孔喉尺度弹性微球调驱影响因素

为了进一步表征孔喉尺度弹性微球的调驱效果,通过填砂管驱替实验,研究了微球粒径与岩心孔喉直径之比、驱替速度、微球质量浓度对调驱效果的影响。结果表明:微球封堵率和最大变形运移压力梯度随微球粒径与孔喉直径之比的增加先增大后减小,随驱替速度的增加而减小,随注入微球质量浓度的增加而增大。当微球粒径与孔喉直径之比为1.4～1.5时,调驱效果较好;当微球粒径与孔喉直径之比为1.42时,微球封堵率和最大变形运移压力梯度均达到最大,分别为90.4%和0.1MPa/m;当驱替速度大于5m/d时,驱替速度对微球封堵率和最大变形运移压力梯度的影响变小。在矿场条件下,近井地带驱替速度大,远井地带驱替速度小,微球可以顺利运移至远井地带,到达油藏深部并形成有效封堵,实现深部调驱。当微球质量浓度大于1500mg/L后,随微球质量浓度增加,封堵率的增加幅度变小。     

孔喉尺度弹性微球调驱体系的流变性质

孔喉尺度弹性微球的流变性质不同于其他驱油剂,为适应实际油藏的复杂条件,利用激光粒度分析仪研究了孔喉尺度弹性微球的粒径大小及分布,利用RheoStress600型旋转流变仪和M5600型流变仪分别测试了弹性微球的蠕变—恢复特性和不同频率、温度下粘性和弹性模量的变化规律,借助LVDV-II+Pro型旋转粘度计研究了质量分数、温度、剪切速率、矿化度对弹性微球溶液粘度的影响。结果表明,实验合成的弹性微球具有与油藏岩石匹配的微米级孔喉尺度特征,服从威布尔分布;具有良好的蠕变—恢复特性和粘弹性;在低温、低剪切速率下,弹性微球溶液为假塑性流体;在中剪切速率及高温、低剪切速率下,为膨胀性流体;在高剪切速率下,为近似牛顿流体。弹性微球溶液粘度较低,具有良好的流动性和调驱注入性,同时具有较好的稳定性,可用于高温、高盐油藏的深部调驱。     

非均质油藏深部调驱用聚合物微球的制备及性能评价

为解决常规丙烯酰胺类聚合物微球在高温高盐非均质油藏中应用效果较差的问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和改性环状单体(NW-1)为合成原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺和有机锆作为交联剂,制备了一种具有双重交联结构的聚合物微球SAM-2,室内评价其长期热稳定性能、黏弹性能、深部运移能力、剖面改善效果以及驱油效果,分析了调驱机理,并成功进行了现场应用。结果表明,聚合物微球SAM-2在储层温度(110℃)和矿化度(10.2×10⁴mg/L)条件下老化180 d后仍能够具备较高的黏度和良好的膨胀性能,具有良好的耐温抗盐性能和长期热稳定性能。聚合物微球SAM-2的黏弹性能较好,且具有较强的深部运移能力。注入长岩心后能够在深部区域产生有效的封堵,并能有效地改善非均质岩心的吸水剖面,注入聚合物微球后高、低渗透岩心的剖面改善率可以达到98.7%。三层非均质岩心水驱结束后注入0.5 PV聚合物微球SAM-2,可使采收率继续提高25.34百分点,调剖驱油效果较好。现场应用结果表明,M-101井采取聚合物微球SAM-2深部调驱措施后,平均日产油量提升56....     

交联聚合物微球在深部调驱中的应用

油藏非均质性是制约采收率提高的关键因素,交联聚合物微球调驱技术是解决这一问题的重要技术手段.低渗透油藏复杂的孔隙结构,深海、深井油藏中高盐、高温等恶劣油藏环境,对微球注入、封堵、深入、耐温、耐盐等性能提出了更高的要求.综述了交联聚合物微球的调驱机理、制备方法及矿场试验应用的研究进展与目前存在的问题,并提出交联聚合物微球...     

