聚合物-弱凝胶调驱核磁共振可视化实验

将核磁共振可视化技术和岩心驱替实验相结合,观察了弱凝胶在岩心中的分布特征和运移规律,对不同聚合物-弱凝胶组合方式下的驱油特征进行可视化实验研究。将聚合物和弱凝胶进行组合,设计了3种组合方式:水驱+聚合物驱(方式1),水驱+聚合物驱+弱凝胶驱(方式2),水驱+弱凝胶驱+聚合物驱(方式3)。对不同组合方式在驱替过程中的压力变化、T_2谱特征、核磁共振图像、驱油效率进行了研究。研究表明,核磁共振图像可直观表征弱凝胶在岩心中的形态分布及运移特征,也可反映出残余油的分布特征;T_2谱特征表明聚合物和弱凝胶均具有调剖和驱油作用,组合方式2的调剖效果最明显;3种组合方式中,组合方式2的驱油效率最大,为78.84%,比初次水驱提高了18.33%。     

聚合物微凝胶调剖剂及其岩心渗流特征

研究由高分子量,低水解度聚丙烯酰胺为主剂和RF树脂为交联剂的聚合物微凝胶调剖剂溶液的交联反应速度,热稳定性能,流变学特性及其在岩心中的渗流特征,在模拟樊家川油田地质条件下,聚合物微凝胶调剖溶液的交联反应速度,热稳定性能,流变学特性及其在岩心中的渗流特性,在模拟樊家油田地质条件下,聚合物微凝胶有较好的岩心注入性能,对高渗透岩心有较高的封堵效率和优异的耐冲刷特性,在低渗透岩心的伤害程度较小,调剖后岩心驱油效率比水驱提高15个百分点以上,这种聚合物微凝胶调剂适宜于非均质厚油层的深部调剖作业。     

疏水缔合聚合物弱凝胶适用性评价及应用

为充分发挥弱凝胶深部调驱作用,解决特低渗透油藏注水开发效果差的问题,本文通过室内实验,研究评价了缔合聚合物弱凝胶体系的应用性能,明确了缔合聚合物弱凝胶体系具有良好的抗温性、明显的抗盐性、稳定性和抗剪切性能,对高渗透层具有很强的选择性封堵能力,且当岩心极差较大时,驱油效率提高值较高。证实了该体系可以进入油藏深部,选择性封堵高渗透层,启动中小裂缝中剩余油,有效的控制了水体渗流通道,进一步提高驱油效率,改善水驱效果。     

凝胶颗粒调剖的模拟实验

采用模拟实验方法研究了凝胶颗粒在岩心中的运移特性、封堵能力及其调剖效果。利用可视化孔喉模型观测凝胶颗粒在孔喉处的变形和破碎过程;应用多测点岩心模拟实验得到的压力分布动态资料分析凝胶颗粒段塞的运移位置;利用残余阻力系数评价凝胶颗粒在岩心中的封堵能力。模拟实验结果表明,凝胶颗粒在特高渗透岩心中具有较好的运移特性,可以降低岩心的渗透率;在非均质油层中具有一定的调剖效应。另外,凝胶颗粒在注入端的堵塞较严重,而在距注入端较远处封堵能力明显减弱。     

绥中36—1油田弱凝胶调驱实验研究

针对渤海绥中36-1油田注聚过程中聚合物溶液沿高渗透条带、大孔道突进的问题,以驱油用缔合聚合物为主剂,室内研发出了不同强度的弱凝胶调驱剂;模拟绥中36-1油田油藏条件,对所研制的弱凝胶调驱剂对岩心渗透率的影响、驱油机理及驱油性能进行了实验研究。岩心实验结果表明,所研制的弱凝胶调驱剂具有显著降低水相渗透率的能力、较强的耐冲刷能力和调整吸水剖面的能力,优先进入高渗层,对低渗层影响较小;弱凝胶驱提高采收率是通过对高渗层有效封堵,启动中低渗层来实现的;组合驱方式优于单一驱替方式,"0.2PV弱凝胶 0.1PV聚合物"段塞组合提高采收率效果最好,提高采收率达14.93%。     

柠檬酸铝弱凝胶调驱体系的研制与应用

针对厚油层非均质严重,聚合物驱油层增油降水效果差的问题,研制一种聚合物/柠檬酸铝弱凝胶调驱体系。介绍了柠檬酸铝弱凝胶调驱体系的成胶机理、影响因素、岩心模拟实验及现场试验。试验结果表明:聚驱后进行柠檬酸铝弱凝胶调驱可明显改善吸水剖面,扩大波及体积,使驱替液进入聚合物驱、水驱未波及的含油层(层内或层间),并且可进一步提高聚合物驱油藏的采收率,其作为聚合物驱的配套技术具有广阔的应用前景。     

