高泥质砂岩油藏防膨控砂体系性能评价与应用

黏土膨胀及微粒运移的综合作用是影响高泥质砂岩油藏开发效果的主要原因,常规工艺难以同时满足防止黏土膨胀、有效控制微粒运移的要求,因此,需要创新控砂理念,开发具有针对性的防膨控砂体系。新型防膨控砂剂体系复合了优质防膨剂及控砂剂新材料,利用优质防膨剂防止高泥质组分膨胀伤害地层,同时含有酰胺基、氨基等功能性官能团的控砂剂与储层微粒通过氢键、静电作用相互吸附,形成稳定均匀的分子膜,可固定地层粉细砂或黏土颗粒。性能评价表明:防膨控砂剂体系防膨率大于90%;耐冲刷排量达6 000 m L/h,远高于常用抑砂剂900 m L/h的指标,对不同粒径微粒均具有良好的控砂作用,储层深部防膨控砂作用显著。截至2018年12月,现场应用15口油井,控砂成功率达100%,累计增油达18 900 t,应用效果良好。易于成膜的分子结构设计,巧妙解决了控砂性能与渗透率、保留率之间的矛盾,为成膜型控砂剂的研究开辟了新的方向。     

中高渗透稠油油藏新型防膨抑砂剂的研制及应用

胜利油田中、高渗透稠油油藏大部分以原油胶结为主,这类油藏原油黏度高,黏土含量高,出砂严重且地层砂粒度中值相对较小,储层非均质性严重。新型防膨抑砂剂——FS-FYJ防膨抑砂剂是一种网状多羟基阳离子聚合物,能够非常有效而永久地防止黏土膨胀,控制砂粒运移,既有效地保护了油层又明显地改善了中、高渗透稠油油藏的开发效果。通过室内泥岩颗粒稳定、抑砂等评价、伤害实验测试了FS-FYJ防膨抑砂刺的防膨抑砂效果及对地层的伤害率,并在郑家、王庄等多个地区现场推广应用了10余口井,取得了显著的防砂效果,解决了胜利油田中、高渗透稠油油藏的防砂难题。     

溶胶- 凝胶型MgO 纳米材料抑砂技术

针对高泥质、粉细砂岩油藏地层微粒运移堵塞、冲蚀破坏挡砂屏障导致油井液量大幅下降的问题,通过实验数据和相关计算,分析了不同纳米材料的吸附效率,优选出溶胶- 凝胶型MgO 纳米材料涂覆支撑剂作为砾石充填层,其微粒吸附效率达78.85%,流出物的浊度仅为阳离子抑砂剂的5.5%,流出物中含砂量约为用阳离子抑砂剂的9.3%,固砂效果远优于油田常规阳离子抑砂剂。在胜利油田 LNJ501 井现场应用后油井采出液含砂量0.01%,液量是施工前的3.42 倍,有效生产时间389 d,说明溶胶- 凝胶型MgO 纳米材料抑砂技术可达到恢复产量、延长防砂有效期的目的。     

稠油油藏用防膨抑砂剂的研制与性能研究

防膨抑砂剂是用来防止储层黏土膨胀及抑制地层砂分散、运移的稠油油藏用核心添加剂。以丙烯酰胺、三甲基烯丙基氯化铵为原料,70℃下反应4 h,得到防膨抑砂剂产品。通过红外光谱、热重/差热分析对其结构进行表征,考察了反应原料、防膨抑砂剂加量对防膨效果、抑砂效果的影响。结果表明,随丙烯酰胺与三甲基烯丙基氯化铵质量比的减少,防膨率增加,当丙烯酰胺与三甲基烯丙基氯化铵质量比为7:3时,加量为0.5%的防膨抑砂剂产品防膨率为94.90%,冲出地层砂的砂粒运移程度为未处理前的4.04%。而随防膨抑砂剂加量的增大,防膨率提高,防膨抑砂剂加量以0.5%为宜。由岩心伤害性能评价结果,在30℃、120℃温度下,防膨抑砂剂对岩心渗透率伤害率较小,均小于10%。     

FYJ-2防膨抑砂剂在中高渗透稠油油藏的应用

新型防膨抑砂剂FYJ-2是一种新型网状多羟基阳离子聚合物,它能够非常有效而永久地防止粘土 膨胀,控制砂粒运移,既有效地保护了油层又明显地改善了中、高渗透稠油油藏的开发效果。通过室内 泥岩颗粒动态冲刷试验、抑砂试验和对地层的伤害试验,测试了FYJ-2的防膨抑砂效果。结果表明,该 防膨抑砂剂具有较强的粘土稳定抑砂作用,并可有效地防止对地层的伤害;在郑王庄油田的现场实施, 防砂成功率达90％。     

