正电性钻井液完井液体系油气层保护性能研究

以改性的正电性土、聚合物和呈正电性的钻井液处理剂为主剂,研制开发了完全呈正电性的钻井液体系.即:(0.3%～0.5%)流型调节剂B (1.5%～2.5%)降滤失剂A (3%～5%)改性固相 (1.5%～3.0%)正电性处理剂 水.室内实验和现场应用表明,该体系具有良好的抗温、抗污染能力和优良的页岩抑制性,能有效地防止粘土的膨胀、分散、运移;在室温和高温下抗土污染能力好,粘度和切力保持基本不变,保护油气层效果明显,平均渗透率恢复值达到90.5%.     

油田相对渗透率改善体系研究进展

相对渗透率改善(简称相渗改善)剂可大大降低油藏水相渗透率而对油相渗透率影响较小,实现控水稳油增产。传统的相渗改善体系一般是高分子水溶性聚合物或者弱凝胶体系,主要用来封堵高渗透、大孔道及裂缝性油气藏。纳米SiO_2相渗改善体系具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等优点,可进入微米级和纳米级孔喉并形成纳米膜,实现低渗-特低渗油气藏的高效开发。本文介绍了国内外相渗改善体系的研究现状和作用机理,总结了纳米SiO_2用于油田相渗改善时的体系和效果,分析了其相渗改善作用机理,指出了该体系在制备、评价、机理分析、应用推广等过程中存在的问题及发展趋势。     

抗高温无固相钻井液研究

4000 m埋深碳酸盐岩储层温度高达150 ℃以上,普通无固相钻井液无法满足抗温需要。室内通过对比动塑比及抗温极限优选出增黏剂VP和XC,并通过热重分析及滤失实验优选出降失水剂CMJ、SMP-2等处理剂;通过反复对比实验优选出抗高温的无固相钻井液,配方为（1%~饱和）甲酸钠+3%CMJ+2%RHJ（润滑剂）+0.2%XC+0.3%VP+3%SMP-2。该体系抗温达200 ℃,抗钻屑污染20%,抗盐20%,抗钙5%,极压润滑系数0.098,渗透率恢复值90%。实验结果表明该体系不仅能够满足高温深井钻井要求,还能实现对裂缝性碳酸盐岩储层的良好保护。     

改性注入剂对改善特低渗储层渗流能力的实验研究及应用

在对砂质砾岩、细粉砂岩这2种不同岩性的典型特低渗储层共计28块岩心样品进行室内常规驱替实验、对比实验和铸体薄片浸泡实验的基础上,评价OR和DA这2种不同类型的改性注入剂对各岩样驱替相渗透率和驱油效率的改善情况,分析其改善渗流能力的机理,再对2类改性注入剂的注入浓度进行优选,最后进行现场试验.研究表明,改性注入剂OR在细粉砂岩类特低渗储层中适用性较好,改性注入剂DA在砂质砾岩类特低渗储层中适用性较好,2类改性注入剂均能不同程度的提高驱替相渗透率和驱油效率,并不同程度的降低油水界面张力.浸泡实验表明2类改性注入剂均能使样品孔隙内的填隙物发生溶蚀,改性注入剂DA和OR最合理的注入浓度分别为3 000mg/L和2 000mg/L.最后进行的现场试验表明改性注入剂能使单井注水压力平均下降2.76MPa,日注水量平均增加4.15m3,吸水状况也能得到改善,室内实验和现场应用都取得较好效果.     

蒸汽驱开发后期热空气泡沫复合驱油研究

为改善辽河油田齐40块蒸汽驱开发后期的开发效果,利用罗氏泡沫仪评价了泡沫体系的耐温性、抗盐性、抗油性,通过一维填砂模型驱替实验确定最佳气液比、注入速度及注入方式,在物理模拟和数值模拟的基础上确定不同因素对热空气泡沫复合驱油体系的影响。研究表明:优选0.5%十二烷基二甲基羟基磺基甜菜碱+十六烷基三甲基溴化铵作为发泡剂以及耐温性较强的亲水性二氧化硅作为泡沫体系的稳泡剂,该体系具有良好的耐温、抗盐和抗油性能;泡沫体系气液比的最佳应用范围为1∶1～2∶1;气液混注封堵效果优异,气液交替注入的频率越高,阻力因子越大,泡沫驱油效果越好,热空气泡沫复合驱油比单项蒸汽驱的驱油效率提高了7个百分点。研究认为,热空气泡沫复合驱油可有效改善蒸汽驱开发后期汽窜以及平面动用不均等问题,具有较好的应用前景。建议在低于地层破裂压力下,应尽量提高注入速度。     

