新型复合凝胶堵水调剖剂制备与评价

针对油藏渗透率高、高矿化度的问题,以植物胶改性聚合物为凝胶骨架,无机聚合物为主剂,交联剂、交联调控剂为助剂,复配制备了新型复合凝胶堵水调剖剂。正交实验结果表明:最优配方为无机聚合物浓度为8%、交联调控剂浓度为4%、植物胶改性聚合物浓度为0.3%、交联剂浓度为0.3%,按照最优配方制备的新型复合凝胶堵水调剖剂强度好,填砂管模拟实验表明复合凝胶封堵率达到97%以上。     

柔性复合吸水凝胶PAG注入性能实验室评价

针对目前用于油田调剖堵水的复合吸水凝胶吸水后柔韧性和注入能力差，不能有效进行深部调剖的现状，提出了改善吸水凝胶吸水性和注入性的方法，并制得柔性复合吸水凝胶PAG。依据压力叠加机理，该颗粒进入地层深部可有效封堵高渗透地层，从而启动低渗透剩余油富集区域；其在注入性试验中表现出较强的注入能力，提出了注入度的概念并用以评价凝胶的注入性能，初步给出了试验方法和计算方法，试验结果证明方法合理。     

聚丙烯酰胺/酚醛弱凝胶体系调剖堵剂的优化

针对靖安油田地层渗透率差异大,油藏难采且产量递减快,出水多等特点,对聚丙烯酰胺(聚丙烯酰胺)-酚醛调剖剂展开了优化研究以用于该区块调剖增油降水。向HPAM/有机酚醛体系中引入实验室自制的复合辅助交联剂,设计了一组正交实验研究该体系各组分对凝胶黏度的影响。经优化后,该体系的最优配方为:0.15%HPAM+0.03%乌洛托品+0.025%间苯二酚+0.06%复合辅助交联剂+2.5%氯化铵。通过模拟油藏实验证明:该体系具有较好的抗盐性,且凝胶结构稳定。在矿化度为80g/L,60℃条件下放置30d,凝胶无脱水现象,黏度为30Pa·s。     

凝胶颗粒调剖剂评价及矿场应用

为了挖掘文南油田储层剩余油潜力,开展了深部调剖技术。对自制的一种抗高温耐盐凝胶颗粒调剖剂首先进行了室内静态评价和动态模拟实验,结果表明,固相含量3.0%、粒径范围0.04～0.30 mm的颗粒堵剂能适应文南油田深度调剖的需要。矿场实践表明,该调剖技术能起到明显增油降水效果,文33-28井压力由调驱前初期的13 MPa上升至34 MPa,对应油井含水率由95%下降至75%。     

一种有于深部调剖的聚合物强凝胶堵剂的研究

由分子量 3× 10 6～ 5× 10 6、水解度 2 5 %的聚丙烯酰胺 (5～ 6 g/L)、重铬酸钠的氧化还原体系、延缓剂 (10 0～6 0 0mg/L)组成的聚合物强凝胶堵剂 ,可用 pH值 6 .5～ 8、矿化度 <1× 10 5mg/L的水配制 ,温度 2 0～ 75℃范围内成胶时间可在 0 .5～ 8天范围内调节。报道了典型配方实验堵剂液的性能研究结果 :在 5 0℃时 ,在人造砂岩岩心中的成胶时间为 44小时 (由突破压力曲线测得 ) ,岩心封堵率 >99.9%,经注水 5 0PV冲刷后仍不低于 99.8%,突破压力梯度在高渗透率 (87.9μm2 )岩心中不低于 30MPA/m ,在低渗透率 (9.0 μm2 )岩心中较低 ,为 2 3MPA/m ,显示了一定的选择性。在 3支串联高渗透率岩心和 3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上 ,在水驱饱和油之后(合层采收率 18.8%) ,依次用实验堵剂封堵第一、第二、第三高渗透岩心后水驱 ,合层采收率分别达到 41.8%,6 1.5 %和 74.8%。由各个岩心和岩心组的采收率得出结论 :封堵深度越大 ,采收率提高幅度越大。讨论了有关的驱油机理。     

