聚合物不同溶解程度的注入性及剪切后溶液性能

配制不同溶解程度的聚合物溶液,通过"炮眼"模拟装置研究其注入性及注入后的溶液性能,研究是否能够缩短其配制时间,并且满足现场配注要求。结果表明,不同溶解程度的聚合物溶液注入过程中,其入口端的注入压力随溶解程度的增加急剧降低。当溶解程度大于85%时,其注入压力平稳,注入性较好,能够满足现场长期注入。收集剪切后的不同溶解程度的聚合物溶液,搅拌溶解,它们的表观粘度、一定频率下的粘弹性及阻力系数和残余阻力系数相差不大。     

海上油田提高聚合物溶液粘度实验研究

海上油田采用注入污水稀释聚合物母液配制聚合物溶液时,聚合物溶液粘度大幅度降低,经分析得出注入污水中还原性离子S2-和Fe2+总量大于5.0 mg/L,是导致聚合物溶液粘度降低的主要因素,室内实验应用氧化剂处理海上油田注入污水和在聚合物母液中添加抑制降解剂,提高注入水配制聚合物溶液粘度,并确定注入水中投加氧化剂H_2O_2的量为20 mg/L,聚合物母液中添加抑制降解剂FJN的量为60mg/L,经处理后聚合物溶液粘度由6.1 mPa·s提升至46.8 mPa·s,增粘率高达667%,对海上油田应用聚合驱油技术进一步提高采收率具有重要意义。     

煤层气压裂中支撑剂沉降模型的对比与优选

水力压裂过程中涉及到众多固液两相流问题,如使用压裂液将支撑剂输送至地层、压裂液返排时对支撑剂的携带等。由于目前使用的支撑剂密度多大于压裂液密度,支撑剂在随压裂液运动的同时会发生沉降。支撑剂在压裂液中的沉降速度直接关系到现场的工艺设计,因此有必要对支撑剂沉降进行深入研究。目前煤层气压裂主要为清水压裂。针对清水压裂,对常用支撑剂沉降模型的计算值与实验数据进行对比,最终优选出与实际符合最好的支撑剂沉降模型。     

过滤因子评价方法的应用研究

通过改变核孔滤膜孔径、聚合物溶液浓度、配制水矿化度浓度以及实验压力,得到聚合物溶液在当前实验条件下的注入性,为确定实际油藏条件下聚合物溶液注入参数提供参考。实验结果表明:对于相对分子质量为30×106的聚合物,在配制水矿化度为300mg/L,聚合物浓度为1000mg/L条件下,通过孔径为3μm的滤膜时滤过性较差,而通过孔径为10μm的滤膜时滤过性较好;聚合物浓度由500mg/L增加到4500mg/L时,滤过性变差;配制水矿化度对聚合物溶液的滤过性有较大影响,当配制水矿化度大于5000mg/L时,聚合物溶液的滤过性能可显著提高,但表观黏度损失较大;提高实验压力有利于提高聚合物溶液的滤过性能。     

中水应用于三次采油聚合物驱溶液配制的研究

聚合物驱采油技术已经在大庆油田工业化应用,为了保证聚合物溶液的粘度,一般采用清水配制聚合物溶液,近年来清水价格的上涨造成了采油成本的不断增加。本文从降低油田开发成本、开辟新的水源角度出发,研究了将生活污水处理厂的出水处理成配聚用中水替代清水配制聚合物溶液的可行性。研究主要包括两个部分:(1)生活污水处理厂出水作为配聚用水使用时水质成分影响聚合物溶液的粘度规律。(2)对比评价研究了中水替代清水配制聚合物使用使聚合物溶液的各项应用性能指标。研究发现:生活污水处理厂出水所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+是影响配制聚合物溶液粘度的主要因素。将生活污水处理成中水替代清水配制聚合物使用使时,溶液的各项应用性能指标均满足三次采油要求。     

鄂尔多斯盆地深层煤压裂液研究及应用

鄂尔多斯盆地深层煤层气近年快速开发,产量逐年递增。深层煤层气开发多采用体积压裂工艺,广泛应用变粘滑溜水,其具备快速增稠、高抗盐、低伤害等特点。以丙烯酰胺为主体,通过共聚反应添加耐盐等功能性基团,制得了含疏水缔合结构的聚合物稠化剂。实验表明,该稠化剂增黏效果明显,综合各个因素耐盐基团AMPS占聚合物质量百分比为4%耐盐效果最好;以本区块返排液为水源配制压裂液,具有良好的减阻和携砂性能,能够满足现场施工需求。     

碱土调剖剂的性能评价

本文提出了一种适合于大庆油田使用的碱土调剖剂,由碱土和少量助剂与水混合生成的溶胶悬浮体系,当碱土与聚合物交替注入形成絮凝体后,封堵率大于90%,岩心可视化模拟实验表明,水驱之后注入碱土和聚合物后提高了后续水驱的波及系数。     

