孤东二区交联聚合物驱配方研究

针对孤东二区油藏及地下流体特点 ,成功地研制了适于孤东二区注入的交联聚合物体系。该体系交联时间适宜、流动性好、强度较高、增粘性好。通过调整体系浓度 ,可以实现对成胶时间和成胶强度的控制。实验表明 ,该体系可同时用于调剖及驱替。文章对该体系的最低成胶浓度、成胶时间、粘度、强度、稳定性等性能进行了评价。深入研究了油砂、剪切、浓度等因素对成胶、稳定性等方面的影响 ,并确定了最佳配方     

埕岛油田冻胶调剖剂过滤砂管和填砂管综合剪切性能评价

埕岛海上油田平台大部分油水井均采用防砂管柱,冻胶体系在现场注入和地下渗流过程中均存在剪切问题。针对上述问题,在实验室内模拟施工过程中滤砂管及地层对冻胶的剪切作用,研究了埕岛油田调剖用冻胶体系经滤砂管及填砂管剪切后的黏度保留率、成胶时间、成胶强度以及剪切后对填砂管的封堵效果。实验结果表明,优选的冻胶配方在通过滤砂管剪切后黏度保留率大于80%,冻胶的成胶时间略有增加,但对成胶后冻胶的强度无影响;继续通过不同渗透率填砂管后,冻胶的黏度保留率分别为88.1%和94.3%,填砂管剪切后的冻胶基液成胶时间有所延长,但成胶强度不变,且成胶后对不同渗透率填砂管的封堵率分别为95%、98.9%和99.7%。表明优选的冻胶调剖体系在经过滤砂管及地层剪切后仍可以满足现场施工要求。     

剪切对低浓度聚合物冻胶成胶行为的影响

低浓度聚合物冻胶体系在现场的注入和地下的渗流过程中会遇到剪切问题，因此，研究各种剪切因素对低浓度聚合物冻胶成胶行为的影响具有实际意义。用实验方法研究了剪切速率和剪切时间对２种成胶体系的低浓度聚合物冻胶成胶行为的影响。实验结果表明，动态成胶与静态成胶相比，其成胶速度和所成冻胶的强度都大不相同。剪切速率对成胶有极大影响。在一定的剪切速率下，成胶有提前发生的趋向。随着剪切速率的增大，所成冻胶的强度降低；剪切速率愈大，发生冻胶强度下降的时间愈早。剪切时间对成胶也有极大影响，随着剪切时间的增加，冻胶的强度逐渐降低。图５表１参１（郭海莉摘     

孤东二区交联聚合物驱配方研究

针对孤东二区油藏及地下流体特点,成功地研制了适于东二区注入的交联聚合物体系。该体系交联时间适宜、流动性好、强度较高、增粘性好。通过调整体系浓度,可以实现对成胶时间和成效强度的 控制。实验表明,该体系可同时用于调剖及驱替。文章对该体系的最低成胶浓度、成胶时间、粘度、强度、稳定性等性能进行了评价。深入研究了油砂、剪切、浓度等因素对成胶、稳定性等方面的影响,并确定了最佳配方。     

基于ARGET ATRP原理控制就地聚合体系成胶时间

针对传统自由基聚合引发方式在油藏中控制就地聚合成胶时间难以实现的问题,提出了以电子转移活化再生催化剂原子转移自由基聚合(ARGET ATRP)引发体系代替传统引发剂,优选了络合还原剂,考察了ARGET ATRP引发体系中引发剂1,2-二溴乙烷,催化剂三氯化铁,络合还原剂维生素C各组分加量对成胶时间的影响,采用优选的ARGET ATRP引发体系评价就地聚合调剖体系在岩心中的注入性和封堵性。研究结果表明,在80℃条件下,当1,2-二溴乙烷加量为0.35%数0.4%、引发剂加量为0.012%数0.02%、络合还原剂维生素C加量为0.18%数0.26%时,可调节各组分加量使就地聚合体系成胶时间大于24 h,成胶强度达I级;当矿化度低于7000mg/L时,成胶时间随矿化度增大而延长,而凝胶强度由I级降至E级。岩心评价实验表明就地聚合体系具有良好的注入性,ARGET ATRP引发体系可以在岩心中引发聚合单体交联成胶,成胶后对岩心的整体封堵率达到77.71%。因此,基于ARGET ATRP原理对就地聚合体系在油藏中的成胶时间调控具有可行性。图5表6参21     

