聚驱分子膜防堵剂的研制及应用

聚合物驱油技术在推广应用过程中出现注入压力上升的现象。部分井出现注入困难的问题,主要 原因是聚合物在地层中的吸附与滞留,采用目前的压裂与化学解堵技术治理有效期都相当短。聚驱分子 膜防堵剂由单分子两季铵盐、洗油剂、螯合剂组成,其主要防堵原理为:注入地层后洗去储层表面油膜 并吸附在岩层表面,形成单分子膜,膜的形成可大大减少随后注入的聚合物吸附,螯合剂能与地层中高 价阳离子反应,生成稳定物,防止其与聚合物交联,生成堵塞物。室内防堵评价试验表明,注聚后分子 膜防堵剂可减少压力升由0．15MPa。现场试验证明,采取防堵措施的注聚井注聚后平均单井注入压力上 升幅度低于没采取措施的注聚井1．3MPa。     

双河北块Ⅱ4-5层系注聚压力对聚合物驱效果的影响

注入压力是聚合物驱的一个重要指标，通过前期注入压力的变化，可以判断聚合物溶液在地层中阻力场的建立情况，从而指导注聚方案的调整．扩大聚合物效果。根据双河油田北块H4-5层系30口注聚井的现场资料，研究分析了聚合物驱注入压力的4种变化趋势及其对聚合物驱效果的影响，并提出了相应对策。     

丘陵油田纳米聚硅增注技术研究与实践

针对丘陵油田在注水开发过程中存在注水井注入压力长期居高不下、注水量低的问题,提出通过注入一种纳米聚硅溶液以缓解这一问题。纳米聚硅材料具有极强的憎水亲油能力及与岩石的吸附能力,其溶液注入地层后优先吸附在孔隙内表面,改变了岩石的润湿性,提高了水相渗透率,从而达到降压增注目的。通过室内驱替模拟试验及现场应用表明,纳米聚硅增注技术可以降低该油田注水井的注水压力,提高油藏的吸水能力。     

聚驱复合防堵剂的研制与应用

聚合物驱油技术在推广应用过程中出现注入压力上升的现象,导致部分井注入困难,主要原因是聚合物在地层中的吸附与滞留,而采用目前的压裂与化学解堵技术治理有效期都相当短.复合型防堵剂由单分子阳离子表面活性剂、洗油剂、螯合剂组成,其主要防堵原理为:注入地层后洗去储层表面油膜并吸附在岩层表面,形成单分子膜,膜的形成可大大减少随后注入的聚合物吸附,螯合剂能与地层中高价阳离子反应,生成稳定物,防止其与聚合物交联,生成堵塞物.室内防堵评价实验表明,注聚后分子膜防堵剂可减少压力升幅0.15 MPa,现场试验证明,采取防堵措施的注聚井注聚后平均单井注入压力上升幅度比未采取措施注聚井的低1.3 MPa.     

改善聚合物驱油效果的调整措施

1．注聚前期调整 1．1 合理井距研究 聚合物驱的现场试验和数值模拟结果都表明，不同井距条件下注聚合物会有不同的增油降水效果，因此，注聚前对井网调整是必要的。但是在油田进行聚合物驱时，对井距的选择必须考虑两个因素：一是注入压力，即注水时达到配注要求时的注入压力与油层破裂压力之间的余量，因为注水井改为注聚合物溶液后，随井距的增大，聚合物段塞注入过程中注入压力随之增大；二是聚合物在地层中的热稳定性和化学稳定性的时间长短。上述两个方面是决定聚合物驱井距大小的主要因素。而这两个因素又受油层的渗透率、油层温度及地层水矿化度等方面的制约。     