抗温抗盐无固相微泡沫钻井液研制与现场应用

为降低钻井过程中的储层损害,解决微泡沫钻井液抗温抗盐性能不足、稳泡效果差的问题,合成了微泡沫发泡剂LF-2和稳泡剂HMC-1,优选了增黏剂和降滤失剂,配制了抗温抗盐无固相微泡沫钻井液。室内性能评价表明,该钻井液的岩屑回收率达88.7%,40/80目砂石漏层中30 min漏失量仅1.8 mL,岩心渗透率恢复率88.87%。抗温抗盐无固相微泡沫钻井液在茨120井欠平衡井段的应用结果表明,其性能稳定易调整,平均机械钻速达4.41 m/h,平均井径扩大率仅为3.97%,欠平衡钻进效果明显,全烃值最高100%,并多次点火成功。研究表明,抗温抗盐无固相微泡沫钻井液体系抗温、抗盐能力强,储层保护效果好,具有推广应用价值。      

耐温抗盐交联聚合物体系的研制与评价

通过对适合辛50油藏高温高盐条件下的交联聚合物体系的研制与评价实验,表明该交联聚合物体系具有良好的耐温抗盐性、剪切恢复性及热稳定性,达到了进行现场先导试验的技术条件,可为改善高温高盐油藏开发效果、提高原油采收率提供技术储备.     

相渗透率改进剂FA-RPM的室内研究

介绍了适合在近水地层和中高含水地层进行增产措施改造的相渗透率改进剂FA—RPM的作用机理，该改进剂可有效控制水的产出，具有地面粘度低、操作简单、反应条件易控制等特点，与常规胍胶压裂液体系配伍性好，耐盐耐冲刷。室内研究表明，该改进剂进入地层后吸附在岩石表面，反应聚合形成刷状结构的聚合物，可大幅降低水相渗透率；但对油相渗透率改变很小，具有选择性改变相渗透率的特性，热稳定性和盐稳定性盘好；随含水饱和度增加，水相渗透率大幅降低（达90％），油相渗透率改变较小，控水增油效果显著。     

耐高温高盐泡沫体系筛选与性能评价

空气泡沫驱作为三次采油的开采技术,其泡沫体系的配制与筛选起着至关重要的作用。针对吉林油田高温高盐的油藏条件,进行了空气泡沫驱的泡沫体系筛选与评价实验,采用Warning Blender搅拌法,以泡沫综合指数为评价指标,对9种耐高温高盐起泡剂单剂进行室内初选。实验表明:筛选出的起泡剂主剂LW具有良好的耐温性、耐盐性、抗遇油消泡性。将筛选出的起泡剂主剂LW分别与不同类型的起泡剂复配,评价复配体系的性能,评价结果表明:起泡剂主剂LW与非离子起泡剂NO以3∶7和与两性离子起泡剂AM以9∶1的质量比复配能够大幅提升泡沫体系的性能,最终为吉林油田空气泡沫驱泡沫体系复配提供了可行性方案。     

大牛地气田弱凝胶钻井液体系

针对大牛地气田水平井钻井中钻井液存在的技术难题,根据大牛地区块储层特征,通过室内实验研究得出弱凝胶体系配方.经室内实验验证,该体系具有较强的抗温、抗盐性能,渗透率恢复值在90％左右.现场应用表明,该体系的各项性能均达到了预期目标,能够有效地提高钻井速度.     