CHA无机凝胶体系的研究及应用

过去低渗油藏调剖，注入性和堵塞性很难统一，新研制的CHA无机凝胶体系是一种易注入、堵塞能力强的调剖剂，而且成胶时间在一定范围内可控。研究了配比、温度对CHA无机凝胶体系成胶时间的影响，成胶前的注入性，成胶后在高温高盐条件下的堵塞能力，得到了可应用于现场的CHA无机凝胶体系。该调剖剂在濮城油田沙三段和文卫结合部等高温、高盐低渗油藏应用后，取得了很好的效果。     

凝胶发泡体系室内实验研究

针对纯发泡剂半衰期较短、对已形成注入水窜流通道的高渗透储层封堵效果较差的实际问题．开展了凝胶泡沫体系的研究。该泡沫体系成胶时间在3～10d之间,发泡体积在500mL以上,半衰期在20h以上。该堵剂具有交联时间可控、成胶后强度高、不易破胶及对人造岩心封堵率大的特点,用于注水井调剖时,能达到扩大注入水的波及体积和提高水驱采收率的目的。     

活性调堵剂WH-1性能评价

由于海上油田的特殊完井方式及调剖剂以聚合物凝胶为主,导致注入压力过高,出现注不够、注不进的现象,影响调剖实施效果。为降低注入压力,选用活性聚合物HX-PAM为主剂,水溶性酚醛树脂SG-1为交联剂,辅助添加剂WL-1控制成胶时间与强度,研发了注入性良好的活性聚合物调堵剂WH-1,并考察了WH-1的成胶性、稳定性、注入性、封堵性。性能评价结果表明,WH-1成胶时间为1～5 d,成胶强度(1～10)×10~4 mPa·s;WH-1的长期稳定性良好,75℃下储存180 d后体系保持完好,无脱水现象;WH-1封堵性能良好,封堵率大于90%;相同条件下,注入压力比常规堵剂的注入压力低35.0%。     

新型调剖体系的研究及应用

本厂复杂小断块油藏非均质严重,随着注水开发进入中后期,油藏非均质程度加剧,注入水沿大孔道窜流严重,导致油井含水迅速上升,注水低效循环问题日益突出。目前本厂年调剖实施1～2井次,在用的调剖工艺堵剂体系酚醛树脂弱凝胶+体膨颗粒体系有时在高温、高矿化度等苛刻油层条件下存在成胶性能、成胶时间及强度等存在不稳定现象,因此引进研究应用新型调剖工艺体系,可以弥补现有堵剂体系的不足。     

海上稠油热采封窜体系室内研究

针对海上热采气(汽)窜问题,室内考察了一种耐温高强度环保型碱木素冻胶封窜体系的表观黏度、成胶温度、pH值对体系成胶时间、成胶强度的影响,研究了该体系的热稳定性和岩心封堵能力。研究表明,组成为5%碱木素+2%潜在醛类交联剂HDI+1.5%酚类交联促进剂DB+0.5%酰胺类耐温改进剂UR+1%高分子腈类韧性改进剂PL的碱木素封窜体系在常温(25℃)下的黏度为4.7 mPa·s,具有良好的可泵注性;体系成胶温度≥75℃,75℃下成胶时间为30 h,成胶强度为0.084 MPa,温度升高后体系的成胶时间缩短,成胶强度略降,当温度达到280℃时,成胶时间为5 h,成胶强度为0.068 MPa;体系使用的最佳pH值为7.0~9.0之间;该体系在250℃放置60 d后仅有少量脱水,重量变化在5%以内,成胶强度达0.067 MPa,说明体系热稳定性强,可满足高温储层的使用需求。岩心封堵实验表明,该体系封堵岩心后残余阻力因子为114.3;将碱木素封窜体系与泡沫复合使用的碱木素泡沫复合体系(碱木素封窜体系+2.5%磺酸盐类阴离子起泡剂COSL-07),残余阻力因子123.2,封堵效果良好。双管实验表明,碱木素泡沫复合体系使高渗管产液体积分数由80%降至55%,低渗管产液体积分数由20%升至45%,双管综合采出程度提高16.9%,说明该体系具有优良的选择性封窜和分流能力,可起到良好的调堵封窜作用,从而有效提升蒸汽驱驱油效果。     