交联聚合物微球深部调驱体系的评价与应用

制备了一种交联聚合物微球深部调驱体柰,对其进行了室内评价。结果表明,在高温高矿化度条件下,该微球具有较好的水化膨胀性;在岩心中通过“封堵-变形-突破-深入-再封堵”能对地层实现逐级封堵,达到深部流体改向和提高采收率的目的。在永8断块开展了3口井的深部调驱试验,结果表明,其能有效封堵高渗层,提高中、低渗层的吸水能力,增产原油。     

海水基弹性微球深部调驱工艺在埕岛油田的应用

埕岛油田主力含油层系馆陶组发育高孔、高渗透砂岩油藏,因高速开发,导致油井含水上升速度快。采用海水配制弹性微球,其初始粒径按照1/7~1/3倍孔喉直径的架桥准则进行选择,确定了微米级海水基弹性微球,并对海水基弹性微球的粒径与孔喉的匹配关系、粘度和双管驱替效果等进行了实验。结果表明,海水基弹性微球膨胀10~15 d后粒径达到1.4~1.5倍孔喉直径时,可产生有效封堵;其初始粘度约为1 mPa·s,易于进入油层深部。在埕北25A试验区,采用计量泵向高压注水管线中注入0.01倍孔隙体积的海水基弹性微球后,水井注入压力上升了1~2 MPa,充满度提高了0.22~0.57,对应11口油井有9口井见效,平均含水率下降了7.6%,恢复水驱4 a后仍有效,表明海水基弹性微球深部调驱工艺对海上油田稳油控水具有长效性。     

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J...     

孔喉尺度弹性微球运移封堵特性研究

为了进一步明确孔喉尺度弹性微球调剖剂的深部液流转向机理,通过进行理论分析,并开展微球在水驱后、聚合物驱后岩心中的运移封堵实验及多测点运移封堵实验,研究了微球在多孔介质中的运移封堵特性．研究表明：微球分子三维网络结构中高分子链的柔性及物理交联点和自由水的可动性是其具有良好的弹性变形能力和运移封堵能力的基础：微球在水驱后、聚合物驱后岩心中的运移均表现出“波动式压力变化”的特征．不同的是在聚合物驱后岩心中压力波动幅度较小,压力的波动变化说明微球在多孔介质中不断运移、封堵、弹性变形、再运移、再封堵,直至岩心深部：微球在多测点岩心中可以运移至末端测点,并可以在运移的全程进行有效封堵。微球良好的运移封堵性能是其实现深部液流转向作用、扩大波及体积并提高油藏采收率的基础：微球对水驱、聚合物驱后油藏的良好适应性,将在各种油藏进行深部调剖提高采收率的进程中发挥更大的作用。     

聚合物弹性微球乳液调驱实验研究

针对大多数油田存在非均质性严重、调剖效果不理想的状况，中科院理化所研制了一种暂命名为“聚合物弹性微球乳液”的新型调剖驱油剂。对这种新型用剂进行了3种岩心实验模拟研究:人造短岩心实验表明，在多孔介质中这种新型乳液具有良好的封堵性能和稳定性；人造长岩心实验表明，该调驱剂在多孔介质中呈现出良好的黏弹性和拉伸性，能够起到深部调剖作用；三管并联短岩心非均质实验表明，这种新型乳液不仅能显著地降低高渗通道的分流量，具有良好的调剖效果，还具有较好的驱油效率。对新型乳液不同浓度对驱油效率的影响也进行了研究，表明聚合物弹性微球乳液是一种具有潜力的调剖驱油剂。     

聚合物微球调驱机理研究

通过室内渗滤评价实验和核磁共振实验,研究了多孔介质不同渗透率条件下聚合 物微球调剖效果规律,分析了规律产生的原因.结果表明,多孔介质平均渗透率适当时,聚合物微球可以达到最佳调驱效果,超出这一范围效果将变差.通过岩心驱替核磁共振分析实验进一步揭示其作用机理,即聚合物微球粒径应与孔喉尺寸匹配.聚合物微球粒径过大或过小,都不能达到最佳调驱效果:粒径过大,可注入性变差;粒径过小,则不能有效封堵优势通道.     