“一井一制”聚合物注入段塞的设计与应用

原有聚合物驱的设计和实施采用“分阶段、统一段塞”的注入方式，即同一阶段内，注聚区的所有注入井注相同浓度的聚合物溶液段塞，不同阶段，聚合物溶液的浓度不同。这种方式没有区别各井区不同的地层参数，使有的井因粘度太低而仍存在聚合物窜流，而有的井则因粘度太高注不进去。根据孤东油田七区西Ｎｇ５２＋３层和八区Ｎｇ３～６层的聚合物驱工业性矿场试验中暴露出的问题，提出并实施了“一井一制”聚合物注入段塞，井与井之间、同一井的不同时段，其注入段塞也不同。为了实现这一点，根据流动系数、单井注入压力、吸水指数、启动压力、大孔道分布等５个条件，设计了５种段塞，在不同井、不同时段注入。１９９６年８月起在七区西的３７口井上实施，２６口井见效，到１９９７年７月，比原聚合物驱又增油２０１９０ｔ；在八区推广实施３个月，也取得明显增油效果。     

影响聚合物驱增油动态的敏感参数研究

利用新建立的包含若干具有明确物理意义的特征参数的聚合物驱增油动态定量表征模型,将增油曲线的刻画归结为增油初始时累注量、对应最大增油量时累注量、增油期结束时累注量、最大增油量等4个特征参数.在油藏数值模拟研究的基础上,讨论了包括油藏静态参数、动态参数以及聚合物性质参数等15个影响聚合物驱增油动态的因素及其影响规律.研究结果表明,影响聚合物驱增油动态和提高采收率值的主要敏感因素包括渗透率变异系数、地层水矿化度、地层温度、注聚前含水、注聚用量、注入速度、注采比、渗透率下降系数、吸附等.     

水平井CO2吞吐增油机理及影响因素

为了探究底水稠油油藏水平井注CO_2吞吐机理及影响因素,针对M油田G104-5油藏,开展了注CO_2膨胀实验并建立了单井注CO_2吞吐数值模拟模型,研究了G104-5油藏稠油注CO_2膨胀后的相态变化和注气工艺参数、油藏参数对水平井注CO_2吞吐的影响,并在此基础上进行了G104-5油藏7口水平井的注CO_2吞吐效果试验。结果表明,注入35 mol%CO_2后,M油田G104-5油藏稠油的黏度降低了45%,体积膨胀系数为1.13,饱和压力升高了200%,原油中C_9~C_(22)的摩尔分数下降了14.4 mol%。薄层底水油藏注CO_2吞吐增油时,效果最好的直井(射开1~3层)措施后平均含水率降至87%,累计增油313.17 t,水平井措施后平均含水率降至75%,累计增油679.91 t,水平井增油控水效果较好;在所有的影响参数中,注气量、油层厚度、含油饱和度、孔隙度是影响水平井注CO_2吞吐效果的主控因素,注入速度、焖井时间、采液速度、地层压力和渗透率对水平井CO_2吞吐效果的影响不大。M油田G104-5油藏7口吞吐井中G104-5P101井孔隙度最大(45%),注气量最大(412 t),累计增油量最多(1412.27 t)。     

北二区西部聚合物驱注入速度影响因素及对策

从北二区西部聚合物驱生产实际出发,详细分析受断层和地层条件差诸因素的影响造成注采关系不完善;分步射孔的油田补孔时间晚,导致注入井初期压力上升快,后期调整困难,部分井区油井压力水平高,注入状况差等。在此基础上设计了并实施完善注采关系,加大油井提液力度、降低地层压力,优化增增注技术、跟踪调整注入方案等措施后,改善了该区块的注入状况和聚合物驱油效果。对于同类型油藏改善聚合物驱开采效果具有重要意义。     

孤东油田七区西聚合物驱间歇注聚的矿场试验研究

根据孤东油田七区西Ｎｇ５２＋３层聚合物驱工业性矿场试验过程中注聚井因注入压力高、井底附近聚合物滤积造成注入能力下降，甚至完全注不进去的实际情况进行分析，探讨了间歇注聚的机理，开展了间歇注聚矿场试验，取得了很好的效果，并进行推广。结果，使这些井基本上都恢复并保持了正常注入。这项工艺措施，对注聚区提高整体注入能力、保持注采平衡、改善驱油效果起到很好作用，对今后同类注聚井的技术管理具有一定的借鉴作用     

