微凝胶与聚合物组合驱复合效应研究及矿场应用

一维与三维岩心驱油实验结果表明,微凝胶段塞与聚合物段塞交替注入的组合驱技术具有良好的复合效应。微凝胶+聚合物的二段塞组合驱方式,可以封堵高渗透层,分流作用好,扩大波及体积的能力强。聚合物+微凝胶的二段塞组合驱方式,可以防止聚合物驱后续水驱的快速指进,延长聚合物段塞的有效期。聚合物段塞的作用是降低流度比和提高驱替能力。组合驱技术"调""驱"结合,效果优于单一的聚合物驱和微凝胶驱。将0.19 PV微凝胶+0.32 PV聚合物组合驱应用于双河油田437Ⅱ1-2油组,到2007年底,组合驱吨聚合物增油105t/t,提高采收率7.44%,采收率增幅比聚合物驱高3.14个百分点时,费用比聚合物驱低11.4%。     

新型逐级调堵技术优化与设计

针对渤海BZ34-3油田水驱开发过程中存在的油井含水率高、非均质性强问题，以往采取的解决方法是单一注凝胶调剖或微球调驱，实验证明这两种方法的剩余油开采效果均不理想。为了提高油田开发效果，通过室内岩心模型开展了“调剖+调驱”组合方式对驱油效果影响的研究。以目标油田为例，对组合调驱和单一的调剖或调驱技术各项指标进行对比，得出适用于普遍非均质性较强油田的注入方式。另对5种调剖剂搭配优选微球的效果进行综合评价，评选出适合目标油田条件的组合调驱体系及最优段塞组合方式。实验结果表明：在65℃下，中等凝胶、弱凝胶、铬凝胶聚合物分子间交联速度比等流度调驱剂和冻胶分散体（DMG）这2种体系快，具有良好的成胶强度；纳米聚合物微球的分散性和稳定性要优于超分子聚合物微球，且质量浓度变化对纳米型微球粒径中值影响程度不大；中等凝胶体系与岩心高渗层配伍性较好，0.1 PV中等凝胶+0.2 PV纳米微球的段塞组合调驱比单一的调剖或调驱技术的采收率增幅要大，且能够有效改善储层的非均质性，驱油效果较好。     

海上油田功能型聚合物调驱的实验研究

渤海油田油层非均质性严重、油水流度差异大、吸水剖面不均衡,比较适宜采取深部调驱的方式来提高采收率。通过岩心模拟实验对一种新的功能型聚合物GN-1的黏度—浓度关系、流动性能进行了测定,对该聚合物的流体转向能力和调驱效果进行了评价,结果表明其具有良好的调驱能力。使用高浓度的普通聚合物0.1 PV+GN-1聚合物0.15PV组合驱替能有效的动用中低渗透层,大幅度提高采出程度。     

组合驱提高原油采收率实验研究

根据河南油田双河北Ⅱ4-5块已完成聚合物和微凝胶驱的现状，提出了对聚合物驱、聚合物／表面活性剂二元复合驱、微凝胶驱优化组合进行组合驱提高其原油采收率的观点。并在数模优化组合驱段塞构成的基础上，对不同渗透率的天然岩心与人造岩心进行了驱油实验。实验表明在双河北Ⅱ4-5块聚合物驱后实施组合驱提高原油采收率不仅可行，而且采收率（天然岩心）达13％。在最佳注入速度（14．2m／d）下，采收率高达15．7％。其驱油机理是调堵提高波及系数和降低油水界面张力而提高洗油效率。     

非均质油藏聚合物微球-表面活性剂复合调驱体系

为了进一步提高非均质油藏水驱开发后的采收率,将聚合物微球与表面活性剂相结合,研发出一种适合非均质油藏的聚合物微球-表面活性剂复合调驱体系.文中对聚合物微球和表面活性剂的最佳注入质量浓度和注入量分别进行了评价,并在此基础上开展了三层非均质岩心驱油实验.研究结果表明:聚合物微球JWQ-11具有良好的膨胀性能和封堵性能,当JWQ-11质量浓度为2000mg/L、注入量为0.3 PV时,对不同渗透率岩心的封堵率均在90％以上;表面活性剂SGS-Ⅱ具有良好的界面活性和驱油效果,当SGS-Ⅱ质量浓度为2 500 mg/L时,油水界面张力降低至10-3mN/m数量级,当其注入量为0.3 PV时,低渗岩心水驱后采收率提高12.0百分点以上;水驱后,聚合物微球-表面活性剂复合调驱体系和后续水驱总共提高采收率24.2百分点.现场应用结果表明:W31井组实施聚合物微球-表面活性剂复合调驱措施后,注入井高渗层吸液量下降,低渗层吸液量增大,生产井日产油量提升1倍以上,含水率明显下降,达到了良好的增油效果.     