马王庙油田储层防膨抑砂剂优选及矿场试验

马王庙新沟咀组储层黏土含量高,注水开发后储层含水上升,黏土膨胀运移造成储层出砂。在分析储层防膨抑砂机理基础上,通过对防膨抑砂剂的配伍性、防膨率、抑砂效果进行综合性能评价,优选出阳离子聚合物防膨率为92.7%的防膨抑砂剂DG,矿场试验5口井,出砂油井平均冲砂周期延长199天,防膨抑砂效果好,提高了新沟咀组出砂储层开发效果。     

海上油田微粒运移堵塞井解堵控砂一体化工作液体系

针对海上油田微粒运移堵塞井产能下降严重的问题,采用酸化解堵后再防砂的常规工艺措施往往存在作业工期长、成本费用较高以及施工效果较差等缺点,因此,开展了解堵控砂一体化工艺措施研究。室内以复合有机酸HCW-2、树脂HWR301S和固化剂HWR302S为主要处理剂,研制了一套适合海上油田微粒运移堵塞井的解堵控砂一体化工作液体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明:该体系的控砂能力较强,在高流量（120 mL/min）和长时间（720 min）驱替作用下仍能保持较高的控砂效率;注入解堵控砂一体化工作液可以有效解除微粒运移产生的堵塞伤害,并且注入流速越大,解堵效果越好;另外,该体系还具有较低的黏度、pH值和表面张力,有利于其注入和返排,体系的防膨性能、缓蚀性能和稳定铁/钙离子性能较好,能够确保施工过程的安全,并不会对地层造成二次伤害。综合分析研究结果,研制的解堵控砂一体化工作液体系能够在解除微粒运移堵塞的同时起到良好的控砂效果,达到长效解堵增产的目的。      

新型双季铵盐抑砂防膨剂性能评价及作用机理探讨

针对疏松砂岩储层酸化后速敏增强、易出砂等问题,研制出了一种以聚醚胺、季铵化试剂、AMDMDAAC共聚物等为原料,具备抑砂、防膨、缩膨功能的新型双季铵盐抑砂防膨剂。通过室内实验,对所研制的新型双季铵盐抑砂防膨剂进行了性能评价,在此基础上开展了作用机理探讨,结果表明该新型抑砂防膨剂与酸液配伍性良好,其抑砂、抗冲刷、防膨、缩膨等性能明显高于市场同类产品,可作为酸化添加剂在疏松砂岩酸化解堵作业中使用,也可单独作为抑砂防膨剂在油井转注、水井试注中使用。     

荷电分子膜固砂机理及油藏适应性评价

针对河口油区疏松砂岩油藏机械防砂效益低、常规固砂剂对储层伤害大的问题,开展荷电分子膜固砂体系研究。筛选出荷电聚合物2012A001作为荷电分子膜固砂体系的主剂,重点分析固砂体系受pH值调控的反应机理,同时考察不同油藏条件对固砂效果的影响。结果表明:荷电分子膜固砂体系的耐冲刷流量达6 000 mL/h;温度超过40℃,矿化度为10 000 mg/L以下,随着温度升高和矿化度增高,体系的固化速度增快;黏土含量越高,渗透率保留率越低,当黏土含量超过5%时需加入黏土稳定剂;砂粒表面含油会影响固砂体系吸附,现场注入前需进行充分的洗油处理;砂粒粒径越小、聚合物质量分数越高,防砂效果越好,但对渗透率伤害也越大,现场需根据区块砂粒粒径选用合理质量分数的荷电分子膜固砂体系。根据河口油区疏松砂岩油藏的储层特征,分别配制了不同配方的荷电分子膜固砂体系。自2018年至今,现场推广应用15井次,累积增产原油达4 500 t,投入产出比达到1∶6。     

静电强化成膜控砂剂分子设计、性能与作用机理

针对传统的化学固砂剂对地层渗透率伤害大以及聚合物类控砂剂吸附力弱、有效期短等问题,通过分子模 拟研究确定了控砂剂聚合物与二氧化硅之间的相互作用能。利用改性单体2,3-环氧丙基三甲基氯化铵制备了 季铵化改性聚酰胺控砂剂,在此基础上进行结构表征和性能测试。通过研究粒间结合力、砂粒表面的Zeta 电位 和覆膜砂粒的扫描电子显微镜图分析强化成膜控砂剂的作用机理。结果表明,季铵基团的引入增强了控砂剂聚 合物与二氧化硅之间的相互作用能。通过模拟井下控砂实验,确定季铵化的最佳反应接枝率为4%。冲刷流量 为7 L/h 时,砂柱出砂量仅为32 mg/L。静电强化成膜控砂剂现场应用效果显著,控砂施工后的产油量和产液量 大幅增加,原位稳定储层作用明显。     

