一种适用于海上油田的双低-活性冻胶调剖体系研究与应用

针对渤海某油田聚合物冻胶调剖体系用海水配制注入压力上升快、稳定性差且注入困难的问题,研发了双低-活性冻胶调剖体系。在目标油藏条件下,优化了新体系的冻胶体系配方,最佳配方为:0.3%聚合物(分子量1 200万/水解度15%)+0.3%交联剂+0.2%磺基甜菜碱表活剂。该体系能够使用海水配制,耐盐稳定性好,具有良好的注入性、封堵性能,在保证封堵能力的同时,与常规聚合物冻胶体系相比,能够大幅降低注入压力40%以上,适用于注海水开发油田以及对注入压力敏感的调剖措施。室内实验条件下,双低-活性冻胶调剖体系提高了原油采收率20%以上,能够满足对目标油藏调剖要求。该体系在渤海某油田成功应用,阶段增油降水效果明显。     

低粘耐盐调剖体系在渤海P油田的应用

渤海P油田含油层段长、油层数多,储层层间差异较大,调剖是解决平面、剖面矛盾,提高水驱效率的有效技术措施,但因油田注入水矿化度达到30000ppm以上,钙、镁二价离子含量达到1600ppm以上,且受油田注入压力低限制,对调剖体系的耐盐性能及注入性均提出较高要求,本文对聚合物调剖体系耐盐性能和注入性能进行了评价,实验表明该调剖体系具有很好的耐盐性能和注入性能,矿化度在23000～31000mg/L之间时,成胶强度保持在15000～26000mPa·s,在分子量为1 2 0 0万时,粘度仅为4 3m P a·s,并推荐调剖配方为0. 3%～0. 5%低分子量(1 2 0 0万)聚合物+0.3%～0.5%交联剂JLJ-1A+0.2%表活剂,经现场应用验证,调剖体系注入过程顺利,单井作业实现井组增油超7 000 m3,调剖作业效果显著。     

自适应粘弹颗粒调剖体系室内实验研究及应用

针对海上油田常规的调剖措施应用过程中存在注水井压力高、调剖体系注入压力上升快和注入困难的问题，研究了一种自适应粘弹颗粒体系，并通过室内实验，评价了该体系的微观形态、膨胀性能、热稳定性能和封堵性能。结果表明：自适应粘弹颗粒体系粒径为1.8～2.2μm;自聚集的粒径可以达到20μm;比聚合物具有更好的耐温性能；不同的岩心渗透率条件下，封堵率超过85%。现场应用结果表明，自适应粘弹颗粒体系具有良好的增油降水效果。     

海上油田在线调剖体系研究与应用

针对渤海油田干粉聚合物需要长时间的熟化溶解,配套注入设备占据较大平台空间的问题,研发了适用于海上油田平台施工的水包水型和油包水型2种乳液聚合物在线调剖体系,并在目标油藏条件下,优化了乳液聚合物冻胶体系配方。其中,水包水型乳液聚合物冻胶最佳配方为:0.8%～2%水包水型乳液聚合物+0.2%～0.5%酚醛树脂交联剂,油包水型乳液聚合物冻胶最佳配方为:0.2%～0.5%油包水型乳液聚合物+0.2%～0.5%酚醛树脂交联剂。2种乳液聚合物冻胶体系均可实现在线注入,且具有良好的抗剪切性、注入性、封堵性以及耐冲刷性。通过室内评价实验表明,乳液聚合物冻胶体系在经过岩心剪切2PV(孔隙体积)后,即可以成胶,封堵率均达到97%以上,且后续水驱冲刷10个PV后仍具有较高的残余阻力系数。另外,该体系在渤海某油田进行了实际应用,并取得了较好的增油降水效果。     

东河油田深部调驱技术实验研究

针对东河油田油藏地层压力高、温度高和地层水矿化度高的特点,选用耐温耐盐聚合物SD7000研究并优化了适合该油藏的凝胶调驱体系,该体系配方为聚合物0.6%+高温交联剂0.3%+稳定剂0.08%+性能改进剂0.04%。评价了温度、矿化度、p H值三个因素对凝胶体系成胶性能的影响,结果表明:随着温度的升高,成胶时间变短,凝胶粘度先变大后变小;对p H值适用范围广,p H值在8~10时,成胶时间较短,凝胶粘度较大;随着钙离子浓度的增加,成胶时间变短,凝胶粘度基本不变;室内封堵实验表明,该凝胶体系封堵率达98%以上,具有一定的堵水作用。该研究对东河油田进一步提高水驱采收率提供了理论基础和技术支持,具有重要的指导意义。     