聚合物驱后泡沫驱提高采收率技术

通过聚合物及泡沫在石英砂模型中形成的封堵能力比较、聚合物与泡沫体系驱油能力比较及聚合物驱后泡沫驱油试验，证明泡沫驱在多孔介质中具有良好的封堵调剖能力，并且在油藏中能够选择性封堵高渗层，对聚合物驱后未能波及的低渗层具有良好的驱油能力，是聚合物驱后一种行之有效的方法。从试验可以看出，泡沫体系的阻力因子是聚合物的数倍以上。表观粘度大，具有较强的封堵调剖能力，其注采压差明显高于同浓度聚合物溶液。试验证明，聚合物驱后单一聚合物的二次注入效果较差，经济风险大，而强化泡沫的多次注入效果良好，累计段塞达到1PV时提高采收率高达34％；在聚合物驱后残余油含量较低且剩余油分布不均匀的条件下，仍然能够较大幅度地提高原油采收率，提高幅度达10％，特别是对于低渗层提高采收率的能力明显优于聚合物。     

聚合物微凝胶组合驱油效果实验研究

使用双管并联长岩心填砂模型和五点法层间非均质模型,模拟研究聚合物溶液和微凝胶体系的流动特征、分流作用和剖面调整能力,探讨微凝胶与低浓度聚合物交替段塞组合的调驱性能和驱油效果,为提高采收率组合驱油方法提供实验依据和理论指导。     

濮城油田沙二上2+3油藏条件下体膨剂与聚合物混合调驱实验研究

报道了4个平行双岩心组合的体膨剂与聚合物混合调驱结果。所用体膨剂为工业品,代号HLP-02,为一种预交联凝胶颗粒,平均粒度200目,在自来水中24小时膨胀倍数80-90,在矿化度120 g/L的模拟地层水中配成5g/L的悬浮液。1.8 g/L聚合物HPAM溶液,黏度25 mPa·s。实验用储层洗油岩心表面弱亲水至中性,直径2.5cm、长7-8 cm,驱替温度80℃,0.1 PV体膨剂悬浮液与0.2 PV聚合物溶液混合注入,候凝12小时。kg0.330/0.0627μm^2双岩心组合,水驱至含水100%时原油采收率为74.0%/37.9%,注入混合调驱剂后采收率增值0/2.7%;kg0.345/0.0783μm^2双岩心组合上,水驱采收率为62.0%/45.7%,调驱增值为1.0%/2.9%。kg为0.0953/0.0512和0.0903/0.0280μm^2两个双岩心组合,水驱至含水80%时的采收率分别为32.0%/27.0%和30.3%/25.8%,调驱增值分别为34.0%/33.6%和37.2%/19.4%。对于所研究的濮城油藏,在目前含水80%条件下实施体膨剂/聚合物混合调驱较好,在水驱至残余油状态时调驱效果很差,高渗油层基本不出油,低渗油层出油很少,达不到应有的采收率。讨论了油层产水率与含水率的关系。图4表1参4。     

Cr3+聚合物弱凝胶调驱剖面变化规律及改善方法

采用分子内交联为主的Cr³⁺聚合物弱凝胶,通过“分注分采”岩心驱替实验研究调驱剂段塞尺寸、岩石渗透率和原油黏度对储层吸液剖面和产液剖面的影响。针对渤海油田LD10-1区块渐新统东营组进行了“堵/调/驱”实验。研究结果表明：①调驱剂段塞尺寸对注采两端液流转向和剖面返转时机没有影响,但超过0.3 PV后单位体积段塞尺寸Cr³⁺聚合物弱凝胶提高原油采收率增幅减小,随储层渗透率级差和原油黏度增大,注采两端液流转向时机延后,剖面返转时机提前;②“有机/无机”复合凝胶体系封堵高渗透率层、聚合物微球调控微观非均质性和稠油流度改善剂提高驱油效率等3种措施同时实施,可提高聚合物弱凝胶调驱后的采收率;③“堵/调/驱”组合提高采收率机理为：封堵优势渗流通道扩大非均质储层宏观波及体积、聚合物微球在变径孔隙或喉道处发生桥堵实现微观液流转向、高效驱油剂可进入未波及孔喉区域发挥降黏原油、降低油水界面张力和高效驱替等3种作用。     