聚合物驱油层吸水剖面变化规律

统计分析大庆油田聚合物驱工业区块油层吸水剖面资料发现，绝大多数井中、低渗透层在注入聚合物溶液体积达0．08～0．2PV时吸水剖面发生返转，低渗透层吸水剖面返转时机先于中渗透层，且在整个聚驱过程中高渗透层仍保持最高的吸水量，对改善油层开发效果不利。数值模拟研究表明：层间渗透率级差及有效厚度比越大、注入聚合物分子量越小，聚合物溶液对低渗透层吸水能力的调整效果越弱；地层产能系数级差是影响吸水剖面返转时机和返转周期的主要因素。根据研究结果，提出：在聚合物驱层系组合时，应避免层间产能系数级差过大，分层注聚合物、优化聚合物分子量及段塞组合方式、注聚合物前深度调剖等措施可改善聚合物驱油效果。图10表2参13     

非均相复合驱油体系设计与性能评价

为进一步提高聚驱后油藏采收率,针对聚驱后油藏非均质性强、剩余油普遍分布的特点,提出了非均相复合驱油体系。非均相复合驱油体系包括黏弹性颗粒驱油剂（PPG）、表面活性剂和聚合物。通过研究黏弹性颗粒驱油剂的溶胀能力、黏弹性、滤过能力和在岩心中运移性能,及其与表面活性剂、聚合物之间相互作用,得到了适合于胜利高温高盐油藏和聚合物驱后油藏的非均相复合驱油体系1000 mg/L PPG＋1000 mg/L聚合物＋0.3％胜利石油磺酸盐＋0.1％非离子表面活性剂1709。结果表明,PPG可遇水溶胀,耐盐性能好,在油藏中具有封堵和运移性能,较单一聚合物能够更好地提高波及体积。在含水98％条件下注入0.3倍孔隙体积的非均相复合驱油体系,聚合物驱后提高采收率13.6%(OOIP)。该体系可应用于高温高盐油藏或聚合物驱后油藏大幅度提高采收率。     

聚合物单管多层分质分压注入技术

大庆油田主力油层聚驱结束后,二、三类油层分注面临着中、高分子量聚合物对部分油层适应性较差,注入溶液主要流向油层性质好、连通好的油层,薄差层动用程度低的矛盾。为了解决层间矛盾,提高最终采收率,提出了聚合物单管多层分质分压注入技术。介绍了研发的分子量调节器和压力调节器;对应低渗透层使用分子量调节器,高渗透层使用压力调节器,实现对分子量和注入量的双重控制;在不影响高渗透层聚驱效果的同时,通过对分子量的剪切降解作用,有效增加了聚合物分子可进入低渗透油层的孔隙体积。通过对现场试验资料分析,分质分压注入井与正常分层注聚井对比,剖面动用明显提高。聚合物单管多层分质分压注入技术可满足大庆油田二、三类油层聚合物驱分层注入的需要。     

变流度聚合物驱提高采收率作用规律及应用效果

大庆油田二类油层相比一类油层具有渗透率低、非均质性强、砂体发育较差的特点,为了更大程度上发挥聚合物驱油技术在二类油层上的开发效果,基于聚合物驱油墙聚并理论和流度控制理论,提出了变流度聚合物体系的梯次降黏、恒压提速的注入方式,即采用先高黏低速调堵高渗层、后降黏提速启动中低渗层的段塞式注入方式。该方式与交替注入对比实验结果和矿场应用效果表明：变流度聚合物梯次降黏注入的驱替前缘压力梯度大,可聚并形成高饱和度油墙,大幅度降低含水率,明显增加高渗透层流动阻力,后续低黏段塞以提速注入的方式依次匹配进入中低渗透层,明显扩大了中低渗透层的波及体积,改善了高、中、低渗层流度差异,在降低注聚成本的基础上,进一步提高了聚合物驱在非均质油藏的采收率。在梯次注入基础上提出的变流度聚合物驱新设计思路,指出了变流度聚合物驱设计参数关键在驱替段塞的数量和聚合物体系同油层的匹配关系。     

