复合离子调剖剂成胶性能控制条件研究

主要分析了复合离子调剖剂的成胶机理,并从调剖体系中聚合物分子量及使用浓度、交联剂用量、苯酚和间苯二酚的浓度等几方面,分析了复合离子调剖剂的成胶规律。讨论了溶液的pH值、水质、剪切状况对调剖剂成胶性能的影响程度。同时对阴离子聚合物作为调剖剂组分的可行性进行了室内试验。     

裂缝型凝析气藏调剖剂成胶性能的影响因素

针对裂缝型凝析气藏调剖剂封堵强度不够、调剖深度有限的难点,通过试验找出了一种新型、性能更加稳定的弱凝胶调剖剂,该调剖体系形成的弱凝胶稳定性好。在对其成胶性能的研究后认为聚合物浓度、交联剂浓度、温度、pH值和矿化度是影响该调剖体系成胶性能的主要因素：聚合物浓度增加,体系成胶时间缩短,强度增强;交联剂浓度增加,成胶时间缩短,强度增加;随着温度升高,成胶时间缩短,强度增加,当温度高到一定值时,弱凝胶强度变弱;该调剖剂在中性至弱碱性环境下利于成胶;聚合物分子具有盐敏性,但矿化度较低时,矿化度对交联体系成胶时间和强度的影响并不大。     

复合型耐温抗盐延缓交联聚合物堵剂的室内研究

针对单一的聚丙稀酰胺凝胶堵剂容易受温度和矿化度影响而破胶的特点，研制了一种新型高强度耐温抗盐复合聚合物凝胶堵剂——聚丙烯酰胺与聚丙烯腈复合堵剂。通过调节主剂、交联剂及添加剂配比，在一定温度和矿化度条件下可以得到不同强度、成胶时间可调的聚合物凝胶堵剂，并分别考察了聚合物浓度、交联剂浓度、温度、矿化度等因素对凝胶体系成胶时间和成胶强度的影响。该体系适合于对矿化度2000—160000mg／L、温度60—140℃的砂岩油藏进行堵水调剖。     

大庆油区三元复合驱耐碱性调剖剂的研制与段塞组合优化

针对大庆油区三元复合驱区块中后期含水上升快,不同渗透率油层动用差异大,注入液无效循环的问题,开展了三元复合驱耐碱性调剖剂的研制。通过对交联剂种类及质量分数、聚合物质量浓度及相对分子质量和聚合物溶液熟化时间等的筛选,并结合正交试验,研制出了适用于三元复合驱深部调剖的调剖剂配方,该配方由相对分子质量为2 500×104且质量浓度为2 000 mg/L的聚合物、质量分数为0.15%的离子型交联剂YH-1、质量分数分别为0.1%和0.08%的有机交联剂THM-1和THM-2以及质量分数为0.2%的稳定剂、质量分数为0.1%的除氧剂组成,形成的调剖剂成胶时间为102 h,成胶粘度为3 510 m Pa·s,稳定时间大于60 d,抗盐性好,对三元复合体系界面张力影响不大。该调剖剂应用于三元复合驱调剖时,能够更好地发挥注入液驱替中、低渗透层的作用,比不应用调剖剂的三元复合驱提高采收率4%左右。数值模拟结果表明,在注入调剖剂前,加入0.01倍孔隙体积的前置聚合物段塞,能够使调剖剂保持更好的成胶性能,效果更好。     

裂缝型低渗透砂岩油藏调剖剂

针对吉林油田裂缝发育的油藏特点,研究了一种NK复合调剖剂,它具有封堵裂缝和填充基岩的双重特点。研究了聚合物离子度、交联剂浓度、颗粒用量、温度、水质等因素对复合胶体的强度和成胶时间的影响;还对比了NK复合调剖剂与聚合物/络合铬(Ⅲ)调剖剂及地面预聚颗粒堵剂的强度、堵塞率、突破压力和抗冲刷性。研究结果表明,复合胶体的各项性能指标都优于其它2种调剖剂。该调剖剂在裂缝发育的油田现场应用,取得了非常好的调剖效果。     

复合离子聚合物调剖剂体系性能影响因素研究

为提高注聚区块的整体开发效果,研究了复合离子聚合物调剖剂性能的主要影响因素及配方优化。影响复合离子聚合物调剖剂性能的因素主要包括水质、复合离子聚合物浓度、复合离子聚合物相对分子质量、交联剂浓度、复合离子聚合物体系剪切率、pH值以及实验配制方式等。对复合离子聚合物调剖剂配方进行优化,主要考虑从聚合物浓度、交联剂浓度等方面进行筛选,拟在取得较好的应用效果的同时;获得更高的经济效益,为复合离子聚合物调剖剂在油田上应用提供可靠的依据。     

