高温油藏中梳形聚合物驱油技术可行性研究

针对地层温度为82℃的国外某油藏,通过室内试验,进行梳形聚合物驱油技术的可行性研究,评价了梳形聚合物溶液的热稳定性、剪切稳定性、抗温性、抗盐性,分析了梳形聚合物的剪切流变性和黏弹性,并在此基础上采用天然岩心进行驱油实验,对梳形聚合物溶液的段塞尺寸、段塞浓度、注入方式进行优化。结果表明：在82℃下老化30 d后,浓度为1500~2000 mg/L的梳形聚合物溶液黏度保留率仍大于40%;以1500 r/min的转速剪切梳形聚合物溶液120 min后,聚合物溶液的黏度仅降低8.95 mPa·s;与普通聚合物相比,梳形聚合物具有良好的抗温性和抗盐性,并且梳形聚合物溶液属于非牛顿流体。在聚合物段塞浓度相同的条件下,聚合物段塞尺寸越大,聚合物驱采收程度愈大;在聚合物段塞尺寸相同的条件下,聚合物溶液段塞浓度愈大,聚合物驱采收程度愈大;建议梳形聚合物段塞浓度为2000 mg/L,段塞尺寸为0.3 PV,注入方式为整体段塞注入。     

特高盐油藏聚合物调驱剂筛选及油藏适应性评价

将模拟吐哈雁木西油田的注入水软化后,分别配制了3种抗盐聚合物溶液和一种弱凝胶溶液,利用黏度测试、流变测试、SEM和核磁共振成像等方法分析对比了它们的性能。实验结果表明,软化水配制聚合物熟化效果较好,剪切后黏度保留率较高。弱凝胶分子线团尺寸最小,分子链间缠结紧密,黏弹性优于聚合物溶液。弱凝胶溶液质量浓度为600～1 000 mg/L时,阻力系数和残余阻力系数适中,注入性和滞留特性良好,适用于雁木西油田矿场。弱凝胶溶液主要动用T_2弛豫时间大于100 ms的大孔隙,驱油效率最高,采收率贡献最大,最终采收率增幅13.39百分点。岩心驱替过程中在入口处自始至终有部分残余油滞留,表明岩心存在端部效应。     

中低渗油藏pH敏感聚合物深部调驱技术

针对中低渗储层常规聚合物注入困难的问题,采用物理模拟的方法研究了pH敏感聚合物的注入性能、封堵性能和调驱效果。结果表明：聚合物在酸性条件下黏度很低,随pH值上升黏度显著提高;阻力系数和残余阻力系数与注入溶液pH值、岩心渗透率和注入速度有关,pH值减小,阻力系数大幅降低而残余阻力系数变化较小,渗透率减小、注入速度降低,阻力系数和残余阻力系数均增大;残余阻力系数受关井时间影响,随时间延长残余阻力系数上升,当时间超过48h后则基本不变;双岩心渗透率级差为2.6～9.5时,注入调驱液后吸水剖面得到有效调整,低渗岩心剩余油动用率显著提高,总体采收率增值超过20个百分点。上述研究对中低渗砂岩油藏深部调驱技术的实践具有一定指导意义。     

低渗透油藏深部调驱剂筛选及其效果评价

压裂投产是低渗透油田开发常用的技术措施,可以大幅度提高油井单井产油量,但注入水也容易沿裂缝突进,造成含水快速升高,影响水驱开发效果。本文针对低渗透油藏地质特征和流体性质,采用仪器检测和物理模拟方法进行了调驱剂筛选及其与油藏岩心配伍性研究,在此基础上开展了调驱效果及其注入参数优化物理模拟实验研究。结果表明,通过添加矿化度调节剂,可以形成具有"分子内"交联结构特征的Cr3+聚合物凝胶(调驱剂),它与低渗透油层孔隙间具有良好的配伍性,具有较大的阻力系数和残余阻力系数,而且残余阻力系数大于阻力系数。注入时机愈早、调驱剂用量愈大,调驱增油效果愈好。考虑技术经济效果,推荐调驱剂段塞尺寸为0.025~0.05 PV,"低分"聚合物浓度CP为500~700 mg/L,聚合物溶液与Cr3+质量比为270∶1,矿化度调节剂0.4%~0.8%,水驱基础上提高采收率14%~18%。图5表3参12     