弱凝胶调驱的宏观作用及微观机理认识

为了提高对弱凝胶在"三采"中调驱作用的综合认识,利用微观刻蚀模型和并联岩芯物理模型,从微观和宏观两方面对弱凝胶的调驱机理进行室内实验研究。微观驱替实验结果表明:弱凝胶的调驱机理主要是,弱凝胶能选择性进入大孔道、能使液流改向和黏弹性负压吸油等。并联岩芯物理实验从宏观方面印证了微观驱替实验的结论,并联填砂管在实施调剖后,弱凝胶有选择性地优先进入高渗透水淹层,使低渗透油层得到了十分明显的启动。与此同时,由于弱凝胶是水溶性的,高渗透油层也未发生"堵死"现象。从弱凝胶在孔隙介质中的运移过程和形态变化看,弱凝胶的主要作用是驱,而调只是前期或暂时作用。     

调剖剂/调驱剂组合方式与油藏适应性研究 ——以渤海油田储层地质和流体条件为例*

为明确调剖剂与调驱剂组合方式注入目标储层的可行性,通过室内实验计算调剖剂与调驱剂在岩心中的 阻力系数、残余阻力系数以及封堵率,分析其压力特征和分流率特征,确定调剖剂与调驱剂组合方式与目标储层 适应性的优劣。结果表明：在70 ℃、0.9 mL/min的注入速率下,初低黏延缓交联型调剖剂可进入岩心最适宜渗透 率的范围应在1000×10^-3～3000×10^-3 μm² 之间,且封堵率大于95%,封堵性能和液流转向效果均较好;“纳米型” 和“超分子型A”聚合物微球非连续性调驱剂可进入岩心最适宜渗透率的范围均应在500×10^-3～1000×10^-3 μm² 之间,且“超分子型A”调驱剂在岩心中的水化膨胀性能、深部调驱能力要优于“纳米型”调驱剂。调剖剂/调驱剂 组合方式提高低渗层的动用程度随着储层非均质性的增强而降低,级差大于8后,调剖剂/调驱剂组合方式的液 流转向效果有所减弱。     

二、三类油层新型调剖剂研制

采用反相微乳液聚合制备水溶性交联聚合物调剖剂,研究了该交联聚合物调剖剂分散体系的微球形态、配伍性、封堵性和驱油性能.实验结果表明:合成的调剖剂能够溶于油田污水,不出现絮凝现象;室温水化30d后,调剖剂粒径由水化前的10 ～ 40 nm增至几微米;可对3.0 μm的纤维素酯滤膜形成有效封堵,且微孔滤膜封堵性能随水化时间增加而加强,随矿化度的增加逐渐降低;岩心实验表明,交联聚合物调剖剂能够进入低渗岩心深部,具有良好的注入性能和封堵性能,岩心驱油效果显示交联聚合物调剖剂能够较好地提高采收率,可将模拟油采收率在水驱基础上提高7.3％,在聚驱基础上提高5.3％.     

IPNG颗粒溶液调驱剂的注入性能试验研究

采用长岩心流动试验装置研究了自行研制的IPNG颗粒溶液调驱剂在多孔介质中的运移模式、在注入过程中岩心各测压点的压力变化规律以及岩心各段的残余阻力变化规律;采用并联岩心流动试验装置研究了IPNG颗粒溶液调驱剂在高低渗透层的选择性进入能力.结果表明,IPNG颗粒在多孔介质中通常有顺利通过、破碎通过、堵塞喉道3种运移模式,对应的IPNG颗粒粒径分别为粒径/孔喉＜4、4＜粒径/孔喉＜6时、粒径/孔喉＞6,在现场施工中应该采用具有破碎通过模式的凝胶颗粒.IPNG颗粒溶液调驱剂在高低渗透层具有良好的选择性进入能力.在注入过程中实际进入低渗层的颗粒溶液调驱剂很少,而且进入低渗层的颗粒只在入口端很短的距离.IPNG颗粒溶液调驱技术是一种能治理地层深部大孔道的应用前景广阔的提高采收率技术.     

