HS-1高强度堵剂研制及调剖效果评价

室内模拟孤岛油田中二北馆5单元地层条件,优选出凝固时间和固化强度较高堵剂配方,主要由28.5%的主剂、5%～10%的固化剂等添加剂组成.研究表明,HS-1高强度堵剂具有较高的强度和封堵性能.双管并联岩心分流实验结果表明,HS-1高强度堵剂堵调效果明显,低渗岩心分流率从封堵前的5%上升到90%.该堵剂现场试验5井次,平均单并日增油10.9 t,含水下降了16.6%,累计增油5 019 t.     

改性淀粉接枝共聚堵剂成胶性能研究

为研究非均质性油藏条件下堵剂的成胶性能,室内使用自主研制的纵向非均质二维长岩心模型和常规的单管与并联填砂管对改性淀粉接枝共聚堵剂进行了研究。结果表明:堵剂配方为5%改性淀粉+5%丙烯酰胺+0.05%交联剂+0.1%引发剂时的注入性良好,对高渗、中渗和低渗填砂管的封堵能力良好,封堵率分别为99.2%、97.1%和91.0%;选择性较好,优先进入高渗透层进行封堵,并随着渗透率级差的增加,注入选择性增强;对长岩心模型水驱形成的大孔道进行了有效的封堵,使得中低渗潜力储层得到充分的动用,高渗、中渗和低渗储层的水驱采收率分别增加2.2%、3.3%和5.6%,最终采收率提高11.1%;耐冲刷能力强。该堵剂成胶性能良好,适用于非均质性稠油油藏。     

水玻璃凝胶堵剂的制备及在注水开发油藏中的应用

针对冀东油田中深层注水开发油藏存在注入水沿平面单向突进、吸水剖面差异大、注采调控难度大等问题,用水玻璃、网络保水剂和延迟活化剂制备了水玻璃凝胶堵剂,分析了水玻璃凝胶堵剂的成胶原理,研究了该堵剂的注入性与封堵性能,并在冀东油田开展了现场应用。结果表明,由水玻璃、延迟活化剂和网络保水剂(质量比为5∶1∶0.2)制备的水玻璃凝胶堵剂注入性和封堵性良好,对中渗和低渗填砂管的封堵率分别为93.5%和97.3%;堵剂选择性较好,优先进入高渗透层进行封堵,堵剂突破后低渗储层的分流率由29.8%增至85.2%,高渗储层的分流率由70.2%降至14.8%。包裹硅酸凝胶、硅酸盐沉淀的大分子交联网状结构提高了水凝胶的成胶强度。水玻璃凝胶堵剂在冀东油田现场应用6口井,增油降水效果明显,平均单井注水启动压力上升4.67 MPa,吸水剖面得到改善,注入水波及体积增加,对应8口油井见效,累计增油4314 t。     

耐盐型泡沫凝胶堵剂的研制与评价

针对春光油田开发生产中存在的问题,研制了一种耐盐型泡沫凝胶堵剂,并对该堵剂的成胶和封堵性能进行了评价。通过室内实验筛选起泡剂、稳泡剂和交联剂及其质量分数,确定泡沫凝胶堵剂配方为:0.5%GM-1+3 000 mg/L X-2+0.04%交联剂A+0.18%交联剂B+0.12%有机酸。实验表明,在春光油藏地层水矿化度10×10~4mg/L条件下,该堵剂起泡能力良好,成胶性能较好,岩心模拟流动试验注入性好,封堵率达90%以上。     

复合凝胶堵剂的研制及应用

简要介绍了复合凝胶堵剂的制备方法.考察了凝胶含量、凝胶体系溶液pH、溶液温度、地层水矿化度对成胶速度和成胶黏度的影响.结果表明,凝胶含量在0.8％ ～ 2.0％,溶液pH 7.0 ～9.0,溶液温度65℃,地层水矿化度达20 000 mg/L条件下,凝胶溶液具有很强的成胶能力,并且成胶速度快,成胶黏度高.岩心封堵模拟实验结果表明,该凝胶堵剂封堵率达96.7％,高渗分流率由堵前82％下降到10％,低渗分流率由堵前18％上升到90％,有效封堵窜流通道,启动低渗通道.现场应用效果明显,压力比措施前上升4.5 MPa,增油量达569.1 t,投入产出比为1∶3.36.     

KGM高温堵剂的研制与性能评价

魔芋葡甘露聚糖(KGM)是魔芋粉的主要成分,是已知植物胶中黏度最大的天然高分子多糖,韧性强、具有独特的凝胶性能。通过组分用量优选得到了KGM堵剂最佳配方:粗品KGM 6.0 g/L+聚合物HPAM(M=2500×104,HD=25%)1500 mg/L+增强剂1.0%(体积分数)+硫脲100 mg/L。该优化配方堵剂热稳定性良好,在110℃下老化60 d后的胶体强度为G级,成胶时间随温度升高而缩短,在90~120℃的性能十分稳定。岩心封堵实验表明,随着堵剂注入量的增加,岩心封堵率提高,最高可达99%以上。对多孔介质的封堵率随堵后注水速度的增大而减小。该堵剂具有可被驱动性,泵入速度增大则突破压力与突破压力梯度越高。岩心注水冲刷50PV后的封堵率大于90%。KGM堵剂只封堵出水层,不封堵出油层,便于现场应用。图3表5参10     

