TR-5屏蔽暂堵剂在管外封窜中的应用

根据孔隙直径 1/2～ 1/3双颗粒、三颗粒架桥原理 ,研制了屏蔽暂堵剂TR 5 ,供中低温油藏油水井井下作业前对油层进行保护。TR 5为水悬浮液 ,密度 1.0 0～ 1.2 5 g/cm3 ,固态颗粒质量浓度 4 0 0～ 5 0 0 g/L ,粒径范围 2～ 5 0μm ,固态颗粒油溶而水不溶 ,使用时稀释至要求浓度。在不同渗透率的人造岩心上 ,以TSD =8.0× 10 4mg/L的盐水为水相 ,煤油为油相 ,测得 90℃时TR 5对水相的暂堵率Dw 为 97.6 %～ 10 0 % ,用煤油解堵后相渗透率恢复率Ho 为 93.3%～ 97.5 % ;在天然岩心砂充填模型上用埕岛油田地层水和原油测得 6 0℃时Dw 为 99.8% ,Hw 为91.4 %～ 93.8%。在 0 .1～ 2 .0MPa范围内逐渐加大TR 5的注入压力 ,90℃下人造岩心的Dw 增大 (74 .4 %→10 0 % ) ,用煤油解堵后水相渗透率恢复率Hw 则略有减小 (96 .4 %→ 91.3% )。TR 5已在胜利油田压井、洗井、酸化等作业中广泛应用。详细介绍了孤岛中 16 2 1注水井套管外水泥浆封窜中使用TR 5的工艺程序和管柱 ,施工后该井相邻两口油井大幅度增产降水     

WLD暂堵剂的研制及应用

在堵水封窜作业中,如何保护非目的层不受污染,是施工成功与否的关键。新研制的WLD暂堵剂成胶后粘度在10 000 mPa·s以上,经过一段时间后破胶,粘度可降至200 mPa·s以下。室内岩心实验表明,经暂堵后,中低渗透率岩心可承压10 MPa以上,破胶后岩心渗透率恢复率大于85％。利用该技术与现有的封窜技术结合进行2口井现场试验,从试验结果看,控制了对非目的层的污染,取得了良好的效果。     

屏蔽暂堵技术在胜利油田采油中的应用

胜利油田将储层钻井液中使用的屏蔽暂堵技术应用于采油作业中，开发了含有软化点不同的颗粒材料、适用于砂岩油藏的低中温（45-90℃）屏蔽暂堵剂TR-5和高温（90～150℃）屏蔽暂堵剂HT-10。报道了这两种屏蔽暂堵剂的推广应用情况、工艺和结果，包括一些典型井作业前后的生产数据。在埕岛油田TR-5已成功用于洗井作业。1997年10月后每年平均施工约15井次。在渤南油田8口井压井中使用HT-10，作业后油井产油量上升。在孔喉大、渗透率高的孤岛油田用超细水泥封堵油水井套管外窜槽时，增加了TR-5暂堵作业，封窜效果良好。在51／2英寸（63．1mm）套管内侧钻的水平段筛管完井过程中，使用TR-5保护油层，投产初期生产情况良好。表4参7。     

HPAM/酚/醛/Al3+交联体系的研究

实验考察了用于深部调剖的地下交联成胶聚合物水溶液体系的组成。所用聚合物HPAM分子量8.25×106,水解度30.2%;用蒸馏水配制溶液;在不同时间(最长45d)测定体系60℃下的粘度。从3种酚和3种醛中选用苯酚+甲醛为交联剂。HPAM/苯酚/甲醛体系(1000+400+400mg/L,pH=7.5)成胶时间为20d,凝胶粘度低,稳定性差。在该体系中加入一种柠檬酸铝盐,在Al3+浓度为50～80mg/L时,体系成胶时间15d,最高粘度达1.0×105mPa·s,可稳定存在20d以上。加入AlCl3的该体系不能成胶。选定HPAM/苯酚/甲醛/柠檬酸铝盐体系的组成(mg/L)为800+400+400+50(以Al3+计),考察影响因素,发现该体系的适用温度在60℃左右,适用pH值范围在7.0～7.5,矿化度6390mg/L的环境下成胶性能大体不变。表6参3。     