深部液流转向剂ZXT-01的研究与应用

聚合物凝胶类堵剂被广泛应用于各大油田调剖堵水作业,取得了较好的应用效果。但如何实现深部运移和封堵,注入水高效波及,一直是研究热点和难点。本文针对海上油田开采特点,通过室内配方研究与物模实验评价研究,得到一种深部液流转向剂ZXT-01配方(聚合物0.3%~0.5%+交联剂0.05%~0.10%+稳定剂0.2%~0.3%+促胶剂0.005%~0.02%;各药剂加量为质量百分数)。通过控制体系成胶时间和强度,实现深部运移与封堵。2012年6月~2013年11月应用于QHD32-6油田6井次,注水压力平均提高1.9MPa,受益油井增油降水效果明显,累计增油40283m~3,累计降水75354m~3。     

高温高渗油藏堵水剂封堵效果实验研究

对于非均质性严重的油藏,油水井堵水调剖是稳油控水和提高采收率的重要技术手段之一。目前我国多数油田已经进入高含水或特高含水开采后期,堵水调剖剂的选择更显得尤为重要,提高水驱效率和石油采收率也更加受到人们的重视。针对矿场实际需求,以高渗储层地质特征和流体性质为模拟研究对象,开展了不同体系及浓度堵水剂的性能评价及对LH储层封堵效果影响实验研究。实验结果表明,对于目标储层不同浓度的聚合物微球的突破压力较小,注入能力整体较好,可注入浓度小于5%,但封堵效果较差,封堵率仅为75%。聚合物凝胶成胶反应主要収生在6 h以后,岩心封堵率接近100%。"聚合物凝胶+微球"组合的注入压力较高,突破压力较大,封堵效果较好,封堵率为99.5%,在保证有效封堵岩心的前提下可以大幅度降低凝胶的使用量,减小对地层污染。     

耐高温凝胶调剖剂的耐温及稳定性研究

目前渤海油田相对高温油田较多，随着水驱开发深入，含水上升速度加快，平面、纵向矛盾日益突出。目前油田作业公司稳油控水技术方面欠缺耐高温的凝胶调剖体系，尤其是在线调剖体系，无技术积淀。为解决这一问题，对耐高温聚合物进行了筛选，从不同聚合物、交联剂以及助剂之间的复配方面着手，探索影响高温成胶及热稳定性的各种因素，完成聚合物质量分数、交联剂质量分数以及助剂优选，另采用Sydansk凝胶代码法明确体系的成胶强度及成胶时间。优选得出3种凝胶配方体系，体系一：0.2%～1.0%AS+0.1%～0.5%A1+0.1%～0.5%B1+0.6%～1.8%络合剂1+0.5%除氧剂；体系二：0.2%～1.0%AS+0.1%～0.5%A1+0.1%～0.5%B1+0.3%填充剂+0.5%辅助交联剂；体系三：0.2%～1.0%AS+0.1%～0.5%A1+0.1%～0.5%B1+0.6%～1.8%络合剂2+0.5%除氧剂。     

高温高盐凝胶堵剂WTT-202研制与应用

为满足超高温高盐油田油藏调剖堵水苛刻要求,以0.3%～0.8%(质量分数,下同)耐温耐盐聚合物PAM-2为主剂、0.5%～1.0%水溶性酚醛树脂SG-3为交联剂,辅以0.1%～0.3%有机稳定剂WL-2,反应研制出高温高盐凝胶调堵剂WTT-202。研究了各组分浓度、pH值、矿化度/硬度对WTT-202成胶性能的影响,考察了WTT-202的长期热稳定性、封堵性、动态成胶性,并在南海油田进行了现场应用。结果表明,WTT-202在pH值为1～9范围内均可成胶,矿化度对体系成胶强度和封堵性能的影响较小;WTT-202的长期稳定性良好,120℃下储存60d后的黏度降幅小于10%;WTT-202封堵性能良好,对单管填砂管的封堵率大于90%,可选择性封堵高渗透层;WTT-202在震荡条件下亦可成胶,满足现场注入要求;在南海油田A9井采用WTT-202调驱,增油降水效果明显,适用于高温高盐油藏调剖、堵水作业。     

厚油层高渗透带封堵剂的研制与应用

针对国内某油田（M油田）油层厚度大、非均质性严重,因长期注水开发造成注入水无效循环严重的问题,提出采用聚合物凝胶封堵高渗透带,使液流转向进入低渗透层,进一步提高厚油层的驱替效率。通过室内岩心实验评价了聚合物凝胶封堵剂体系的封堵性能、耐冲刷性、流动成胶性能。现场试验效果表明：该体系在污水配制条件下凝胶强度高,封堵后连通油井见到了增油降水效果,说明该体系适用于封堵高渗透带。     