插层凝胶颗粒调驱技术在哈得油田的应用

为了提高哈得油田高温高盐油藏水驱效果,开展了插层凝胶颗粒调驱技术研究。通过配伍性实验、耐温抗盐实验和岩心驱替实验,对插层凝胶颗粒进行性能评价,并进行现场应用。实验结果表明,插层凝胶颗粒均匀分散在溶液中,与地层水的配伍性良好;在哈得油田地层水条件下,插层凝胶颗粒老化30 d,吸水膨胀倍数超过5.00倍,具有较好的耐温抗盐和吸水膨胀性能;向渗透率相近岩心中注入不同粒径的插层凝胶颗粒,最大封堵率为99.79%,说明插层凝胶颗粒具有较强的封堵性能。在哈得油田东河塘组砂岩油藏,利用插层凝胶颗粒进行深部调驱现场应用,截止到2018年10月底,调驱井组平均日产油量由104.07 t上升到121.52 t,含水率由83.95%降至74.40%,累计增油量1.7×10 ⁴ t,取得了较好的开发效果。     

耐高温高矿化度海水基压裂液体系研究及应用

为满足海上高温低渗油田压裂施工的需求,以丙烯酰胺、丙烯酸、N-乙烯基吡咯烷酮和长链季铵盐阳离子单体为原料,制备了一种新型两性离子型聚合物稠化剂CHY-2,并以此为主要处理剂,研制了一套适合海上高温低渗油田的耐高温高矿化度海水基压裂液体系。该压裂液体系具有良好的耐温耐剪切性能,在160℃,170 s-1的剪切速率下实验120 min后,体系黏度仍能保持在100 mPa·s以上;压裂液基液具有良好的耐盐性能,使用105000 mg/L的模拟水配制的基液黏度较高。此外,该压裂液体系还具有较好的滤失性能、悬砂性能和破胶性能,并且破胶液对储层天然岩心基质渗透率的伤害率小于10%,具有较好的低伤害特性,能够满足海上油田压裂施工的要求。现场应用结果表明,海水基压裂液配制过程简单,性能稳定,X-11井压裂施工过程顺利,压后日产油量18.3 t,取得了良好的压裂施工效果。     

胜坨油田高温油藏深部调剖体系研究及矿场应用

实验评价了酚醛树脂交联剂与聚合物在地层温度下形成的冻胶的各项性能。结果表明,在100℃静态条件下,酚醛树脂冻胶作为深部调剖体系,成胶时间长,耐温抗盐能力强;调剖体系中适宜的聚合物质量浓度为1 500～3 000 mg/L,交联剂质量浓度为800～1 800 mg/L,体系适应的pH值在6～9之间。在动态条件下,酚醛树脂冻胶封堵率在90%以上,水驱10 PV后,封堵率保持在83%以上。矿场应用结果表明,使用酚醛树脂冻胶对胜坨油田坨143断块高温油藏实施深部调剖后,注水井启动压力得到有效改善,增油效果明显。     

边底水油藏水平井复合堵水技术研究与应用

桩西地区边底水油藏水平井含水上升快、产液量高,传统堵水效果差,为此开展了复合堵水技术研 究。设计合成了一种微观油水调控剂,研发了耐温高强度堵剂,评价了解堵剂的解堵性能。实验结果表明,微观油 水调控剂具有良好的驱油性能;耐温高强度堵剂本体强度可达 2722.4 Ｎ,耐温120℃,耐盐 100 000 mg/L。以桩1 -平 71井为例,优化了堵水工艺参数。目前,在水平井实施复合堵水5井次,堵水有效率100 ％,平均单井日增油 2.8ｔ,日产液降低125ｔ。现场应用结果表明,复合堵水工艺可实现对水平井的封堵,达到降液增油的目的,具有较 高的推广应用价值。     