弱胶结砂岩储层分子膜稳定剂体系的制备与性能

针对弱胶结砂岩储层阳离子稳砂剂体系耐冲蚀性能差、稳砂有效期短问题,研发了一种集合树脂胶结剂强度好、季铵盐渗透率伤害小等特点MS型分子膜稳定剂体系,并对其分子结构、分子膜耐冲刷性、稳砂抑砂性、流体渗流性能进行了评价。研究结果表明,MS分子膜稳定剂体系具有较高强度,拉伸强度为2.5 MPa、断裂伸长率可达112%,耐冲蚀性能较好。MS稳定剂具有较强的稳砂抑砂能力,MS稳定剂质量分数为2%、处理量2.0 PV、处理时间8 h时,出砂浓度低于0.15 g/L;MS稳定剂具有阻水不阻油的功能,质量分数2%、注入体积2.5 PV、处理时间8 h时,岩心水相渗透率从510×10~(-3)μm~2降至450×10~(-)~2,而油相渗透率几乎未变,在782×10~(-3)μm~2左右。稳定剂MS通过物理吸附、化学胶结实现对弱胶结地层微粒原位稳定,达到防止出砂目的。图5表1参10     

海上油田疏松砂岩储层解堵防砂联作工艺研究及应用

南海西部疏松砂岩储层胶结疏松易出砂,油井见水后敏感性矿物遇水膨胀、分散运移,对储层造成微粒运移伤害,单一的提液及酸化措施有效期短且进一步加剧粘土矿物微粒运移。开展了解堵防砂联作工艺研究,实验结果表明,解堵液综合解堵性能优良,岩心驱替实验加大生产压差后岩心渗透率损害率达32.54%,经解堵液体系解堵后岩心渗透率恢复值达106.1%,固砂液体系具有较好的固结性能及耐冲刷性能,目标储层岩屑经固砂液体系固结处理后的渗透率保留值可达82%以上,固结体强度在3.6 MPa以上,在大压差冲刷的情况下出砂率在0.026～0.029%之间,能够满足高压差下的生产要求。相关研究成果及结论对类似油井稳产增产具有重要指导意义。     

南堡凹陷高柳地区深层岩性油藏成藏条件研究

南堡凹陷高柳地区油气资源丰富,具有良好的构造背景,沙河街组三角洲前缘砂体发育,储层物性主要为中孔-中低渗储层,沙三亚段顶部发育稳定的厚层泥岩段,北东走向断层是油气垂向运移的主要通道,油气运移方式以阶梯状运移方式和"T"形或网状运移方式为主,具有形成下生上储三角洲前缘砂岩岩性油藏的的物质基础。古近系东营组地层沉积末期,该区构造运动减弱,断层不发育,具有良好的保存条件。区内发育4种典型的砂岩岩性油藏成藏模式,分别是砂体上倾尖灭油藏、透镜体油藏、不整合遮挡油藏和断层-岩性油藏。研究认为沙河街组分流河道砂岩油藏的形成与分布主要受烃源、构造和岩性三重因素控制。     

疏松砂岩气藏渗透率敏感性实验研究

压敏、速敏、水敏的联合作用是疏松砂岩储层二次伤害的主要原因。利用松散岩心的套筒取心制样技术,对疏松砂岩油藏的露头岩心取样,通过疏松砂岩油藏应力敏感实验,模拟了不同驱替压差和驱动流速下储层的压敏、速敏、水敏变化,研究了疏松砂岩气藏特殊的渗透率敏感性机理。实验结果表明：疏松砂岩储层的渗透率越低,压敏越明显,压敏主要发生在应力变化的初始阶段,一般处在投产早期的近井地带,因此,多井低产、均衡开采将有利于稳产;疏松砂岩储层可动水会加剧压敏效应,因此随着压实和出水,中—低渗储层将转变为局部低渗—特低渗储层;疏松砂岩储层渗流过程中,微粒的运移同时具有疏通提渗和堵塞降渗的双重效应,在岩心尺度上,速敏体现在测试渗透率的异常升高,对于实际生产井,当气井产量发生显著变化时,可认为近井地层发生了微粒运移引起的速敏效应,即地层出砂。     