铝离子-聚合物凝胶调驱体系配方室内优选研究

铝离子-聚合物凝胶调驱技术是一种较为成熟的CDG调驱技术。从开展的调驱试验看,均取得了较好的增油效果,在相同的条件下,注剂成本低于单纯的聚合物驱油。由于A区水源矿化度高、钙镁二价离子含量高,导致注入液粘度低,注入浓度1350mg.L-1左右时,注入液粘度才达到45mPa.s,而萨南外试验区注入水配制的1200mg.L-1的聚合物溶液粘度则可达到66.0mPa.s以上。为此开展了室内研究工作,研究不同浓度铝离子-聚合物凝胶与不同水质的配伍性,研究表明配制水的矿化度越高,越难形成铝离子-聚合物凝胶;聚合物的分子量增大、溶液浓度增加、聚铝比降低,体系的粘度和转变压力增大,铝离子-聚合物凝胶越易于形成。随着体系中聚合物浓度的增加,采收率提高幅度增大,考虑到经济效益等问题,研究认为中分聚合物清水体系450mg.L-1、聚铝比30∶1为铝离子-聚合物凝胶体系可选配方,该数据为开展现场试验提供了理论依据。     

抗盐聚合物驱油体系性能分析

目前油田现场聚合物驱所使用的常规聚合物主要是中高分子量的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),该聚合物的抗盐性较弱,往往采用清水配制母液,油田采出污水不能平衡回注,即增加生产成本又影响生态环境。因此本文引入了四种抗盐聚合物KY-1、KY-2、KY-3、超高相对分子质量聚丙烯酰胺及常规中分聚合物,开展了聚合物的溶液性基本能、注入能力、分子尺寸和驱油效果等室内评价工作。评价结果表明:与常规中分聚合物相比,抗盐聚合物在污水中的粘度保留率高,分子尺寸大,驱油效果好;四种抗盐聚合物相比,KY-1在增粘性、抗盐性、稳定性方面都具有明显的优势,更适合用于污水条件下聚合物驱油。     

中低渗窄小河道砂体油田聚驱三次采油注入剂优选

聚合物驱油技术在大庆油田经历了室内研究、先导性试验、工业性矿场试验和工业化推广应用四个阶段,形成了具有国际先进水平的聚合物驱油前沿基础理论和成熟的配套技术,在大庆油田老区一、二类油层应用中取得了较好的效果,在大庆中低渗外围油田是否具有良好的适应性需深入研究。文中针对葡北油田砂体发育窄小、渗透率低的特点,采用人造岩心和天然岩心评价普通中分聚合物、中低分抗盐聚合物对储层的适应性,开展了聚合物分子量对油层的适应性、聚合物溶液增粘性和稳定性、聚合物溶液注入性和聚合物溶液驱油效果等室内实验研究,综合考虑室内研究结果和经济效益,中低分抗盐聚合物适应葡北中低渗窄小河道砂体油田。     

大庆油田S区块水驱后聚合物驱注入方式优化研究

针对大庆油田水驱开发相继进入高含水阶段的现状,聚合物驱作为水驱后接替开发方式,大大减缓了大庆油田的产量递减.基于大庆油田水驱后聚合物驱的发展现状,模拟大庆油田S区块的油层条件,采用室内物理模拟实验方法,进行了水驱后聚合物驱注入方式的优化研究,主要研究了聚合物恒速恒浓、恒速梯次增浓、恒速梯次降浓和增速梯次降浓四种注入方式的驱油效果,通过对比采收率指标,最终确定了水驱后聚驱的最优注入方式为增速梯次降浓,为大庆油田S区块水驱后聚合物驱注入方式的优选提供了指导.     

污水配制聚合物注入能力研究

针对采出污水外排问题,开展清水配制污水稀释和清水配制清水稀释聚合物注入能力研究实验。分析了不同分子量、不同浓度聚合物在清配污稀和清配清稀条件下不同的粘度关系,采用恒压注入的方法,进行多种方案聚合物溶液岩心注入实验。结果表明：聚合物分子量越小、浓度越小,注入能力越强,岩心渗透率越大,聚合物注入能力越强。通过对注入能力界限的划分,为矿场实际生产提供了选择聚合物参数的依据。     

粉煤灰对水泥浆体的剪切变稀和剪切增稠作用

采用RHEOLAB QC型旋转黏度计测试了粉煤灰掺量对水泥浆体流变行为的影响,采用HERSCHEL-BULKEY(H-B)流变模型对所测数据进行了拟合。结果表明:浆体流变曲线中有1个拐点,拐点所对应的流变参数为临界剪切速率(γcrit)、临界剪切应力(τcrit)和最小黏度值(ηmin),拐点左右两侧的浆体可分为剪切变稀和剪切增稠2个阶段。纯水泥浆体在较大的剪切速率下仍表现为剪切变稀。掺入粉煤灰后,浆体的γcrit、τcrit和ηmin均较纯水泥浆体降低,当粉煤灰掺量大于40%以后,浆体在较低临界剪切速率下出现了剪切增稠。在剪切变稀阶段,当粉煤灰掺量不大于50%时,增大粉煤灰掺量则浆体的流变指数显著降低,当粉煤灰掺量大于50%时,增加粉煤灰掺量,浆体流变指数增大,但均低于纯水泥浆体的流变指数;在剪切增稠阶段,随粉煤灰掺量的增加,浆体的流变指数增大,浆体剪切增稠的程度也增大。粉煤灰的掺入增大了剪切变稀阶段浆体剪切变稀的程度,也增大了剪切增稠阶段浆体剪切增稠的程度。     