深调浅堵技术在蒸汽吞吐稠油井中的应用

报道了适用于发生套管外窜槽的蒸汽吞吐稠油井的深调浅堵技术,包括深调和浅堵堵剂、封堵技术原理及施工工艺。首先对目的油层实施暂堵保护,介绍了可供选择的4种暂堵剂及不同井况下使用的4种暂堵方法。此后注入深调堵剂,其中处于溶液状态的部分水解聚丙烯酰胺、溶胀后的体膨颗粒中的聚丙烯酰胺依次分别与甲醛、间苯二酚、乌洛托品分解出的甲醛反应,与增强剂黏土一起形成凝胶。最后注入浅堵堵剂,其中的不饱和聚酯树脂在对甲苯磺酸催化下发生聚合,在偶联剂作用下与地层砂粒及堵剂的无机成分形成牢固的耐高温封堵物。在注入蒸汽时,深部堵剂凝胶破胶、破碎,沿大孔道运移,起深部调剖和蒸汽转向作用。此技术自2004年起已在辽河油田多个稠油区块9口蒸汽吞吐井成功使用,增油显著。图3参3。     

地层成胶疏水缔合聚合物/苯酚/甲醛海水基凝胶调堵剂的研制

胜利埕岛浅海油田馆陶组油藏(温度70℃,渗透率1.488~8.046μm2,地层水矿化度5.310~8.346 g/L),水驱已引起油井陆续水淹,为此研制了题示调堵剂。配液用模拟海水矿化度30.7 g/L。所用疏水缔合聚合物NAPs分子量1.092×107,水解度22%,阳离子疏水基摩尔分数0.25%,在海水中0.5小时溶胀,2小时溶解。调堵剂最佳使用配方为(g/L):NAPs 7~11;苯酚0.2~5.0;甲醛液15~25;盐热稳定剂0.10~0.15;增强剂1.0;成胶时间可调。在高渗(6.895~8.821μm2)填砂管内注入NAPs浓度8、10 g/L的配方调堵剂,在70℃反应72小时后水测突破压力为26.21~36.85 MPa/m;在水驱至残余油的两组并联双填砂管内注入0.5 PV NAPs浓度10 g/L的配方调堵剂,在反向注入组(8.062/1.896μm2)调堵剂完全进入高渗管,在正向注入组(6.720/1.923μm2)98%的调堵剂进入高渗管,成胶后继续水驱时高、低渗管吸水量发生反转,最终采收率在反向注入组分别提高3.3%和28.1%,在正向注入组分别提高5.6%和23.7%。因此题示调堵剂可用于目的油藏的调剖、堵水。表6参2。     

疏水缔合聚合物/Cr3+冻胶在多孔介质中动态成胶研究

通过流变仪测定了用于动态成胶研究的疏水缔合聚合物/Cr3+冻胶的成胶时间,并用物理模拟实验的方法分析了其在多孔介质中的动态成胶过程,对比研究了多孔介质中静态成胶和动态成胶后水驱的差别,考察了岩心渗透率和注入速度对多孔介质中动态成胶的影响.结果表明,疏水缔合聚合物/Cr3+冻胶在多孔介质中动态成胶时间为6h,大约是通过流变仪测定的成胶时间的3～4倍,且成胶过程分3个阶段,即压力上升阶段、压力波动上升阶段和压力稳定阶段.多孔介质中静态成胶后水驱存在突破压力峰值,且静态成胶后水驱稳定压力明显比动态成胶后水驱稳定压力高.在一定渗透率范围(4～8 μm2)内,岩心渗透率的变化对疏水缔合聚合物/Cr3+冻胶的动态成胶没有影响;注入速度对动态成胶有着重要的影响,随着注入速度的增加,动态成胶过程中形成的疏水缔合聚合物/Cr3+冻肢体系粘度降低.     