一种用于深部调剖的聚合物强凝胶堵剂的研究

由分子量3×106～5×106、水解度25%的聚丙烯酰胺(5～6 g/L)、重铬酸钠的氧化还原体系、延缓剂(100～600 mg/L)组成的聚合物强凝胶堵剂,可用pH值6.5～8、矿化度＜1×105 mg/L的水配制,温度20～75℃范围内成胶时间可在0.5～8天范围内调节.报道了典型配方实验堵剂液的性能研究结果:在50℃时,在人造砂岩岩心中的成胶时间为44小时(由突破压力曲线测得),岩心封堵率＞99.9%,经注水50 PV冲刷后仍不低于99.8%,突破压力梯度在高渗透率(87.9 μm2)岩心中不低于30 MPA/m,在低渗透率(9.0 μm2)岩心中较低,为23 MPA/m,显示了一定的选择性.在3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,在水驱饱和油之后(合层采收率18.8%),依次用实验堵剂封堵第一、第二、第三高渗透岩心后水驱,合层采收率分别达到41.8%,61.5%和74.8%.由各个岩心和岩心组的采收率得出结论:封堵深度越大,采收率提高幅度越大.讨论了有关的驱油机理.     

影响预交联凝胶颗粒性能特点的内因分析

预交联体膨型凝胶颗粒是新近提出的一种油田用新型深部调剖剂，是将一定浓度的主剂、交联剂、引发剂、添加剂、增强剂和热稳定剂等混合均匀，在地面环境下交联，然后经烘干、干燥、粉碎等工艺过程形成的凝胶颗粒。该颗粒是一种吸水性树脂、能够吸水膨胀，且膨胀后的颗粒具有一定的弹性、强度和保水功能，具有抗温抗盐性能好、配制简单、施工方便、对非目的层污染水等优点。影响凝胶颗粒性能的因素很多。重点研究了文交联体中系中的各组分含量等内在因素对凝胶颗粒黏弹性和吸水性能的影响，并给出了凝胶体系的合理配比。     

主客体包合超分子凝胶颗粒调剖剂的制备及性能评价

预交联凝胶颗粒（PPG）被广泛用于治理油藏水流优势窜流通道,起到稳油控水的效果。为了解决常规共 价结构的PPG强度不足、剪切恢复性能差以及不耐盐的问题,以烯丙基-β-环糊精（烯丙基-β-CD、主体功能单体）、十六烷基二甲基烯丙基氯化铵（C16DMAAC、客体功能单体）、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA、交联剂）和 丙烯酰胺（AM）为主要原料,研制了一种具有剪切恢复性能的共价-非共价协同交联结构的主客体包合超分子凝 胶颗粒（S-PPG）调剖剂。采用流变仪、激光粒度分析仪、光学显微镜系统探究了S-PPG的流变性能、膨胀性能和 耐盐性能。结果表明,主客体单体的最佳加量为总单体物质的量的2.5%与2.5%的S-PPG在地层水中膨胀24h 后,质量分数为0.6%时的弹性模量为73Pa,是常规PPG的3.04倍;屈服应力为120Pa,剪切黏度损失率为39%, 剪切恢复性能和屈服应力均为常规PPG的4倍左右;地层水中的膨胀倍数达23。此外,随着盐含量的增加, S-PPG的膨胀性能逐渐增强,在NaCl质量浓度为1×10⁵mg/L下的膨胀倍数达27.9,表现出优异的耐盐性能。本 文研究为油藏深部调剖提供一种具有潜力的抗剪切S-PPG材料。     

改性淀粉凝胶-泡沫复合调驱技术可行性及调剖体系定位位置优化

针对我国海上油田渗透率高、储层非均质严重、长期注水开发无效等问题,通过物理模拟实验研究了改性淀粉凝胶-泡沫复合调驱技术的可行性,考察了复合调驱在非均质岩心中的驱油效果和淀粉段塞定位位置对复合调驱的影响。研究结果表明,复合调驱时淀粉胶优先封堵含油饱和度低的高渗透层,迫使后续泡沫体系进入含油饱和度高的中低渗透层,复合驱在水驱基础上提高采出程度24.63%,岩心出口端含水率从98%降至45.3%,驱油效果好于单独淀粉胶调剖或泡沫驱;高强度淀粉胶分段定位至岩心深部和前缘线位置时,可改善泡沫窜流问题,提高泡沫的波及体积,有效启动低渗透层中的剩余油,注泡沫阶段采出程度可提高28.97%,最终采收率可达63.11%。图9 表3 参14     