注聚合物井堵塞原因和解堵技术

聚合物驱油中,伴随着聚合物的注入,注入压力逐渐无法满足配注要求,致使间歇注入等欠注现象出现,影响了聚合物驱替效果,利用普通的水力压裂、化学解堵等措施进行增注,存在有效期短、作用效果不明显等问题。从物理、化学和生物等角度分析了造成堵塞的原因,对目前国内外应用的解堵剂进行了研究,并根据造成堵塞的主要原因对各种解堵措施进行了适用性分析,分析认为,要想获得理想的解堵效果,需要形成堵塞原因的诊断机制,并配合使用多种作业方式。     

聚合物驱分层注入参数优化研究

针对大庆油田聚驱开发过程中暴露出来的聚合物溶液在高渗层低效注入以及低渗层聚驱动用程度低等问题,对聚驱过程中分层注入参数进行了优化研究,提出了分层注聚的厚度界限、渗透率界限、分层注聚时机和分层注入层段注聚最佳用量,在总体注入量相同的情况下,实现采收率的最大化。     

表面活性剂降低高浓度聚合物溶液注入压力的研究

针对高浓度聚合物溶液注入压力高的实际情况,开展了表面活性剂降低高浓度聚合物注入压力的研究。室内岩心降压模拟实验表明,在表面活性剂体系驱替1PV后,使后续高浓度聚合物溶液驱替压力降低的幅度在47．86％-67、01％之间,连续注入90PV左右后,注入压力不上升。现场试验结果表明：采取表面活性剂措施可以实现高浓度（2000～2500mg／L）聚合物的连续有效注入。     

接枝淀粉聚合物调剖体系的封堵性能评价

开展室内岩心实验考察接枝淀粉聚合物调剖体系在孔隙介质中的封堵性能,结果表明：①接枝淀粉聚合物调剖体系成胶前具有一定的流度控制能力;成胶后残余阻力系数较大,具有降低大孔道渗透率的能力;②体系的残余阻力系数随注入速度的增加而减小;③体系对岩心具有很高的封堵率,当注入0．45PV时封堵率就可达到90％以上,注入量越大,封堵率越高;④体系具有较高的堵塞强度。注入后的突破压力梯度随流速的增加而增大;⑤体系的耐冲刷性好,经70PV注水冲刷后其封堵率仍保持在80％以上。油相驱替封堵率明显较低,最高只有39％,经70PV冲刷后已降至10％。接枝淀粉聚合物调剖体系具有堵水不堵油的特性。     

Three-dimensional physical simulation and optimization of water injection of a multi-well fractured-vuggy unit

With complex fractured-vuggy heterogeneous structures, water has to be injected to facilitate oil production. However, the effect of different water injection modes on oil recovery varies. The limitation of existing numerical simulation methods in representing fractured-vuggy carbonate reservoirs makes numerical simulation difficult to characterize the fluid flow in these reservoirs. In this paper, based on a geological example unit in the Tahe Oilfield, a three-dimensional physical model was designed and constructed to simulate fluid flow in a fractured-vuggy reservoir according to similarity criteria. The model was validated by simulating a bottom water drive reservoir, and then subsequent water injection modes were optimized. These were continuous (constant rate), intermittent, and pulsed injection of water. Experimental results reveal that due to the unbalanced formation pressure caused by pulsed water injection, the swept volume was expanded and consequently the highest oil recovery increment was achieved. Similar to continuous water injection, intermittent injection was influenced by factors including the connectivity of the fractured-vuggy reservoir, well depth, and the injection–production relationship, which led to a relative low oil recovery. This study may provide a constructive guide to field production and for the development of the commercial numerical models specialized for fractured-vuggy carbonate reservoirs.