数不合理形成的；④砂穴崩落型出砂，综合因素引起的质变。根据不同砂粒的出砂机理不同，文章给出了针对性的预防措施和建议。     

高泥质含量疏松砂岩油层解堵防砂技术

高泥质、疏松砂岩油藏同时存在大量出砂和地层严重污染堵塞问题。对这类油层如采用传统的机械和化学防砂工艺,则防不住粉细砂,或防砂有效而产液量大幅度下降。分析了曲堤油田防砂及解堵过程中的经验教训及要解决的关键技术问题;通过室内防膨、解堵、稳砂拦砂流动模拟试验等方法,研究开发出解堵防砂一体化技术,该方法可在酸化解除地层堵塞的同时改变砂粒表面电位,增强砂粒内聚力而起到防砂的作用。通过现场156口井的应用,解堵防砂有效率达92.3%,平均有效期274d,累计增油43.4×104 t,经济效益显著。     

阳离子聚合物NCP用于注聚区块封窜和调剖

胜利孤岛油田注聚区块一些生产井过早见聚，产出水中聚合物浓度高达800－1000mg/L。基于阳离子与阴离子聚合物在溶液中生成凝胶状沉淀物的特性，选择阳离子聚合物NCP（一种阳离子改性淀粉），建议将NCP溶液注入生产井或注入井，使NCP与滞留于地层中的驱油剂HPAM反应，实施封窜或调剖。填砂岩心实验结果表明，用1000mg/L HPAM溶液驱油后注入15－30g/L NCP溶液1．0PV，在70℃放置24h后对油相的堵塞率＞96％，突破压力2．6－3．3MPa/m；注入20g/L NCP溶液造成堵塞的岩心，连续注入50PV含800mg/L HPAM的地层水，水相渗透率持续下降。不同浓度HPAM溶液中加入不同浓度NCP溶液时生成的沉淀物量，随NCP加入量的增大而增大。在岩心调剖实验中，岩心的水相堵塞率随NCP溶液浓度的的增大而增大，NCP可用于注聚区块注聚井不同时期的调剖。将NCP溶液用于孤岛注聚区块5口生产井封堵聚窜，3口井效果良好，日产液、日产油增加，含水及含聚减小。     

疏松砂岩油藏水平井表皮污染探讨

引入了厚表皮概念公式,对高渗油藏和低渗油藏水平井表皮污染进行了分析,得出了高渗油藏由于孔喉通道没有完全堵塞,表皮污染带渗透率损失远小于低渗油藏的结论。并由此认为可以利用水平井滤砂管防砂完井“部分防砂”原理。逐步清除表皮固相污染,室内实验和现场应用表明,水平井利用金属棉滤砂管防砂完井工艺,能逐步清除表皮固相污染,保持水平井连续生产。     

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涩北气田的砂岩气层多而薄，生产过程中地层易出砂。统计表明，涩北气田在试气或试采阶段，虽然大部分气井控制产量生产，但已经有相当数量的井有出砂现象，出砂井占气田试采井总数一半以上。文章从储层特征、岩性特征、气体渗流速度、作业液浸泡等多个角度对气田地层出砂的机理进行了较为全面的分析。结果表明，气田的储层特征是地层出砂的内因，地层中天然气渗流速度是是否出砂的决定性因素，作业液浸泡和井筒内的动态响应会降低地层出砂临界速度，使地层更易出砂。在此基础上，基于降低单一气层天然气渗流速度的思路，从气藏工程角度提出了高孔密、大孔径射孔以及逐层叠加开采和多层压力平衡合采两种多层合采的开采方式和技术路线。实践表明，两种方式均能达到提高涩北气田气井产量、防止地层出砂的目的，其中，多层合采方式更能兼顾到防止出砂、提高气井产量和气田采收率，进而实现提高气田高效开发的目的。     

碳酸盐岩储层缝内暂堵转向压裂实验研究

顺北油气田碳酸盐岩储层非均质性强、连通性差,采用暂堵转向压裂技术可提高裂缝复杂程度,改善开发效果,但碳酸盐岩储层暂堵条件下的裂缝起裂扩展规律尚不明确。为此,采用改进后的三轴压裂物模模拟实验装置,进行了碳酸盐岩暂堵转向压裂实验研究。依次注入压裂液和加有暂堵剂的压裂液,分析了注入暂堵剂前后的施工压力曲线变化情况和暂堵转向压裂后的裂缝形态,从而明确了裂缝暂堵转向规律和实现缝内暂堵转向压裂的条件。研究表明,暂堵可增大裂缝复杂程度;为了实现缝内暂堵转向压裂,岩样内要发育有天然裂缝或层理面,同时暂堵剂能够进入裂缝内并实现封堵,使施工压力升高,从而实现新缝开启或转向。碳酸盐岩缝内暂堵转向规律研究结果为顺北油气田碳酸盐岩储层压裂改造提供了理论依据。      

酸洗防砂技术的研究与应用

针对老河口油田地层泥质含量偏高,油井实施涂料砂防砂及金属棉滤砂管防砂后产生的防砂堵塞问题,经多年现场研究,成功地开发出酸洗防砂技术。该技术将防砂与解堵有机结合起来,在防砂的基础上实施解堵。通过室内试验及现场应用证实,本项技术施工简单,成本低,是桩西一项重要的防砂工艺,并对同类油藏防砂具有指导意义。     

适于裂缝-孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究

针对裂缝-孔隙型储层特性,用不同交联剂、聚合物配制出了新型聚合物凝胶调堵剂,对凝胶流变性?凝胶强度进行了室内考察,分析了温度、聚合物浓度、剪切速率、成胶时间、振荡频率等对调堵剂性能的影响。结果表明,聚合物浓度增加时,凝胶体系粘度增加,凝胶强度也增加;对部分成胶体系,体系粘度随温度升高而增加;剪切速率增加时,粘度降低。交联剂J3/HPAM-2配成的凝胶在10d时成胶强度大,3d内成胶强度不高,说明该体系可用于深部调剖堵水。     

非均质油藏水平井数值试井分析技术应用研究

试井分析是评价油藏特征的重要手段之一。应用有限元数值试井技术,研究了平面非均质性、层内非均质性等对非均质油藏水平井动态曲线的影响,研究结果对高效开发油藏具有重要的指导意义。     

稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术

为进一步提高稠油蒸汽吞吐井的防砂有效期,从防砂工具、充填材料及充填工艺等方面对长效防砂技术进行了研究。根据充填口重复开关的思路设计了充填工具,并对其密封件的材料进行了优选,研制了长效防砂工具;利用多层覆膜方法研发了耐高温高强度覆膜支撑剂;采用多段塞充填工艺进行施工,形成了稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术。长效防砂工具密封件4轮次吞吐试验后,其压缩永久变形率小于55%、抗拉强度8.9 MPa、拉断伸长率102%,能满足蒸汽吞吐井防砂要求;耐高温高强度覆膜支撑剂耐温300 ℃,4轮次吞吐试验后固结强度7.1 MPa、渗透率96 D,完全满足蒸汽吞吐井防砂生产要求;多段塞充填工艺降低了防砂成本及后期处理难度。稠油油藏蒸汽吞吐井长效防砂技术在胜利油田11口井进行了现场应用,平均防砂有效期长达930 d,满足了蒸汽吞吐井对防砂的要求。