温8区块复合深部调驱体系的制备与评价

针对温米油田温8区块油藏地质条件,采用水驱流向改变剂／弱凝胶复合深部调驱技术。选用粒径为3～5mm水驱流向改变剂2^#用于复合调驱体系;并研制了适合该油藏条件的弱凝胶体系,确定了其最佳配方：聚合物HPAM浓度1000～1500mg／L,交联剂FO浓度300mg／L,交联剂GR20mg／L,稳定剂WD浓度100mg／L,除氧剂CY浓度100mg／L。通过岩心流动实验,评价水驱流向改变剂／弱凝胶复合深部调驱体系对吸水剖面的改善能力。结果表明,该复合调驱体系可大幅提高吸水剖面改善率,适用于温8区块的调驱作业。     

高温高矿化度油藏聚合物调驱技术研究

江苏油田具有高温、高矿化度和非均质性严重等特征,目前油田已处于特高含水开发阶段中后期,迫切需要采取进一步提高原油采收率的技术措施。近年来,随着Cr3+/HPAM凝胶调驱技术的日益成熟,开发出适合高温、高矿化度油藏的Cr3+/HPAM凝胶,已具备了物质和技术基础。针对江苏油田开发的实际需求,利用仪器检测和现代物理模拟方法,对适合江苏油田流体性质和油藏特征的Cr3+/HPAM凝胶配方进行了筛选,并对凝胶在多孔介质内的流动特性和调驱效果进行了实验研究。结果表明,聚铬比、聚合物质量浓度和岩心渗透率是影响凝胶注入的主要因素,"调剖+聚合物驱"要比单一的聚合物驱增油效果好。     

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。     

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...     

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。     

水驱后期厚油层层内弱凝胶调剖影响因素分析

针对大庆油田厚油层地质特点,设计了不同的物理模型,并利用该模型研究了厚支层内调剖的潜力以及不同渗透率下,水驱、聚合物驱与弱凝胶调剖的效果对比,并对不同油藏条件下的深部调剖影因素进行了分析。     

纳米微球组合调驱技术实验研究

纳米微球调驱技术目前在海上油田已经大范围推广使用。但针对具有高渗透条带和大孔道的油藏,单一纳米微球驱仍难以取得较好的封堵能力,需要与传统聚合物凝胶类调剖技术配合使用。根据矿场实际情况,开展了不同调驱剂类型,组合驱方式和纳米微球后续聚合物凝胶驱三类矿场比较容易实现的组合调驱工艺驱油效果评价实验。实验结果表明,纳米微球与传统聚合物凝胶类调驱剂搭配使用,可有效提高油藏整体的驱油效率和波及体积,达到更为显著的增油降水效果。     

聚合物驱后恢复水驱提高采收率方法平板模型试验研究

通过室内物理模拟试验比较2种聚合物驱后的提高采收率方法,并考虑不同渗透率级差模型对聚合物再利用技术的影响,得到聚合物驱后对地下聚合物溶液再利用技术和效果的认识。研究表明:在聚合物驱-水驱-深部调剖-活性水驱的试验中,聚合物驱后恢复水驱,因水的流度远高于聚合物溶液的流度,会产生严重的指进现象,降低了水的波及系数;同时大量水体又会严重稀释深部调剖剂,使其强度减弱,调剖效果变差。在聚合物驱-水驱-絮凝和固定-深部调剖-活性水驱的试验中,可通过絮凝剂对水驱稀释的聚合物溶液絮凝再利用,形成絮凝体对高渗透层产生封堵,再注入固定剂溶液进入聚合物浓度较高的次高渗透层,通过交联形成交联体起到深部调剖和驱油作用。在3种渗透率级差的平板模型试验中,对絮凝和固定技术进行了对比试验,证实该技术具有一定的有效期,产生的絮凝体和交联体强度较高,为后续深部调剖和活性水驱奠定了良好的基础,同时该技术具有成本低廉、采出程度高、对中低渗透层的伤害程度小及对地下存在聚合物再利用程度高等优点。     

水驱和聚合物驱后可动凝胶驱油效果的研究

以聚丙烯酰胺和自制的柠檬酸铝制备可动凝胶,在锦16块的地层条件下,确定了其最佳配方：聚丙烯酰胺浓度为1000mg/L,柠檬酸铝浓度为30mg／L,稳定剂浓度为40mg／L,利用室内驱替实验装置,研究了水驱和聚合物驱后可动凝胶的驱油效果。结果表明,水驱和聚合物驱后可动凝胶驱能进一步提高采收率,平均总采收率提高了23．57％。通过机理分析指出,可动凝胶优先进入低阻力的大孔道,改善了注入水的波及效率;可动凝胶的主要作用是驱替,而调剖只是前期或暂时的效果。