低渗透油气藏用防水锁剂体系的制备与性能评价

为改善低渗透油气藏水锁损害,以多元醇和脂肪酸为主要原料制备非离子型表面活性剂,将其与分散剂和稳定剂混合制得防水锁剂体系。通过红外光谱对表面活性剂的结构进行了表征,研究了防锁水剂体系水溶液的粒径分布,表面张力、热稳定性及对页岩岩心接触角的影响。结果表明,表面活性剂产物的热分解温度为218℃,在清水中的分散达到微-纳米级别。80℃下防锁水剂体系水溶液的表面张力可降至19.68 mN/m,临界胶束浓度为80 mg/L,表现出良好的抗盐性能。页岩岩心在常温常压下浸泡于防水锁剂体系水溶液中4 h后,清水在岩心表面的接触角从46.1°增至80°数130°;防水锁剂体系经过120℃老化8 h后,清水在岩心表面的接触角仍可达103.9°。防锁水剂体系抗高温、抗盐、防水锁性能良好,可用于改善低渗透油气藏水锁损害。     

纳米三元复合聚合物驱油剂驱油效果评价

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为单体,采用蒸馏沉淀法合成了一种纳米聚合物微球,利用SEM,FTIR等方法对结构进行了表征,同时研究了聚合物微球的抗温抗盐性、渗流规律、渗流特征及驱油影响因素等.实验结果表明,合成的纳米聚合物微球具有良好的吸水膨胀性能、抗盐性和抗温性.聚合物微球分散...     

一种确定油水相对渗透率曲线的新方法

提出了一种利用一口井的生产测井时间推移测井资料确定油水相对渗透率曲线的方法，该方法依据达西定律导出油水相对渗透率公式，根据物质平衡原理得出相应的含水饱和度公式，从而获得油水相对渗透率曲线，现场应用结果表明，该方法简便，实用，在非取心井获得的油水相对渗透率曲线能较好地反映油藏动态变化规律。     

一种低成本耐高温阻垢剂的合成及性能评价

针对油田注热水开发过程中,温度升高结垢现象加剧,导致常规的阻垢剂失效的情况,在室内通过自由基聚合方式,合成出了一种低成本耐高温四元共聚物阻垢体系.经红外光谱分析结果表明,该共聚物阻垢剂含有羧酸基、膦基和磺酸基等阻垢分散基团.室内试验表明:该阻垢剂质量浓度60 mg/L,在温度95 cC、12 h测试条件下,对碳酸钙和硫酸钙的阻垢率分别为96.74%和96.91%,对低渗、特低渗透油藏在热水驱过程中起到了良好的阻垢效果,具有较好的应用前景.     

低渗油藏缔合聚合物调剖体系

缔合聚合物调剖技术通过添加交联剂,使之与缔合聚合物形成三维网状结构体系,可控制成胶时间及强度,改善了单纯聚合物体系存在的抗盐性、耐温性、抗剪切性差的问题。针对马寨油田油藏特点,对缔合聚合物的黏-浓、黏-温、稳定性、耐盐性、耐剪切性等指标进行评价,试验结果表明,缔合聚合物体系具有良好的抗温、抗盐及剪切恢复性能。在95℃、马寨注入水配制条件下,3000mg/L时体系黏度可达64mPa·s;在同浓度下(1000mg/L),与聚丙烯酰胺、AMPS聚合物常温增黏特性相比,缔合聚合物黏度高于前二者2~30倍。现场实施取得了良好的增油效果,表明缔合聚合物调剖体系适用于低渗透油藏提高采收率的需要。     

新型低固相油基钻井液研制及性能评价

为解决常规油基钻井液低温流变性差、低剪切速率下易形成凝胶结构及重晶石沉降等难题,开展了低固相油基钻井液的研究。选用3~#白油为基础油,甲酸铯溶液为密度调节剂,在确定油水比的前提下,对各主处理剂进行优选及加量确定,研制出一种低固相油基钻井液体系,并对其抗温、抗污染、抑制性及储层保护效果等性能进行了评价。评价结果表明,低固相油基钻井液体系具有良好的流变性和触变性,抗温达220℃,抗水污染20%,抗钻屑污染25%,滚动回收率98.7%,渗透率恢复值90%以上。分析认为,低固相油基钻井液体系不仅能够代替常规油基钻井液应用到强水敏地层及复杂结构井,在裂缝性碳酸盐及低孔低渗储层也具有良好的应用前景。