应用多点测压法研究弱凝胶深部调剖性能

由于现场要实现深部液流转向,施工时间远远大于调剖剂体系的成胶时间,先期注入的溶液已部分成胶,弱凝胶在地层内深部注入过程中的调剖性能如何变化对于深部转向能否实现影响很大,因此,采用多点测压方法对其进行研究.室内实验结果表明,多点测压法是研究弱凝胶在深部注入过程中调剖性能的有效方法.弱凝胶在深部注入的过程中,注入初期各测压点的驱替压力增加较快,当注入量达到3～4倍孔隙体积后驱替压力不再增加;弱凝胶更易进入高渗透地层,从而使后续注水转入低渗透层,获得提高采收率的效果;弱凝胶调剖存在一个最佳渗透率区,在实验条件下30 000×10-3～120 000×10-3μm2为最佳范围,低渗透岩心对弱凝胶的剪切作用较大,当注入距离为50cm时阻力系数和凝胶强度的降幅都在70%以上,而在高渗透岩心中弱凝胶不能对深部地层形成有效封堵,弱凝胶均能顺利地通过.     

无机有机复合凝胶颗粒调剖剂的研制及矿场应用

所报道的凝胶颗粒调剖剂由4种原料组分在水介质中加热反应、造粒、烘干制得,有粒径<1 mm1、-2 mm、2-4 mm三种规格。以在95℃的16 g/L NaCl盐水中密闭加热24小时的吸水膨胀倍率和吸水膨胀体的抗压强度(边长1 cm立方体在50 g负载下的压缩量)为性能指标,筛选原料组分用量和反应条件,当黏土(经特别处理)用量≤70%、硅酸钠用量≥20%、丙烯酰胺用量≥10%、稳定剂用量≥1%、反应温度≥80℃、反应时间≥9小时时,凝胶颗粒膨胀倍率≥10.2,抗压强度好,压缩量<0.2 cm,在同一条件下老化2个月,膨胀倍率降至9.0,压缩量<0.2cm。在φ4.2×15(cm)、充填20-30目石英砂管中注入3 g/L凝胶颗粒悬浮液进行封堵后,200 mL自来水流过填砂管的时间由7秒增至15秒。在地温82℃、含水96%、包括一注三采的M井组,共注入凝胶颗粒浓度25 g/L和15 g/L、矿化度10 g/L的注入水1×104m3,折合凝胶颗粒11 t,经深部调剖后注水压力上升,产油量增加,含水率下降(平均下降2.1%,最低降至70.6%),有效期超过180天。表2参2。     

高强度复合凝胶选堵剂CY—98结构与性能研究

本文介绍的高强度堵水剂CY－98,是针对中原油田高盐和高含水油藏的选择性堵水开发的,它是由水玻璃与改性树脂交联的聚合物形成的复合凝胶,其强度和弹性都比交联聚合凝胶有很大提高,在两口油井的堵水作业中获得了良好的应用效果,本文报道CY－98的配方原理,基本组成,凝胶形态结构及堵剂的物化性能,堵剂溶液流变性能,成条件,凝胶稳定性及凝胶动力学性能。     

支化预交联凝胶颗粒在油藏中的运移与调剖特性

调剖剂在多孔介质中的运移能力是影响其深部调剖性能的关键。支化预交联凝胶颗粒（B-PPG）是一种在PPG基础上发展的带有支化链的新型调剖剂,支化结构的引入能够增强其膨胀性能,提高颗粒弹性变形能力,使其通过弹性形变通过孔喉,运移至油藏深部调剖。针对该型调剖剂,设计了孔隙介质中的运移与调剖实验,重点考察了其微观运移与封堵特征、不同渗透率条件下的深部运移能力和调剖效果。结果表明,B-PPG膨胀能力较部分PPG强（体积/粒径膨胀倍数为47.3/3.6）。粒径大于喉道直径的B-PPG能够通过弹性形变通过孔喉,同时以单颗粒或多颗粒堆积的方式对孔喉形成暂时性和反复性的封堵。在匹配渗透率条件下（1.6~3.2D）,B-PPG能够运移至模型深部,实现液流转向,扩大波及体积,为实现非均质油藏深部调剖提供了可行的技术选择。     

凝胶颗粒/弱凝胶调剖体系施工参数优化的试验研究

凝胶颗粒和弱凝胶复合调剖体系在现场应用日益广泛,通过物理模拟试验研究了该体系中调剖剂质量分数、注入方式以及段塞组合对施工的影响,并优化出了最优施工参数。现场应用9口试验井,日增原油20.12t,累计增油已达到1017.05t,取得了较好的控水增油的效果。     