大庆喇萨杏三类油层注聚可行性分析

采用多测点长岩心实验研究了大庆喇萨杏三类油层注聚的可行性。重点考察了分子量800万和1000万聚合物溶液在长岩心注入过程中注入能力和驱油性能的变化。研究了聚合物分子量、溶液浓度及端面堵塞程度对其注入能 力的影响,分析了注入过程中近井地带和油藏深部聚合物溶液流变性的变化,并给出了阻力系数和残余阻力系数的沿程分布。实验结果表明：近井堵塞和剪切吸附损失是影响低渗透油藏注聚可行性两个突出且相互矛盾的因素。与短岩心相比,长岩心能够反映出聚合物的运移过程及运移距离对注聚效果的影响。以注入性和驱油性能为依据优化聚合物分子量、浓度或处理注入井附近油层是改善低渗透油藏注聚效果的两种可行途径。     

百口泉油田砾岩油藏深部调驱技术研究

针对新疆油田公司百21井区百口泉组砾岩油藏调剖(驱)效果逐年变差、控制产量递减速度难度较大等问题,在分析了油藏存在的主要问题和油藏历年的调剖(驱)措施效果基础上,明确了百21井区百口泉组砾岩油藏对调驱体系要求,即调剖体系应具有较强的抗剪切能力以及建立有效沿程阻力的能力。就常用的非线性聚合物和常规HPAM聚合物,通过分析微观结构以及岩心流动实验,研究了其抗剪切性能和建立残余阻力系数的能力,并提出了适合于砾岩油藏"垫、堵、调、驱相结合"的深部调驱治理思路。     

聚合物在高矿化度油藏岩石表面的吸附研究

油井堵水或减少油井产水是石油工业中必须解决的问题。聚合物驱可降低油藏的水相渗透率,此外,由于聚合物在岩石表面吸附油藏的非均质性降低。研究了两种类型的聚合物—聚丙烯酰胺（PAA）和聚糖（黄原胶）,评价了不同矿化度、剪切速率和浓度条件下两种聚合物溶液的黏度。首先将准备好的聚合物溶液注入到岩心,目的是通过计算阻力系数和残余阻力系数来评价聚合物在岩石表面的吸附。此外,进一步研究了聚合物溶液注入速率的影响,结果表明：黄原胶溶液有高的耐盐性（20%）,而PAA对盐非常敏感;还需要温度与之配伍,可直达60℃;也发现注入速率越小,聚合物在岩石表面的吸附量越大。因此,推荐黄原胶用于高矿化度、高温油藏堵水。     

西峰油田交联聚合物深部调驱体系

西峰低渗裂缝性油藏选用的交联聚合物调驱体系各组分最佳浓度范围分别为:聚合物浓度1 200～1 500 mg/L,交联剂浓度800～12 00mg/L,稳定剂浓度400～500 mg/L.室内研究结果表明,该体系具有较稳定的抗盐、抗剪切性能,高温、高盐及剪切条件下成胶黏度保留率高;具有较强的岩心封堵能力,阻力系数大于32,残余阻力系数大于20,封堵率大于95%.室内调驱实验结果表明,该体系具有较好的启动低渗层能力,最终提高采收率幅度较HPAM调驱高13%.在西峰油田开展的6个井组交联聚合物调驱先导试验均取得较好效果,有96.4%试验井见效,含水下降11%,调剖井吸水剖面得到明显改善,启动新层吸水14.4 m/9层,截至2009年5月底累计增油8 461 t.     