DL-1型堵漏封窜剂及其应用

堵漏封窜剂DL 1为水硬性硅酸钙矿物粉 (KW 1)、膨胀剂和缓凝剂配成的水基浆液。 3组分的质量比为 95～ 96∶1.2～ 2 .0∶2 .0～ 2 .4。在室内考察了DL 1粉料与水的质量比 (粉水比 )为 1∶0 .6 5和 1∶1的两种浆液在 6 5℃ ,80℃或 75℃ (岩心实验温度 )下的应用性能 ,结果如下 :室温静置 0 .5～ 2h析水率 1% (粉水比 1∶0 .6 5 )和 5 % (1∶1) ;初凝时间 8～ 13h ,终凝时间 16～ 2 0h ;DL 1浆料固结体 3d和 7d抗压强度 4.2～ 4.7MPa ;DL 1固结充填砂岩心水相突破压力 3.4～ 3.5MPa ,水相渗透率 10 .6× 10 -3 和 12 .9× 10 -3 μm2 ;DL 1对岩心的堵塞率 >93%。堵漏封窜剂DL 1已在胜利油田滨南油区多口井上用于封堵套管漏失和管外窜槽 ,效果良好。介绍了一口井上施工情况     

一种耐温抗盐的交联聚合物调驱体系

题示可用于高温高盐油藏的调驱体系由聚合物HPAMAX-73、含Cr3 ≥4.5g/dL的羧酸铬交联剂XL-Ⅲ及添加剂组成。通过组分用量筛选确定AX-73用量为1700mg/L,XL-Ⅲ用量为42mg/L,配液用水为含钙镁离子1512mg/L、矿化度8.0×104mg/L的盐水。该体系在80℃静置3天生成的弱凝胶,粘度η*(80℃,0.422Hz)超过200mPa.s,为1700mg/LAX-73溶液粘度ηp(80℃,7s-1)的17倍多。该体系在10~80℃范围的交联速度随温度升高而增大,在45~80℃范围成胶时间小于10小时。矿化度在4.0×104~8.0×104mg/L范围时,生成的弱凝胶粘度随矿化度减小而增大。在储层油砂存在下由于一部分聚合物和交联剂被吸附,该体系生成的弱凝胶的粘度有所下降。该体系在80℃反应3天生成的弱凝胶经受1~5min剪切后,粘度下降48.0%~68.8%,在80℃静置时粘度逐渐恢复,180小时后恢复率为84.2%~72.3%。在80℃、氮气保持下生成的弱凝胶,在相同条件下老化90天后,粘度保持率高达73.0%,保留的粘度值为150mPa.s。图3表5参1。     

地下成胶的淀粉-聚丙烯酰胺水基凝胶调堵剂性能研究

题示调堵剂由4.1%淀粉、4.1%AM、0.16%引发剂、0.04%交联剂组成,用吉林油田采出水(矿化度5.15 g/L)配制,30℃成胶时间17小时,成胶强度(通过面积28.3 cm2的两层20目筛网所需驱动压力)为0.85～0.95 MPa,加入0.02%～0.20%缓聚剂可使成胶时间延至25～90小时.可用不同油藏采出水(矿化度4.47～263 g/L)配制,在各该油藏温度下(40～120℃)成胶.在30 m长40～60目含粘土约30%的露头砂填充管中注入9.5 m长调堵剂,沿程压力表明该调堵剂运移性能良好;入口处表观粘度计算值为0.05 Pa·s,8.16 m处下降至0.04 Pa·s;成胶后入口注水压力达60 MPa时,5.50 m及以下压力降至零.在2 m长、K=9.78 μm2填砂管中以不同流量注入调堵剂,流出后的成胶率≥90%.在渗透率0.199～23.7μm2的4支1 m长填砂管注入0.3 PV调堵剂,成胶后注水突破压力梯度(7.8～8.4 MPa/m)、水驱至9 PV时的残余阻力系数(30～2850)及封堵率(96.7%～99.7%)均随原始渗透率增大而增大.0.3 m长2组高低渗填砂管并联,注入0.35 PV调堵剂时的分流率比与渗透率级差成正比,成胶后注水分流率发生反转.图3表5参6.     