超低温油藏深部调驱堵剂配方研制及性能评价

针对20℃超低温油藏环境,本文进行了调剖体系优选。通过室内研究,对适用于20℃低温高含水油藏的聚合物——有机铬凝胶堵剂注入性能、封堵性能以及调驱效果进行了评价。研究结果表明,在20℃低温条件下,线性聚合物3640C与Cr(Ac)₃的弱凝胶体系更适用于低温油藏环境,且可通过调整交联剂的量控制成胶时间,其中0.1(wt)%3640C+0.02(wt)%Cr(Ac)₃的弱凝胶体系的注入性和封堵性效果好,填砂管封堵率达到99%以上,注入量为0.2PV时,采收率增幅最高,达到了23.1%。后续通过物理模拟实验对其注入方式进行优化,得出凝胶/表面活性剂的复合段塞注入方式,凝胶/表面活性剂复合调驱剂增油16.5%,后续水驱增油8.2%,累计增油24.7%,且注入压差合理。凝胶可以放置在油层深部,实现后续注入水的转向,提高低渗层的采收率。     

低温复合交联凝胶体系的制备与评价

针对春风油田低温、高矿化度的储层条件,以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂、J1和J2为交联剂制备了聚合物凝胶体系调剖体系。凝胶配方包括:1.0%HPAM、0.1%～0.5%无机交联剂J1、0.5%～2.5%有机交联剂J2、0.2%除氧剂D3。研究了聚合物浓度、交联剂浓度和矿化度对体系成胶时间及强度的影响。结果表明,该复合凝胶可在30℃下成胶,通过调节交联剂的用量可使成胶时间控制在10～72 h。当单独使用0.5%J1交联剂时,凝胶的黏度为9 756 mPa·s,当交联剂用量为0.5%J1、2.5%J2时凝胶黏度达到了28 576 mPa·s,复合交联的方法使凝胶性能得到大幅度提高。室内实验封堵率达到95.88%,表明该凝胶体系具有良好的封堵性能。     

海上高含水油田就地封堵体系优化研究

针对渤海油田部分区块高含水和作业空间受限的问题,从油井堵水方面提出就地封堵水窜层位技术。模拟渤海油田储层条件,对自生气体系、冻胶体系和泡沫体系进行性能评价和配伍性实验,优选就地封堵体系,并模拟非均质储层对封堵体系的堵水性能进行了研究。优选的就地封堵体系配方为:质量分数36% NaNO_2+28% NH_4Cl+0.3%海水速溶型HPAM+0.005%～0.01%有机铬交联剂+0.5%COSL-3起泡剂,优选体系与地层流体配伍性良好。就地封堵体系具有优良的选择性封堵性能,可以优先封堵水窜层位,调整高、低渗层分流率,降低注入水的无效循环,提高渤海油田高含水油藏的开发效果。     

新型复合凝胶调剖体系的评价研究

针对吉林油田某区块低渗油藏的特点,以有机铬和酚醛树脂作为交联剂,研制出了HPAM/酚醛树脂-有机铬新型复合凝胶体系,该新型复合凝胶体系的最佳配方:HPAM质量分数为0.3%、酚醛树脂质量分数为0.8%、有机铬质量分数为0.4%,并对新型复合凝胶体系的封堵性能进行了评价,结果表明,在60.0℃下,新型复合凝胶体系成胶时间为20 h左右,成胶强度大于15 000 mPa·s,注入0.3 PV凝胶体系的封堵率达到93.0%,满足该区块低渗油藏调剖作业需要。     

胜利孤东油田含油污泥调堵体系的制备与评价

为了实现含油污泥的资源化利用,以胜利孤东油田的含油污泥为研究对象,首先对含油污泥的组分和粒径进行了分析,然后对悬浮剂、V（油田污水）：V（含油污泥）、交联剂质量分数等进行了优化,最终确定了含油污泥调堵体系的最适宜配方,并对其应用性能进行了研究。实验结果表明：0.3%悬浮剂+V（油田污水）：V（含油污泥）（1：1~3：1）+0.3%交联剂配制的调堵体系,凝胶时间为22~28 h;抗老化性能良好,在60℃下保持180 d,黏度保留率大于91%。室内岩心实验表明：调堵体系封堵后封堵率可达94%以上,突破压力达6.2 MPa以上;经过孔隙体积倍数为50的盐水冲刷后,封堵率仍可大于92%,说明该调堵体系具有较好的封堵性能和耐冲刷性能。该调堵技术不仅有助于解决含油污泥的污染问题,同时还可以实现含油污泥的资源化再利用。     