大港油田复杂断块高温高盐油藏深部调剖研究

针对大港南部油田复杂断块高温高盐油藏,开展了深部调剖所用交联剂和调剖体系的研究。合成出的有机交联剂和聚合物配成的调剖体系成胶时间和强度可控。调剖体系在80℃下的稳定性实验结果表明,体系成胶时间3~30天,随着交联剂和聚合物浓度的升高,成胶时间逐渐缩短,成胶后凝胶强度增强;在聚合物和交联剂浓度分别大于800、300 mg/L时,调剖体系形成的弱凝胶黏度较高。三管不同渗透率岩心并联实验表明,注入调剖剂候凝后进行后续聚合物驱或水驱,高渗透层液量降低,中、低渗透层液量升高。在南部高温高盐油藏开展了两个井组的先导性深部调剖试验,增油效果明显。     

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。     

复合交联聚合物调剖剂的室内实验研究

研制了一种聚丙烯酰胺为主要成分的复合交联聚合物型调剖剂体系,考查了聚丙烯酰胺、稳定剂、温度等因素对调剖剂性能的影响。实验结果表明,配方体系可在120℃条件下成胶,可配置出黏弹性高、强度高、黏度保持率高的复合交联聚合物调剖剂。通过室内实验研究,确定该调剖剂可用于120℃以下高温油藏的调剖作业。     

交联型魔芋胶/黄原胶调剖剂的研制

将魔芋葡甘聚糖(KGM)与黄原胶(XC)共混,以有机硼为交联剂,研制出了一种新型的交联型复合调剖剂.通过对成胶时间和凝胶强度的测定,确定调剖体系的最终配方为:0.8％混胶浓度(魔芋精粉:黄原胶=3∶1)+0.5％(体积比)交联剂有机硼溶液+1％(体积比)杀菌剂+0.5％(体积比)除氧剂.考察了该调剖体系的抗温、pH值适应性、剪切稳定性,并进行了模拟岩心封堵实验实验结果表明,该调剖体系具有良好的抗温、抗盐和抗剪切性能,封堵率可达99.7％.     

有机凝胶调剖剂强度的剪切恢复性能研究

采用动态剪切实验研究了两种有机凝胶类调剖剂强度的剪切恢复性能,通过测定不同条件下凝胶体系的储能模量\耗能模量和相位角的变化,分析了在聚交比一定的条件下,聚合物浓度、温度以及交联剂类型对凝胶剪切后强度恢复性能的影响。结果表明:在一定的应力下,随着聚合物浓度的增加,凝胶的成交点频率向低频移动;相同聚合物浓度和放置时间下,有机金属交联型调剖剂的强度大于有机酚醛交联型调剖剂;同种凝胶体系,在聚交比一定的条件下,浓度高时体系强度的剪切恢复性能好;对于两种凝胶体系来说,温度升高使得体系的剪切恢复性能下降;有机金属交联的凝胶体系剪切恢复能力高于有机树脂交联的凝胶体系。     

河南油田低强度调剖体系研究

对铬体系和酚醛体系两种低度交联体系的成胶时间和强度进行了实验,实验结果表明:交联剂浓度相同,聚合物浓度越高,成胶时间缩短、成胶强度越大;聚合物浓度相同,交联剂浓度越高,成胶时间越短,成胶强度越大。并联岩心实验结果表明:低度交联可以有效堵塞大孔道,扩大后续水驱的波及体积,提高采收率。     

一种延缓交联深部调剖剂的研制

文章简要介绍了聚合物凝胶体系延迟交联作用机理,通过优化凝胶体系中各种组分的含量,研制出一种高效延迟交联深部调剖剂。研究结果表明,该凝胶成胶时间在1～6d可调,该调剖剂具有可泵性好,成胶时间可调,成胶后凝胶强度高,对岩心封堵率大,热稳定性能好等特点,可用于深部调剖。     

The Research on Cross-linking Polymer Gel as In-depth Profile Control Agent

Abstract

Polymer flooding is one of the most important techniques for enhancing petroleum recovery in China. After the polymer is injected into the petroleum formation reservoir, the producing water ratio quickly increases, while some polymer remains in the petroleum reservoir formation. To make use of the residual polymer, the mixture of polymer and cross-linking agent is injected into the petroleum reservoir formation, and then the chemical mixture will change into a gel that can shut off high permeability petroleum formation. The method can enhance the sweep efficiency of the following water. The gel, as the profile control agent, is cross-linked by the polymer compound and cross-linking agent. The gelation time is qualitatively determined, and the gel strength is quantitatively measured by a breakthrough vacuum method. The gelation time is adjustable from 1 to 20 days, and the gel strength is adjustable from 0.030 MPa to 0.060 MPa. Experimental results indicate that the suitable gel is about 0.1 PV (pore volume), for the proper chemical agent will avoid the petroleum reservoir formation being destroyed. The research shows that the gel as in-depth profile control agent is an effective enhanced oil recovery (EOR) method.     