地下成胶堵水体系在海上油田的适应性及先导性试验

为了控制海上油田油井过量产水,评价了地下成胶堵水体系（1%功能微球+3%功能单体+0.8%促胶剂）在 海上油田的注入性、封堵性、选择性、耐水冲刷性等性能,并进行了堵水先导性试验。研究表明,地下成胶堵水体 系从A级到I级强度的成胶时间长达134h,能满足现场施工对成胶时间的要求;体系具有良好的注入性,在渗透 率为1020×10^-3μm²的填砂管中,注入压力仅为0.28MPa,且随渗透率的增加而降低;体系具有良好的选择性、封 堵性及耐水冲刷性,能优先进入高渗窜流区域,成胶后对高渗窜流区域的封堵率达90%以上,连续用水冲刷100 PV,封堵率仅下降约5.0%;体系成胶后具有良好的耐候性,在65℃下浸泡60d后强度损失率仅为4.1%。现场先 导性试验结果表明,地下成胶堵水体系堵水效果明显,能有效控制目标井复杂来水,实现目标井的“降水增油”。     

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。     

适用于低渗透裂缝型油藏的新型调剖体系研制

针对低渗透裂缝型油藏地层能量低、注入水平面单向突进、剖面尖峰状吸水较普遍、注采调控难度大等问题,提出"垫堵调封相结合"的治理思路,采用不同成胶强度的调剖体系.在中国某油田长6油藏(温度为60℃)现场注入水的条件下,利用相对分子质量较低、粘度高、剪切稀释性好、粘弹性好、静置后内部结构增强的ZND-5作为调剖体系主剂,通过交联体系的筛选,研制出成胶强度为25 000～100 000mPa·s、成肢时间为6～72h、满足大剂量注入要求的新型调剖体系.原子力显微镜观察显示该调剖体系具有三维网状结构,经过多孔介质剪切后,粘度保留率高,长期稳定性好,且封堵率达到99%以上,为该类油藏的调剖治理奠定了基础.     

铬冻胶调驱体系实验研究

针对油藏非均质性特点,进行了铬冻胶调驱实验研究。研究表明:随着聚合物浓度和交联剂用量的增加,调驱体系成胶时间减小,体系的成胶强度和稳定性增加;随着促凝剂质量分数增加,调驱体系成胶时间和成胶强度增加,稳定性随交联剂和促凝剂质量分数的增加先增加后减小。对优选出的最佳成胶体系配方性能评价表明:体系的成胶时间和成胶强度随着矿化度的增加均先减小后增加;随着p H值的增加,体系的成胶时间增长,成胶强度先增加后下降。该体系的耐冲刷性好,最终采收率在水驱基础上提高21.26%,在非均质地层中具有良好的调驱效果。     

绥中36-1油田疏水缔合聚合物冻胶成胶影响因素实验研究

用疏水缔合聚合物AP-P4和酚醛树脂YG103交联生成疏水缔合聚合物冻胶,通过实验研究了在绥中36-1油田地层温度(65℃)条件下聚合物和交联剂质量分数、温度、pH、矿化度及剪切作用对成胶时间、冻胶强度的影响,并考察了冻胶的稳定性.结果表明:随着聚合物和酚醛树脂质量分数的增大,冻胶体系成胶时间缩短,冻胶强度增大;随着温度的升高和矿化度的增加,成胶时间缩短,但冻胶强度降低;随着pH值的增加,冻胶体系的成胶时间呈先缩短后增加的趋势,而冻胶强度则呈先增大后降低的趋势,当pH值在9.2～10.2时,成胶时间最短,冻胶强度最大;随着剪切强度的增加,成胶时间延长,冻胶强度略微降低;冻胶体系在65℃下老化90天后冻胶强度保留率在95%以上,没有出现破胶脱水现象,具有较好的稳定性.     