注水井调剖用新型聚合物微球性能评价及应用

为提高英东油田注水开发的效率,研制了一种新型聚合物微球调剖堵水剂XWQ-C,室内评价了其膨胀性能和调剖效果.结果表明:新型聚合物微球XWQ-C具有良好的膨胀性能,随着温度和pH值的升高,膨胀倍数逐渐增大;随着矿化度的升高,膨胀倍数逐渐减小,当溶液矿化度达到80000 mg·L-1的时候,聚合物微球的膨胀倍数仍可以达到30倍以上.新型聚合物微球XWQ-C具有良好的调剖效果,当其注入质量浓度为2000 mg·L-1、注入PV数为0.5时,对渗透率为30 mD左右的岩心封堵率可以达到99％以上,而对渗透率为1000 mD左右的岩心封堵率也可以达到85％以上,能够起到良好的调整吸水剖面的效果.现场应用结果表明,英东油田注水井采取新型聚合物微球调剖措施后,注入压力明显升高,低渗层吸水量明显增大,对应油井含水率下降,起到了良好的控水增油效果.     

水平井调剖技术探索与实践

针对水平井注水开发过程中出现的含水快速上升问题,渤海油田进行了多井次水平井调剖作业探索,实施过程中均出现注入压力高、效果不明显的问题。以BZ28-2S油田A27h井为例,分析了水平井调剖过程中注水井以及对应油井出现的问题。通过水平注水井井筒压力公式推导,得出水平注水井井筒压力分布,从而证实水平井跟部压力高、趾部压力低的压力分布和弱凝胶的化学反应特性是造成水平井调剖注入压力高的主要原因。另外,防砂筛管完井方式以及储层平面非均质性对水平井调剖过程中压力升高也有一定影响。最后,提出了改善聚合物凝胶注入性能、研发低粘调剖剂和定点注入工艺3项初步解决思路。     

长庆油田注水井调剖用弱凝胶的研发

本文通过实验研发出了调剖用星形聚合物CQS-1及延迟交联剂CJL-3,制备出一种聚合物凝胶。该凝胶具有延迟交联性能,其成胶时间为46.5h,成胶后粘度65893mPa·s,成胶后的凝胶置于60℃温度时老化6个月,粘度保留率为88.5%,凝胶代码为D型。研发的延迟交联聚合物凝胶性能满足长庆油田注水井用弱凝胶调剖剂技术要求,可用于油田注水井调剖。     

纳米聚合物微球调剖性能研究

聚合物微球具有在地层孔道中运移、封堵、改变注入水渗流方向的特点,可以持续提高注入水的波及体积,是一种很有潜力的深部调剖剂。微球的调剖性能对其在油田上的应用起着至关重要的作用,本文运用TEM、并联填砂管模型等实验分析手段,考察了MG-5型聚合物微球在75℃油田注入水环境下,经过不同膨胀时间后的粒径,以及不同膨胀时间下的聚合物微球对非均质地层的调剖性能。实验结果显示,由油田注入水配制的MG-5型微球在75度下膨胀5d时粒径达到175nm,膨胀15d时粒径达到375nm、膨胀15d时粒径达到500nm。随着微球粒径大增大,微球对填砂管的封堵效率越来越高,调剖效果越来越明显。可见,微球的粒径与地层渗透率的具有良好的配伍性能。同时从压力变化曲线可以看出,MG-5微球具有很好的运移性能和封堵性能。     

调剖体系的性能评价

为评价油田清水配制污水稀释的调剖体系的各项性能,本文通过室内物理模拟实验,通过对铬交联深度调剖体系性能的评价,如粘度测定、阻力系数、残余阻力系数和封堵效率的计算等,可以得出油田清水配制污水稀释的调剖体系的成胶性能良好,随着调剖体系配方浓度的增大,调剖剂体系的成胶速度加快,成胶强度增加;能够保证调剖体系在地层中的成胶性能。聚合物浓度1000mg·L~(-1),交联剂浓度30~100mg·L~(-1),成胶时间延长,成胶粘度较弱,可以改善调剖体系在现场的注入性和在油层岩石中的流动性,能够在油田现场真正实现0.05~0.1PV级的深度调驱。低度交联调剖剂配方流动性好,可以用作深度调驱的主体段塞;成胶强度大的调剖剂配方成胶时间小于24h,成胶粘度较大,可以用作起封堵作用的后尾段塞。