低初始黏度可控凝胶调堵剂的研制及性能评价

为了满足聚合物驱后深部定点调堵的需求,进一步挖潜剩余油,研发了一种以相对分子质量2500万的部分水解的阴离子型聚合物、金属离子交联剂、调节剂、缓凝剂、增强剂组合的低初始黏度可控凝胶调堵剂体系,对其性能进行了评价。研究结果表明:用现场回注污水配制的配方为500数1000 mg/L聚合物LH2500+1000数2500mg/L交联剂CYJL+200数500 mg/L调节剂(柠檬酸)+100数150 mg/L缓凝剂(亚硫酸钠)+100数200 mg/L增强剂(多聚磷酸钠)的凝胶初始黏度低,在10 mPa·s以内;成胶时间10数40 d内可控,成胶黏度2000 mPa·s以上。体系耐矿化度可达20000 mg/L,应用pH范围为8数9;体系具有较好的岩心封堵性能,对水测渗透率为0.48数3.9μm~2的岩心封堵率均在99%以上,残余阻力系数为95.6数396.1。三层并联岩心实验结果表明该体系对中、低渗透层的污染少,可以满足现场的封堵要求。图2表7参10     

聚合物凝胶调剖体系的段塞组合优化及矿场应用

为了改善常规调剖堵水的不足,进行了室内逐级深部调剖研究。注入不同浓度、不同段塞比例的聚合物凝胶、表面活性剂复合段塞调驱体系,考察各组试验提高采收率和封堵的情况。结果表明:强凝胶+表面活性剂+中强凝胶+弱凝胶+表面活性剂+强凝胶封口的段塞组合提高采收率幅度最大。调驱后效果明显,调驱井组的日产油由39.2t上升到58.9t,含水由72.5%降至67.3%。截止到2011年底,已累计增油1965.4t。     

无机微粒聚合物凝胶深部调剖体系研制及应用

针对飞雁滩油田开发中存在着注入水易沿优势流场窜进,开发效果变差的实际问题,研制了无机微粒聚合物凝胶深部调剖体系及施工工艺,并在飞雁滩油田埕126区块开展了9井次深部调剖现场应用,工艺成功率100％,对应油井见效率82.6％,累计增产原油30.018 8 kt,降水2.3 ×104 m3,投入产出比1∶8.21,取得了显...     

多功能复合凝胶在深部调驱技术中的应用

针对常规调驱剂存在的问题,研究开发了多功能复合凝胶调驱剂。对其深部封堵性能及对含油岩心的调驱效果进行了室内研究,并应用于注水井深部调驱矿场试验。结果证明该凝胶体系的特点与性能能够满足高温高盐低渗透油藏深部调驱增产的要求。     

LD抗高温高盐凝胶型颗粒调驱调剖剂的应用研究

针对高温、高盐油藏地层条件,开发研制出LD抗高温、高盐凝胶型颗粒调驱调剖剂(简称调驱剂).考察该调驱剂的调驱调剖剂机理、调驱调剖性能评价、现场应用工艺技术.室内和现场试验结果表明,该调驱剂在地层中具有形可变、可驱动、可向油层深部运移的特性,起到驱油和深部调剖的双重作用.该调驱剂在中原油田采油三厂文、卫、马油田现场使用15井次,都取得了较好的增油效果.     

有机铬弱凝胶深部调剖体系的研究及性能评价

针对长庆低渗油层吸水剖面不均匀、调剖刑难注入且易剪切失效等问题,在有机铬弱凝胶调剖剂中添加延缓剂,保证其长时间保持低黏状态,终凝后能高黏度封堵,同时评价了聚合物浓度、交联剂和延缓剂的质量分数、温度、pH值、矿化度对成胶性能的影响,并进行了凝胶体系的抗剪切性和室内岩心评价实验。研究表明：50℃下,有机铬弱凝胶的成胶时间在l～12 d可调,其适用于pH值为6～11、矿化度低于13 000 mg／L的低渗油层;有机铬凝胶体系初凝黏度低于300 mPa·s,注入压力小于8 MPa,剪切速率在2～75 s^-1 时凝胶稳定性良好,终凝后黏度高于500 mPa·s,与岩心有良好的配伍性,封堵率高于92% ,适合低渗油层深部调剖作业。