磁性聚合物复合微球调剖堵水剂研究

介绍了结构稳定、纳/微米级的磁性聚合物复合微球,可用作深度调剖驱油剂和堵水剂。表征分析了微球内磁性二氧化硅无机内核和聚丙烯酰胺-丙烯酸聚合物外壳的复合结构。室内评价试验表明,该聚合物复合微球具有很好的水溶胀性、耐温耐盐性,并具有一定的封堵能力,适于注水井深部调剖;同时,该聚合物复合微球具有超顺磁性,作为选择性调剖堵水剂,不仅在其突破油层随采出液携出时可实现磁性分离,而且适于在生产油井内进行磁性堵水,是一种具有潜质的新型调剖堵水剂。     

基于毛细管模型的纳米聚合物微球深部调驱机理

常规粒径匹配理论认为,聚合物微球能否进入地层孔隙并向深部运移,取决于粒径和地层孔喉直径的匹配关系,但无法充分解释纳米聚合物微球粒径越小、调驱效果越好的现象。文中根据微观实验明确了纳米聚合物微球在地层中的主要作用形式,建立了纳米聚合物微球沉积调控关键渗流参数数学模型,同时建立了2种基于毛细管模型的聚合物微球调驱数学模型,并通过算例对模型验证。研究结果表明:纳米聚合物微球在孔隙中的作用形式主要为沉积,通过沉积使得液流部分转向,进而达到扩大波及体积的目的;纳米聚合物微球调控储层渗透率的作用机理,是沉积后改变了孔隙的比表面积;算例表明,纳米聚合物微球通过沉积调驱的效果优于常规微球的封堵作用,也与数学模型及现场使用结果相符。该研究揭示了纳米聚合物微球深部调驱机理,为现场使用提供了理论依据。     

非均质条件下二元体系微观驱油机理研究

采用非均质微观仿真模型,针对非均质条件下不同特征水驱残余油,研究聚合物/表面活性剂（SP）二元体系微观驱油机理及其驱油效率。为了更好地研究SP二元体系,利用相同的方法对聚合物、表面活性剂的驱油机理和驱油效率进行了研究。结果表明,SP二元体系兼具聚合物和表面活性剂的特性,不仅能够启动连片状、柱状、膜状和孤岛状残余油,还能依靠自身较高的黏弹性和一定的乳化性能启动盲端残余油。在非均质条件下,SP二元体系既能有效地改善流度比,扩大波及体积,一定程度上启动低渗层;又能利用活性剂的洗油能力提高驱油效率,大幅度提高采收率。该研究对深入探讨非均质条件下的复合体系驱油机理及现场应用具有指导意义。     

高温可动凝胶调驱技术研究

由于常用的可动凝胶调驱体系适应温度范围(70℃以下)较窄,不能适应华北油田冀中高温(80～125℃)主力砂岩油藏调驱的要求,为此开展了高温可动凝胶调驱技术研究.采用超高分子量抗温耐盐的聚合物为主剂,筛选了高温复合延缓交联剂、高效稳定剂;通过正交试验法优化出了使用配方.在此基础上,进行成胶时间、热稳定性考察和封堵、驱油物模试验.试验结果表明,该调驱剂具有耐115 ℃高温、成胶时间可调(24～72 h)、热稳定好、115 ℃恒温考察240 d不破胶、既有调剖作用(封堵率60%～98.2%)又有驱油作用(提高采收率12%～23.4%)、能使用油田回注污水配液的特点.经过7井次现场应用,取得了较好的增油效果,累计增油7000 t以上.     

聚驱后油藏井网调整与深部调剖三维物理模拟实验

针对聚合物驱后油藏剩余油分布特点,提出了井网调整与深部调驱相结合的提高采收率方法。孤岛油田中一区Ng3注聚区为模型原型,以相似准则为理论基础,设计并制作了平面非均质三维物理模型;研制了具有自组装特性的聚合物微球,优选出由BS与AES复配而成适用于目标油藏的乳化剂体系;原始一注四采五点法井网注聚后采收率为34.1%,在进行驱替试验的同时,采用电阻率法测量了模型中含水饱和度分布;调整原始井网,对非均质油藏模型分别注入聚合物溶液和聚合物微球与乳化剂复合体系深部调驱2组实验。结果表明,2个方案均可以提高聚驱后油藏采收率,单一聚合物溶液提高6百分点,而聚合物微球与乳化剂复合体系可提高采收率16百分点。分析各驱替阶段剩余油分布情况,聚合物微球与乳化剂复合体系能够封堵高渗层,使后续驱替液转向进入两侧低渗区域。