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。     

低渗透油藏调驱用凝胶泡沫体系的应用

以铝盐为主剂,尿素为助剂得到无机凝胶体系,并加入复配泡沫剂在一定条件下反应生成凝胶泡沫体系。分析了影响凝胶体系成胶的因素,考察了成胶后凝胶的性能。实验结果表明,无机凝胶体系随主剂用量的增大,成胶时间延长,凝胶强度增大;随助剂用量的增大,成胶时间缩短,凝胶强度增大;随温度的升高和矿化度的增大,成胶时间缩短。泡沫剂的加入对凝胶的成胶性能没有影响。该凝胶泡沫体系能够耐温130℃,耐盐20×10~4 mg/L,耐钙、镁离子5000 mg/L,成胶时间和成胶强度可控。中原油田采油一厂文13-195等7个井组现场应用表明,该体系具有良好的调驱效果,可用于低渗透油藏深部调驱。利用凝胶成胶强度模型,可指导现场凝胶成胶强度的预测和配方优化,平均相对偏差为0.51%。     

涩北气田堵水剂配方优化及封堵效果评价

涩北气田主力层系生产时间较长,形成了高渗透层出水、低渗透层产气的状况,产气量明显下降。为此,通过正交实验的方法对凝胶体系主剂和添加剂的质量分数进行了优选,研制了适合涩北气田气井堵水用的弱凝胶体系。通过正交静态实验对其成胶时间、成胶率以及成胶强度等进行了研究,优选出主剂质量分数为5%的堵水剂配方,并通过模拟实验对该堵水剂在涩北气田储层条件下的注入特性和封堵效果进行了评价。实验结果表明,优选出的堵水剂成胶时间为7.9h,成胶后静态屈服强度达到1000Pa,另外该堵水剂对出水层具有较好的选择性和较高的封堵强度,并且不会封堵气藏产层,说明该堵水剂对于涩北气田气层出水具有良好的封堵效果。     

聚合物延迟交联深部调剖堵水技术研究

针对高温中低渗透率油藏开发中后期调剖堵水的要求,在室内研制了一种具有很好成胶性的聚合物延迟交联体系。经室内评价,该体系具有成胶时间可调、成胶强度大、抗温能力强、封堵效果好、成本低等特点,可满足高温中低渗透率油藏深部大剂量调剖堵水的需要。     

HSG冻胶调剖堵水剂室内评价

针对吉林油田低渗透、裂缝油藏注水开发后期注水窜流严重的特点,研制出新型冻胶调剖堵水剂HSG。对HSG成胶前溶胶体系的表观黏度影响因素进行了分析,分析认为在相同剪切速率下溶胶体系表观黏度随共聚物浓度、矿化度、碱含量的增加而增大,并表现出剪切稀释特性,黏温测试表明溶胶体系表观黏度随温度升高而下降;对HSG成胶后冻胶体系的强度进行了测定,确定其屈服应力值为3500 Pa,振荡剪切应力扫描确定了冻胶体系的线性黏弹性区域,频率扫描确定该冻胶为强冻胶体系;2组并联填砂管选择注入试验表明,HSG溶胶体系具有良好的选择注入能力,能达到优先进入高渗透层的目的;20 m超长填砂管封堵试验表明,HSG溶胶体系的注入压力梯度为0.82 MPa/m,具有易于注入的特点,HSG成胶后的封堵强度为17.54 MPa/m,具有较强的封堵能力。该研究为HSG冻胶调剖堵水剂现场应用提供了借鉴。