HT-10高温屏蔽暂堵剂研制与应用

筛选出水不溶而油溶的两种颗粒材料HP－15和TB－1，根据地层孔隙直径1／2－1／3两颗粒和三颗粒架桥原理确定其粒径分布，借助悬浮剂制成了浓缩悬浮液（使用时稀释至要求浓度），供高温油藏井下作业前对地层进行蔽屏暂堵，防止伤害，该屏蔽暂堵剂（HP－10）在140℃对不同渗透率人造岩心的水相暂堵率Dw为96．5％－99．8％，煤油解堵率（油相渗透率恢复率）H0为95．3％－97．2％；对天然岩心砂充填模型的水相（埕岛油田地层水）暂堵率Dw为96．1％和97．8％，原油解堵率H0为93．3％和94．6％，在0．1－0．2MPa范围内逐步加大HP－10注入压力，140℃下人造岩心的水相（盐水）暂堵率Dw逐步增大（82．6％→100％），煤油解堵后水相渗透率恢复率Hw逐步减少（98．1％－93．3％），该剂在胜利渤南高温油田已成功用于8口井洗井，压井，检泵等作业前的油层屏蔽暂堵，简介了施工工艺和1口井检泵作业的良好效果。     

低温高强度堵剂T201的研制与应用

吐哈油田储层低渗 ,微裂缝相对较发育 ,地温低 ,长期注水后油井温度在 70℃左右 ,注水井温度 5 0～ 6 0℃。以成胶时间和凝胶粘度为主要评价指标 ,从HPAM /多元酚 /醛体系出发 ,通过组分及其用量的筛选 ,得到了低温堵剂T2 0 1的基本配方如下 :0 .2 %～ 0 .5 %HPAM 0 .0 3%～ 0 .0 4多元酚 0 .2 %醛 0 .4 %～ 0 .4 5 %延缓稳定剂亚硫酸氢盐 0 .0 6 %～ 0 .0 8%催化剂铵盐 ;HPAM分子量为 6 .0× 10 6～ 8.0× 10 6,水解度 15 %～ 2 0 %。 0 .5 %HPAM的堵剂溶液室温、170s-1粘度为 2 2mPa·s,在 4 0～ 70℃下成胶时间为 17～ 5h ,形成的凝胶室温、1.5s-1粘度为 4 7～ 14Pa·s。T2 0 1更适合低温油藏。 2 0 0 1年实施的 12井次注水井调剖作业 ,成功率 10 0 % ,有效率 90 %。在施工中采取了如下工艺作法 :按井况调整堵剂配方 ;交联剂略过量 ;用低浓度聚合物溶液将注入的堵剂替至半径 2～ 3m处 ;控制注入压力。详细介绍了 4口注水井调剖施工情况及结果。图 4表 7参 1。     

丙烯酰胺地层聚合交联冻胶堵调剂研究及应用

研制了由丙烯酰胺 (3%～ 8% )、引发剂 (0 .0 5 %～ 0 .3% )、多价金属离子络合物交联剂 (0 .1%～ 0 .5 % )、反应调节剂 (0 .0 5 %～ 0 .2 % )和水组成的地下聚合交联成胶体系 ,用于油井堵水和注水井调剖。成胶液配制可在 16～ 2 0min内完成。成胶液受剪切不影响冻胶形成。对按标准配方配制的 5 %丙烯酰胺成胶体系进行了研究和评价。在70℃生成的冻胶在水中吸水膨胀 ,8h体积膨胀 6 .8倍 ,2 4h体积膨胀 8.3倍。在 5 0～ 70℃生成的冻胶初始粘度 1.38× 10 6 mPa·s,老化 90d后粘度基本不变 ,粘度最大降幅≤ 6 .4 %。在长 30mm、渗透率 2— 6 μm2 的人造岩心上测得对油相和水相的堵塞率分别为 >99%和～ 70 % ,突破压力分别为 2 .2～ 2 .7和 0 .1～ 0 .3MPa。该堵调剂已在胜利几个整装油田 2 5口注水井和 8口油井上应用 ,以油、水井各一口作为实例介绍了堵调结果。表 5参 3。     