二次交联泡沫冻胶体系评价与应用

针对水平井堵水技术对不同油藏适应性差的弊端．从提高堵调剂强度、降低溶液密度出发,在常规聚合物交联冻胶基础上研发了一种新型二次交联伴生气泡沫冻胶堵调体系,系统考察了交联剂质量浓度、酸催化剂和生气反应物质量浓度对冻胶强度和生气效果的影响。实验表明,堵调剂不同阶段的交联时间可控,不仅克服了常规堵水剂成胶前遇水被稀释或沿着大孔道漏失的不足,而且二次交联后的泡沫冻胶黏度比一次交联堵水剂提高了2．5倍,同时产生的气体被包裹在所形成的冻胶体内,增大了冻胶体积,提高了堵调剂的封堵效率。通过灰岩油藏水平井堵水矿场应用．取得了显著的增油降水效果,为水平井和类似油藏的层内堵水、提高单井产油量、减少产水量提供了新的技术手段．     

下二门油田Ⅲ油组聚合物驱大剂量调剖技术研究与应用

研究了新型KT系列调剖剂在不同聚合物浓度和交联剂浓度条件下的成胶时间和强度,筛选出符合下二门油田Ⅲ油组油藏条件下的调剖剂配方体系,并对调剖剂用量等多参数进行了优化设计。单井调剖剂用量突破15000m3,调剖时间长达150d,采用段塞注入法保证了调剖过程的可注入性和成胶强度,矿场实施后效果显著,平均启动压力上升7·33MPa,对应油井见效率提高20%,增油10476t,调剖井次有效率100%。     

预交联凝胶调剖剂的合成及评价

采用一次投料法合成用作预交联凝胶调剖剂的淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物，简化了生产工艺，降低了生产成本；并考察了淀粉、交联剂及添加剂用量对共聚物产品吸水膨胀倍数、弹性及强度的影响。该调剖剂吸水膨胀倍数在20～60之间可调，吸水膨胀后强度大，粘弹性好。调剖驱油实验结果表明，该调剖剂效果良好。     

耐温耐盐深部调剖体系研究

采用非离子聚合物与酚醛树脂制备了一种耐温耐盐的深部调剖剂,并考察了深部调剖剂的成冻性能。根据成冻强度级别的划分,定性地测定了成冻时间,用突破真空度法定量地测定了成冻强度,并绘制出成冻时间和成冻强度等值图。评价了聚合物与交联剂的质量分数、温度、pH值、矿化度及剪切速率对成冻性能的影响,也评价了油井的封堵性能,并分析了注入时机对采收率的影响。结果表明：交联体系成冻时间在1～18d可调,成冻后强度高,具有很好的耐温耐盐性;pH值适用范围广,抗剪切性强,封堵性能好。在注入相同量的调剖剂时,注入时机越早,提高采收率增值也就越大。     

宝浪油田煤层封堵剂配方及其性能

研制了以水溶性热固树脂、耐温聚合物、超微粉体颗粒增强剂及延迟剂组成的煤层封堵剂,并对封堵剂性能进行评价。结果表明,该封堵剂初始粘度低,流动性能好,成胶时间可调;可渗入煤层孔缝与煤层胶结性能好,固化后具有吸水微膨胀性能,能压实软煤层;煤层封堵剂耐高温、高压和高矿化度,耐腐蚀性能强,具有较高的成胶强度和封堵能力,封堵率达99．6％以上。     

异步交联调驱体系影响因素及性能评价

为改善目前常规交联聚合物体系成胶时间短、成胶强度不佳的问题,使用聚合物、有机铬和有机酚醛为主剂制备了一种异步交联聚合物调驱体系,通过成胶强度测试及扫描电镜等方法考察了体系的交联特性、影响因素及调驱性能。结果表明,异步交联体系交联时,体系成胶强度呈双“台阶”式变化,生成的冻胶微观结构致密,结构硬朗。异步交联体系可在地层温度50~90 ℃、Na+质量浓度≤35 000 mg/L、Ca2+质量浓度≤1 500 mg/L、pH为4~8条件下稳定成胶,封堵率高达95.33%,且体系具有较好的选择性封堵性能,水驱后体系能较大幅度地提高采收率。低于60 ℃时异步交联体系的成胶时间在300 h以上,其“异步”和“多次”交联特征使其适用于深部地层调驱。