生物酶驱油室内实验

生物酶溶液可以提高水湿油藏驱油毛管动力,降低油湿油藏水驱油毛管阻力,提高原油采收率.从室内岩心驱油实验可看出,在酶溶液浓度相同,岩心渗透率相近,随注入SUN溶液PV数的增加,采收率提高值增加;但注入0.6PV以后采收率增加幅度减缓,所以确定0.6PV为最佳注入PV数.机理分析及室内模拟驱油实验证实,生物酶溶液可以作为驱油剂驱油,提高低渗透油田的采收率.     

聚合物驱后多元调驱体系提高采收率研究

根据聚合物驱后提高采收率的需要,筛选了多元调驱体系的凝胶颗粒类型、交联剂最优浓度和洗油剂最优浓度,分别考察了单元注入体系(50 mg/L或100 mg/L交联剂、2000 mg/L阳离子凝胶微球,注入体积1 PV),二元注入体系(100 mg/L交联剂+2000 mg/L阳离子凝胶微球,注入体积1 PV)和三元注入体系(0.4 PV×2000mg/L阳离子凝胶微球+0.3 PV×100 mg/L交联剂+0.4 PV×2000 mg/L高效洗油剂)的调剖效果。实验结果表明:二元注入体系转水驱突破压力为3 MPa左右,而且压力整体波动范围和波动幅度都明显高出单元注入体系的,这说明二元注入体系调剖效果比单元注入体系的好;在水驱采收率39.65%、聚合物驱提高采收率18.38%的基础上,三元注入体系提高采收率22.82%;水驱和聚合物驱阶段注入压力较低,凝胶微球注入后压力迅速上升,交联剂的注入保持了压力,高效洗油剂驱使压力进一步上升,转后续水驱后压力下降并稳定在2 MPa左右;与二元注入体系相比,三元注入体系的后续水驱压力明显降低,这保证了在不影响调驱效果的同时还能降低后续水驱压力,因此多元注入体系具有更好的实际应用价值。图5表3参9     

非均质油藏聚合物驱提高采收率机理再认识

以大庆、大港、长庆等油田的储集层岩石和流体为模拟对象,探讨了非均质油藏聚合物驱提高釆收率的机理和技术途径,通过对比"等黏度"和"等浓度"条件下普通聚合物溶液、甘油、"片-网"结构聚合物溶液和非均相弱凝胶等的驱油效果,论证了聚合物类驱油剂黏度与驱油效果间的关系,提出了改善聚合物驱效果的方法.研究表明,聚合物在多孔介质内因...     

弱凝胶调驱体系在岩心试验中的行为特性研究

弱凝胶调驱技术指采用接近聚合物驱的溶液浓度,加入少量延缓交联型交联剂,使之在地层内产生缓慢、轻度交联,在某种程度上可看作是将聚合物驱和调剖有机结合的总体技术。研究了弱凝胶在常规岩心中的行为特性,包括已形成的弱凝胶在岩心中的运移行为、弱凝胶在岩心中形成后水驱的行为、弱凝胶选择性调驱作用及双管驱替的整体效果。试验结果表明:弱凝胶在岩心中可发生运移;弱凝胶调驱剂具有较好的渗透率选择性,即优先进入高渗透的大孔道,进入低渗透部位则很少;弱凝胶调驱措施有较好的提高采收率效果。     

Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入调驱作用机理——以渤海LD10-1油田为例

针对渤海LD10-1油藏减缓吸液剖面反转技术需求,通过层内非均质岩心驱替实验,发现Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入工艺具有较好的增油降水效果,运用并联岩心驱替实验,从驱替过程和驱油效果两方面探讨了交替注入增油机理。结果表明,相比整体凝胶段塞注入工艺,"Cr~(3+)聚合物凝胶+水"交替注入方式具有更好的封堵和驱替效应。凝胶前置段塞对高渗透层实施封堵后,后续水段塞一方面可使弱凝胶分子线团膨胀加强封堵效果,改善后续流体的转向能力,另一方面还可增强驱替效果,减缓吸液剖面反转现象。在实际设计交替轮次数时,应考虑水段塞过多易引起高渗透层突进的问题。     

弱凝胶体系地层流体转向技术在海上稠油油田的应用

稠油油田注水开发过程中,受不利流度比和非均质性的影响,注入水沿高渗层突进,造成油井暴性水淹,严重影响水驱开发效果.针对海上稠油油田的开发特点和存在问题,对弱凝胶体系的适用性进行了分析,对影响凝胶体系调驱的关键参数进行了优化.结果表明,原油黏度影响弱凝胶调驱效果,随着黏度的增大调驱效果有变差趋势.在含水率40%以后,注入...     

油田深部调驱剂的研究及应用

深部调剖驱油技术作为厚油层层内剩余油挖潜的重要措施在油田注水开发后期起着越来越重要的作用。在综合调研国内外有关深部调剖技术的研究和应用基础上,综合分析了凝胶类、微生物类、沉淀型无机盐类和粘土颗粒类等4类调剖驱油剂在国内外的发展和应用状况,指出了它们的适用范围和特点,重点对比了本体弱凝胶(BG)、胶态分散凝胶(CDG)、黄原胶(XC)和预交联凝胶颗粒(PG)等4种常用深部调剖剂的优缺点,并对凝胶类调驱剂的交联剂选择进行了分析,分析了深部调驱剂的发展潜力和方向。     

耐温型冻胶泡沫调驱体系的性能研究

通过气流法制得了稳定性好、强度高、封堵能力强的耐温型冻胶泡沫体系,考察了体系pH、无机盐、温度、原油等对冻胶泡沫稳定性的影响,评价了冻胶泡沫破坏后水化液的洗油能力;通过与常规氮气泡沫和弱冻胶的对比试验,考察了冻胶泡沫的调驱性能。结果表明,冻胶泡沫体系在phi〉8时,稳定性几乎不受pH影响,在80℃时稳定性最好;冻胶泡沫起泡前加入原油,体系稳定性变化很小,起泡后加入原油,体系稳定性变差;冻胶泡沫水化液使采收率提高;冻胶泡沫调驱后,低渗岩心的采收率提高了47．91％,比弱冻胶和常规氮气泡沫调驱效果好。     

弱凝胶—表面活性剂室内试验

弱凝胶-表面活性剂调驱具有大幅度提高原油采收率的特点。在对弱凝胶黏度、表面活性剂与模拟原油界面张力性能评价的基础上,优选出高效的弱凝胶-表面活性剂复合体系,其配方为2000 mg/L AP-P3+(5~40) mg/L Cr3++500 mg/L SDBS表面活性剂。体系中凝胶在60℃条件下能稳定半年以上,表面活性剂与模拟油的界面张力达到超低(10-2 mN/m)。体系中弱凝胶与表面活性剂配伍性试验表明,所筛选出的弱凝胶与表面活性剂有较好的配伍性。物理模型驱油效率试验结果表明,在水驱至不出油后,改注0.4 PV弱凝胶后跟注0.4 PV表面活性剂,再注0.4 PV 1800 mg/L聚合物溶液保护段塞,可提高层间非均质模型的采收率19.6个百分点,其中低渗透层采收率提高幅度为31.4个百分点。     

聚合物驱后交联聚合物深部调剖技术室内试验研究

为了避免聚合物驱后恢复水驱时含水率迅速上升,研制了交联聚合物深部调剖剂冻胶107,并对其配方进行了优化。通过平行管流动试验,分高、低两种渗透率模拟油藏非均质性,研究聚合物驱后的压力、各种渗透率层的采收率和含水率的变化。试验结果表明,聚合物驱后直接进行深部调剖,流动性较强的深部调剖剂将主要进入高渗透孔道,对高渗透层造成封堵,为了使组合调剖剂能进入深部高渗透层,提高原油采收率,必须按照先弱后强的顺序,尽可能早的注入组合调剖剂。