高温涂敷砂研究与应用

胜利油田孤岛采油厂已动用稠油油藏15个,油藏储层为馆陶组疏松砂岩,主要开发方式为蒸汽吞吐开发,该开发方式对地层结构破坏大,易造成地层出砂。热采绕丝管防砂虽然起到了一定的防砂作用,但生产过程中油套环型空间被运移微粒充填堵塞,降低油井产量,同时,热采绕丝易卡管柱,后处理困难。热采吞吐工艺开采稠油疏松油田蒸汽温度高,注汽强度大,对地层冲击破坏大,要求开发应用强度高、胶结能力强、耐高温的新型防砂剂。高温树脂高温涂敷砂能够满足上述要求。1.高温涂敷砂防砂机理(1)树脂耐高温机理。由碱催化剂生产液体高温树脂,按配方要求加入硼酸…     

饶阳凹陷大王庄地区东营组岩性油藏成藏条件研究

饶阳凹陷大王庄地区油气资源丰富,具有良好的构造背景,东营组曲流河河道砂体发育,储层物性主要为中孔—中渗储层,东营组一段为区域性盖层,断层是油气垂向运移的主要通道,油气运移方式以阶梯状运移方式和"T"形或网状运移方式为主,具有形成源外下生上储河道砂岩岩性油藏的良好条件。新近系明化镇期油气聚集成藏后,该区构造运动减弱,断层不发育,具有良好的保存条件。区内发育两种典型的东营组河道砂岩岩性油藏成藏模式,分别是同生断层下降盘负向区河道砂岩上倾尖灭岩性油藏模式和构造翼部河道砂岩侧向尖灭岩性油藏模式。东营组河道砂油藏的形成与分布主要受油气资源、构造和岩性三重控制,油藏类型主要为岩性油藏和构造—岩性油藏。     

新疆某细粉砂油藏防膨抑砂体系室内试验研究

针对新疆某油田地层泥质含量高、出砂粒径中值较小的问题,研制了防膨抑砂体系。通过静态抑砂试验筛选出了BS-95和BY-53的抑砂剂配方,用动态冲砂试验确定了抑砂剂的最佳配方为BY-53(0. 5%BSA-101+0. 3%有机阳离子聚合物)。在70℃,矿化度小于3×10~4mg/L油田地层环境下,于80～100目(0. 15～0. 17 mm)的粉细混砂进行冲砂试验,排量为4 800 mL/h时,未出砂,渗透率保留率达78. 9%,能有效满足该油田粒度中值为0. 17 mm细粉砂抑砂要求。     

闵桥油田防膨抑砂剂的评价与应用

闵桥油田注水井出砂严重,影响了注水井的正常注水,拟采用防膨抑砂剂对其地层进行处理。通过防膨性能、抑砂能力、注入性能三个方面对5种防膨抑砂剂进行了评价与筛选。实验表明,KD-80-2防膨抑砂剂效果最佳且注入性能好,因此选定KD-80-2为闵桥油田使用的防膨抑砂剂。通过工艺优选,推荐其使用浓度为3.5%,吸附稳定时间24h。截至2012年8月,共有5口井进行了应用,5口井均正常生产,未见出砂。     

成膜型控砂剂的分子模拟、制备及性能评价

成膜型控砂剂有效期取决于其在储层孔隙表面的吸附性能。为了延长成膜型控砂剂有效期,采用分子力学与蒙特卡洛相结合的方法研究了不同阳离子化合物在岩石表面的吸附性能,根据分子模拟结果设计和制备了两亲型有机阳离子聚合物作为新型成膜型控砂剂,研究了成膜型控砂剂的耐冲刷性能,并在胜利油田进行了现场应用。模拟计算结果表明,二酸类单体己二酸(HDA)、二胺类单体对环己二胺(DM1)与水互溶差而与油互溶性好,HDA-DM1型聚酰胺链段具有较好的吸附性能,在石英上的吸附能为-56.34 kcal/mol,热力学和机械性能较好。按照HDA-DM1结构合成的嵌段型高分子控砂剂具有良好的耐冲刷能力,耐冲刷性能高于标准要求的3倍以上。成膜型控砂剂在胜利油田应用达10口井,控砂效果较好,控砂有效期长。图2表2参12     

1996年分类索引

文题作者期号页码一、理论研究与应用技术泥饼可压缩性的定量研究钻井液添加剂生物降解性研究香豆胶水基压裂液研究与应用防止井内水进入泥页岩层的泥浆活度确定方法云南陆良盆地浅高压气层固井技术钻井液固体微粒在油/水/表面活性剂体系中的乳化作用新型无机凝胶JMH的研究与应用GLY一1泥页岩抑制剂研制及其应用关于csT试验中几个问题的讨论聚合物钻井液对储层损害因素的研究降滤失剂作用机理研究疏松砂岩油藏出砂机理研究泥饼抗剪强度研究动态滤饼微观结构研究抗酸渣酸化液在塔中4油田的应用无粘土相钻井液的研究与应用利用发光海藻快速…