Ca2+和Mg2+对Cr3+聚合物凝胶性能影响实验研究

为进一步探究Ca~(2+)和Mg~(2+)对弱凝胶调驱效果的作用机理,针对渤海某油藏地质特征和流体性质,以黏度、黏弹性、阻力系数、残余阻力系数以及采收率为评价指标,从增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果等方面着手,开展了Ca~(2+)和Mg~(2+)对弱凝胶性能及其调驱效果影响研究。结果表明,与注入水相比,软化水虽然矿化度较高,但其几乎不含Ca~(2+)、Mg~(2+)二价阳离子,利用其所配制Cr~(3+)聚合物凝胶溶液中的聚合物分子链受阳离子影响较小,聚合物分子聚集体尺寸较大,其增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果均强于注入水配制Cr~(3+)聚合物凝胶。对海上油田注入用水进行软化处理,即除去水中Ca~(2+)和Mg~(2+),有利于改善Cr~(3+)聚合物凝胶调驱效果,进一步提高原油采收率。     

疏水改性聚丙烯酰胺的驱油效果

考察疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)和部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液的黏度、阻力系数和残余阻力系数,HMPAM在55℃时仍保持较高的黏度,耐温效果明显,HMPAM的增黏效果远优于HPAM;HMPAM具有很高的阻力系数和残余阻力系数,依次为97.62和67.11。HMPAM并联双管驱油实验表明,调驱后,低渗岩心采收率从47.75%提高至58.56%,高渗岩心采收率从58.16%提高至67.04%;调驱前注入压力0.045 MPa,调驱后注入压力0.206 MPa。     

聚合物驱注入工艺参数优化及驱油机理研究

为提高陆地B油田二类储层的聚合物驱效果,以目标储层特征和流体性质为研究对象,通过开展层内非均质岩心模型的室内驱替实验,优选适合目标储层的最佳注入参数及注入方式.研究结果表明:随着聚合物相对分子质量及溶液浓度的增加,聚合物分子聚集体尺寸增大,阻力系数和残余阻力系数增大,但由于受到岩心孔喉剪切作用的影响,残余阻力系数升幅逐...     

两亲聚合物对非均质稠油油藏化学驱的适用性研究

为了高效开发海上油田高粘原油,研制对稠油油藏有更好增溶和乳化能力的两亲聚合物,应用岩心物理模拟方法评价两亲聚合物对非均质稠油油藏的注入性、流度控制能力和化学驱提高采收率效果。两亲聚合物在海上高渗透砂岩油藏中注入性好,质量浓度为1 000 mg/L的两亲聚合物的阻力系数为201,残余阻力系数为115,两亲聚合物的流度控制能力最好,总采收率最高;降粘聚合物界面活性高,流度控制能力差,在均质岩心中采收率达到90.13%,在非均质油藏中采收率仅为33.76%,驱替效果与普通聚合物基本一致。实验结果表明:一维均质岩心实验中的两亲聚合物适用于小段塞流度控制的调剖剂,恒压驱油实验中的两亲聚合物能减缓水驱产量递减趋势;3层非均质岩心驱替实验中分别累积注入3倍孔隙体积的普通聚合物和两亲聚合物,普通聚合物采收率为32.73%,而两亲聚合物采收率为54.45%,具有较高流度控制和乳化作用的两亲聚合物在非均质稠油油藏化学驱中的应用潜力较大。     