采油污水配制聚合物技术在孤东油田的应用

针对目前配制聚合物需耗费大量清水而采油污水处理和外排困难的问题，研制开发了综合水质改性处理剂SC—I和聚合物溶液稳粘保粘剂JW-I。SC-1的增粘率为78．2％-44．9％，增粘效果比较明显；JW-1加入后，聚合物溶液的粘度稳定性显著提高。因此，采油污水用SC-1和JW-1处理后，用来配制的聚合物溶液的粘度和稳定性都能够得到明显的改善，从而实现了将采油污水快速处理后直接用于聚合物溶液的配制。     

降低某区块聚合物溶液粘损

目前国内大部分油田注入聚合物多采用清水配制聚合物母液,污水稀释聚合物溶液的工艺,实现部分油田采出水的资源化利用。海拉尔石油勘探开发指挥部某区块目前进行注聚现场试验,采用污水配制聚合物母液,因污水中含有多种化学药剂,使各类离子含量增加,会造成聚合物溶液的黏度下降。本文对影响某区块聚合物注入液粘度的因素进行研究,确定主控因素,有效降低粘损,节约成本,保证试验效果。     

疏水缔合聚合物增稠性能研究

在不同条件下 ,进行了疏水缔合聚合物增稠性能研究 ,结果表明疏水缔合聚合物在蒸馏水中 ,基本上看不到疏水缔合效果 ;疏水缔合聚合物的氯化钠溶液或氯化钙溶液 ,在缔合临界矿化度之前 ,随着溶液矿化度的增大 ,溶液粘度逐渐降低 ;在缔合临界矿化度之后 ,随着溶液矿化度的增大 ,溶液粘度迅速升高 ,达到极大值后又逐渐下降 ;油田采出污水中均存在较高含量的钙、镁等高价离子 ,疏水缔合聚合物在油田采出污水中 ,随着矿化度和温度的升高 ,疏水缔合增稠效果越差。认为目前把疏水缔合聚合物作为油田三次采油用耐温抗盐聚合物研制的主攻方向是不合适的     

注入工艺对聚合物粘度损失的影响

在三次采油过程中,聚合物驱是油田增油降水的主要手段,对聚合物驱发效果起主要做用的是聚合物溶液的流体粘度与地下原油粘度的合理比值范围。当分子量和注入浓度定时,注入工艺等各项条件的变化,明显影响注入流体的粘度和聚驱的发效果。因此从地面配制注入体系源头上提高聚合物的粘度保留率,对降低聚合物干粉用量,保证聚合物驱发效果有重大意义。     

新型聚合物驱油剂评价方法研究

对新型聚合物驱油剂的应用性能进行了研究。通过与普通聚丙烯酰胺性能评价方法的对比,发现必须增加矿化度、温度变化对增稠性能的影响,聚合物溶液的弹性、表面活性剂对聚合物溶液粘度的影响,吸附对聚合物溶液粘度的影响和不同注入段塞大小和浓度对驱油试验的影响测定及残余阻力系数分析;建议采用注入状态观测取代溶解时间和过滤因子测定。     

聚甜菜碱型疏水聚合物的合成及性能评价

以苯甲酰氯、丙烯酸、N,N-二甲基-1,3-丙二胺和氯乙酸为主要原料,合成了一种甜菜碱型功能单体丙烯酰胺丙基甜菜碱。丙烯酰胺丙基甜菜碱单体、丙烯酰胺、疏水单体进行三元共聚,得到聚甜菜碱型疏水聚合物,对聚合物溶液的抗盐性能进行了评价。结果表明,新型聚甜菜碱型疏水聚合物溶液具有优良的盐增稠性能。     

降低含油污水矿化度工业化现场试验研究

近年来,随着聚驱开发规模不断扩大,特别是二类聚驱油层的开发,低矿化度清水用量大幅度增加,不但增加了聚驱开发成本,也导致含油污水回注困难。2012年,大庆油田第二采油厂在聚南2-2联合站新建设1座日产500（hn3低矿化度含油污水试验站,开展舍油污水降矿化度配制聚合物工艺技术的研究。试验表明,预处理采用的聚偏氟乙烯改性有机超滤膜出水可达到”511”标准,为油田污水膜深度处理提供新思路。舍油污水的矿化度从处理前的5000mg／L左右降低到了1000mg／L以内,配制相同浓度聚合物溶液,低矿化度污水配制聚合物粘度不低于清水配制聚合物粘度,为节省清水,减少污水外排,提供新思路。