堵剂聚乙烯亚胺冻胶成冻影响因素研究

研究了聚乙烯亚胺(PEI)交联的聚合物强冻胶(强凝胶)的成冻性能.成冻液用4.0 g/L,NaCl盐水配制.组分选择结果如下从冻胶90℃、2个月稳定性考虑,在4种聚合物中,M=8.0×106、HD=5%的HPAM DF800 最好,M=1.5×104 的PEI QL-1001-C3好于M=3×103 的QL-1001-C1.发表了DF800/QL-1001-C3体系在75℃、90℃、105℃下的成冻时间(形成G级凝胶的时间)等值图和突破真空度(冻胶强度)等值图.及1.5%/1.2%、1.2%/0.6%、0.9%/0.3%的DF800/QL-1001-C3体系在3个温度下的2项性能数据,表明PEI冻胶的成冻规律与一般冻胶相同,即聚合物、交联荆用量增大,成冻温度升高,则成冻时间缩短,成冻强度增大.pH值6～7时成冻时间较短.配液盐水中NaCl浓度由5.0 g/L增至30 g/L时,1.2%/0.6%体系成冻时间延长,成冻强度下降.碳酸钙、石英砂对该体系的成冻性能无影响.PEI毒性小,推荐该体系用于海上油田堵水调剖.图8表4参7.     

含碱和表面活性剂的HPAM/Cr+3弱凝胶调驱剂的研制

从3种有机酸铬中选择一种烯基多元羧酸铬为交联剂,用于交联大庆油田三元复合驱油体系,制备弱凝胶调驱剂。以阻力系数(RF)特别是残余阻力系数(RRF)作为性能参数筛选调驱剂各组分的用量,得到了基本配方(以g/L计)如下:HPAM(M=1.2×107,HD=25%)0.9 交联剂(有效成分50%)0.18 表面活性剂(ORS41)3 碱(NaOH)8 稳定剂0.2,用大庆某三元复合驱试验区污水(矿化度3824mg/L)配液,其RRF值为清水(矿化度890mg/L)弱凝胶的～45%。基本配方弱凝胶45℃下7天时粘度18.3mPa·s,RF值81.2,RRF值8.2,随时间而减小,120天时分别为12.8mPa·s,66.1和7.3;油水界面张力仍在10-3mN/m数量级,只比常规三元复合体系略高;体系中表面活性剂在油砂上的静态吸附量为0.495mg/g油砂,比常规三元复合体系的相应值(0.462mg/g油砂)略高;岩心流动实验中测得的表面活性剂滞留量(0.067和0.070mg/g岩心)也高于常规三元复合体系的相应值(0.054和0.059mg/g岩心)。若用Na2CO3代替NaOH,则碱剂浓度可由6～8g/L提高到8～10g/L。表8参4。     

低温调堵剂SAMG-Ⅰ的岩心封堵特性

针对油藏注水开发中后期常出现的高渗条带或窜流通道难以封堵的问题，用新研制的SAMG-Ⅰ低温调堵荆进行了室内高渗透岩心封堵特性实验研究。SAMG-Ⅰ调堵剂由5％～7％的淀粉。4．5％～7％的丙烯酰胺，0．05％～0．2％的有机交联剂，0．1％～1％的引发剂，0．1％～0．5％的缓聚剂以压吉林油田地层水配制而成。在30℃地层温度下，具有成胶时间可调，凝胶强度大，成胶稳定性好、抗剪切、抗老化能力强等特性。SAMG-Ⅰ调堵剂在高渗透岩心中运移特性好，运移深度可控，与砂岩孔隙骨架粘结强度大，封堵强度高，段塞厚度达10cm时测得突破压力为2．5MPa，封堵率迭99．91％。SAMG-Ⅰ调堵荆具有较好的封堵选择性，适用于低温油藏大孔道、窜流通道的封堵。图2表2参6。