大庆萨北油田二类油层高浓度聚合物

针对大庆萨北油田二类油层储层物性差、平面和纵向非均质性严重和普通浓度聚合物驱提高采收率增油效果不明显等问题,提出开展高浓度聚合物驱技术思路.结合矿场实际需求,采用仪器检测和理论分析方法,开展了高浓度聚合物溶液流变性、黏弹性、流动特性和驱油效果物理模拟研究.结果表明,高浓度聚合物溶液的黏弹性较普通浓度聚合物溶液更强,阻力系数和残余阻力系数更大.在注入整体段塞尺寸(0.57 PV)相等的条件下,高浓度聚合物驱较普通浓度聚合物驱最终采收率能提高近10个百分点.高浓度聚合物注入时机、用量和段塞组合方式对增油效果影响很大,注入时机愈早,聚合物用量愈大,高浓度聚合物驱增油效果愈好.整体段塞和"低中高黏度"段塞组合注入压力愈高,扩大波及体积能力强,增油效果较好.理论分析表明,高浓度聚合物溶液流度控制能力更强、驱油效率更高是其大幅度提高采收率的主要机理.     

新型相对渗透率改善剂控水性能试验研究

油田开发中后期,油气井高含水是一个不可避免的问题。通过岩心驱替试验,研究了一种超分子阳离子聚合物的控水性能。结果表明,该聚合物水溶液配制方便,将粉末状态的聚合物配制成1500mg/L的水溶液仅需2h。该聚合物溶液注入性能和控水性能好,1500mg/L的聚合物水溶液注入岩心时,阻力系数为25.09,残余阻力系数为11.55～15.31。该聚合物可耐温90℃,耐矿化度50000mg/L,其中Ca2 浓度为3603.6mg/L。该聚合物溶液对油相渗透率影响很小,并联岩心试验结果表明,对水、油相的残余阻力系数分别为12.85和1.23。     

疏水缔合聚合物与渤海储层非均质性适应性研究

疏水缔合聚合物凭借良好的抗盐、抗剪切性在聚合物驱和调剖堵水中发挥重要作用的同时面临着油藏非均质性适应性问题。本文以渤海某油藏储层特征和流体性质为研究平台,在确定了疏水缔合聚合物AP-P4与目的储层孔喉配伍性的基础上,通过分析三管并联岩心(渗透率分别约4、1.5、0.5μm2)实验中的聚合物浓度变化对小层分流率和驱油效果的影响,开展了疏水缔合聚合物与储层非均质性的适应性研究。结果表明,随AP-P4浓度的增加,聚合物溶液的黏度和分子线团尺寸增大,相近渗透率下的阻力系数和残余阻力系数增大。AP-P4浓度为1500、1750和2000 mg/L时,与其相对应的岩心渗透率极限分别为1150×10-3、1500×10-3和1780×10-3μm2。聚合物浓度变化不仅会影响剖面反转时机,还会影响聚合物溶液在各小层中的驱替能力。聚合物浓度在1500~2000 mg/L范围内,随着聚合物浓度增加,聚合物与储层非均质性适应性变差,中、低渗透层受效波及区域减小,剖面反转时机提前,采收率呈现出先增加后减小的趋势,在聚合物浓度为1750 mg/L时实验增油效果最好,表明疏水缔合聚合物与储层非均质性的适应性对原油采出程度至关重要。     

调驱型聚表剂用于二类油层调剖

为探索向层内要油和在层内控水的调整方法,在喇嘛甸油田部分井组开展了二类油层水驱过程中调驱型聚表剂深度调剖现场试验,试验前进行了充分的室内实验研究。实验研究结果表明,调驱型聚表剂溶液的黏度高且稳定性好,抗剪切能力较普通聚合物强;调驱型聚表剂溶液的黏弹性表现不明显;聚表剂经过强剪切阻力系数和残余阻力系数仍然很大。聚表剂驱油及调剖能力室内实验研究表明,调驱型聚表剂注入非均质油层时,具有一定的调剖作用及驱油效果。     

海上油田特殊黏弹性流体的表征及性能研究

采用黏度计、流变仪、动态光散射仪、岩心流动实验和调驱实验装置,研究了具有特殊黏弹性的交联聚合物凝胶和相应聚合物溶液的黏度、黏弹性、分子线团尺寸Dh、流动特性和调驱增油效果等性能特征。结果表明,调整交联剂浓度可以使相同浓度的聚合物溶液生成以"分子内"交联为主的凝胶或以"分子间"交联为主的凝胶。"分子内"交联会使样品的黏弹性大幅度增加。与相同浓度聚合物溶液相比,"分子内"交联的凝胶的黏度接近,D_h略增大,黏弹性明显较大,阻力系数增加了50多倍,残余阻力系数增加了100多倍,驱油效率提高了6.2%。     

缔合聚合物驱在鲁克沁中区油藏的可行性研究

针对鲁克沁中区油藏非均质性严重、水油流度比大和地层水矿化度高的特点,研究了疏水缔合聚合物AP-P8在该油藏条件下的黏度、溶解性、抗剪切性和热稳定性,考察了AP-P8的驱油性能,并在现场进行了应用。研究结果表明,配液水为注入水(矿化度约80 g/L)、温度为78℃时,AP-P8的增黏性能明显好于常规聚合物,AP-P8溶液黏度随温度升高而降低,用注入水配制的2 g/L AP-P8溶液在100℃时的黏度为64.5 mPa·s;室温下AP-P8在注入水中的溶解性较好,溶解时间为2.8 h;AP-P8抗剪切性较好,2.5 g/L AP-P8溶液剪切后的黏度保留率为54.2%。随AP-P8浓度的增加,岩心阻力系数和残余阻力系数增加,有利于提高原油的采收率;AP-P8可在水驱基础上提高稠油采收率10.2%;现场试注试验结果表明,AP-P8的注入性良好,常温配液黏度为100 mPa·s,注聚稳定压力27.5 MPa。AP-P8满足鲁克沁中区油藏条件对聚合物驱性能的要求,应用时可以直接用注入水配液。     

红岗油田复配聚合物溶液性能及作用机理

红岗113-3区块具有油藏厚度较大、平均渗透率较高和非均质性较严重等特征,比较适宜开展化学驱。针对油藏开发实际需求,利用仪器检测、物理模拟和理论分析方法,开展了对"复配"聚合物和"高分"聚合物增黏性、抗剪切性、耐温抗盐性、稳定性、分子线团尺寸分布、流变性和黏弹性等实验研究。结果表明,与相同条件下的"高分"聚合物溶液相比较,"复配"聚合物溶液增黏性、抗盐性和抗剪切性较强,相对分子质量分布较宽,阻力系数和残余阻力系数较大,扩大波及体积能力较强,与油藏孔隙间适应性更好。因此,推荐吉林红岗油田化学驱采用"复配"聚合物,其质量组成"超高:高分∶中分"等于17∶60∶23。     

聚合物滞留特性对化学驱提高采收率的影响

为了揭示聚合物驱油机理和驱油剂黏度大小与聚合物驱采收率增幅间关系,在"等黏"和"等浓"条件下测试了聚合物和甘油溶液增黏性、流变性、黏弹性和渗流特性,并在均质和非均质岩心上开展了"等黏"甘油和聚合物溶液驱替效果以及它们注入先后顺序对驱替效果影响实验研究。结果表明,随浓度增大,甘油和聚合物溶液黏度都增加,但聚合物增黏能力远强于甘油。随剪切速率增加,甘油溶液视黏度保持恒定,聚合物溶液视黏度降低,表明前者为牛顿流体,后者为非牛顿流体。在"等黏"条件下,甘油和聚合物溶液阻力系数相差不大,但残余阻力系数相差很大,表明甘油在多孔介质内滞留能力很差。在"等黏"条件下,"先聚合物后甘油"比"先甘油后聚合物"注入方式增油效果好,表明驱油剂在高渗透层内滞留由此引起渗流阻力增加、全井注入压力升高是促使液流转向中低渗透层的动力源泉,也是聚合物驱提高采收率的主要机理和聚驱过程中发生"剖面反转"的根本原因。