水溶性压裂暂堵剂的性能评价

以淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂,带不饱和双键的有机物DJ-1为交联剂,合成了一种水溶性压裂暂堵剂,并对其性能进行了表征。结果表明,随着温度升高、溶解时间延长,暂堵剂在地层水中的水溶率增大。在20~80℃、暂堵剂与地层水在固液比为1:300时,暂堵剂在16 h下的水溶率为96%~98%,水溶性良好。完全溶解后,5~20 g/L溶液的黏度为12.6~53.7 mPa·s,返排性好。20 g/L暂堵剂溶液的抗拉强度达9.1 N,黏附能力较好。岩心实验表明,暂堵剂的封堵强度随岩心渗透率的增大而减小,压力梯度最大值为47.1 MPa/m,具有封堵原有裂缝,使新裂缝偏离最大主应力方向的能力。暂堵剂对岩心的封堵率大于90%,用地层水冲刷后岩心渗透率恢复率高达97.6%。对高渗透层的选择性封堵率大于83.2%,随岩心渗透率级差的增大,暂堵剂对高渗透层的封堵率增加。     

聚合物堵剂对窜槽的封堵效果

随着油田深入开发,受增产、增注措施和储层物性影响,水泥环窜槽井数逐渐增多。窜槽打乱了原有开发层系,造成严重层间干扰。分析聚合物堵剂在窜槽中的封堵规律是实现高效封堵的关键。利用水泥环窜槽封堵物理模拟装置,以窜槽模型的突破压力、微观结构及岩心的分流率作为评价手段,从窜槽结构、注入轮次、注入速率3个角度分析水泥环封窜规律。研究结果表明,在一定的实验条件下,窜槽模型的结构直接影响了封窜效果,窜槽裂缝宽度越宽,封堵效果越差,窜槽内的堵剂会出现无法紧密贴合缝壁或断裂等情况,当窜槽裂缝宽度为1.5 mm时,突破压力仅为11.46 MPa;大部分堵剂流经裂缝进入了高渗层,分流率大于80%。注入轮次也是影响封窜效果的重要参数之一,对于结构复杂的窜槽则需要多轮次的封窜才能保证效果,当注入轮次提高到3次时,突破压力达到了14.33 MPa。降低注入速率可以改善堵剂对低渗层的污染,当注入速率为0.25 mL/min时,低渗透岩心的分流率可降低至10.8%。本文探索了聚合物堵剂对水泥环窜槽的封堵规律,对窜槽井的封窜具有重要的指导意义。     

有机颗粒高温封堵体系的研制与性能评价

目前稠油油藏的开采方式主要以热采为主,针对稠油热采过程中出现的汽窜现象,研究了一种耐温耐盐蒸汽封堵体系。确定了最佳配方为:1%沥青粉颗粒+0.7%胍胶+0.05%表面活性剂复配体系(十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵质量比2∶3),研究了该体系的耐温耐盐性能、高温封堵性能、耐冲刷性能及油水选择性封堵能力。研究表明:该蒸汽封堵体系在高温高盐条件下析水率不超过20%。同时该堵剂具有较好的耐盐性能,使用矿化度为100 g/L的地层水配制堵剂的析水率小于30%。沥青粉颗粒高温堵剂对不同渗透率岩心的封堵率均能保持在90%以上,且注入蒸汽长时间冲刷后封堵率降低率低于3%,具有较好的耐冲刷性能。沥青粉颗粒高温堵剂具有较好的选择性封堵能力,对水层的封堵率可以达到85%以上,而对油层的封堵率低于20%。     

一种W/O乳化液在海上高温砂岩储层分流酸化中的评价与应用

针对目前酸化常用分流剂无法简便有效地应用于海上高温砂岩储层油田酸化作业的现状,研制了一种由活性柴油与地层采出水配制的W/O乳化液分流体系。实验优选出的活性柴油与地层采出水比例为3∶7的乳化液在130℃和170 s-1剪切速率下仍然具有40 mPafs的黏度,单管岩心封堵实验表明,其对模拟水层与油层岩心的封堵率分别为大于80%和小于21.6%,并联双管岩心封堵分流实验表明其对低渗油层的分流率均能达到80%以上,分流酸化物理模拟实验表明,乳状液分流酸化后低渗油层岩心的渗透率增大170%左右,高渗水层岩心的渗透降低60%左右。该技术在南海西部油田矿场应用中取得了日增油103.3 m3/d、含水率降低18.8%的显著增油降水效果,具有较大推广价值。      

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。     

聚丙烯酰胺类堵剂的堵水机理实验

真实砂岩孔隙模型驱替实验结果表明,聚丙烯酰胺类化学堵剂在储层孔隙中以优先选择封堵大孔道为主,堵剂进入孔道后的粘度变化为:大段塞低粘度、大段塞高粘度和小段塞高粘度。封堵机理及堵效产生过程表现为:孔道表面的吸附水膜机理凝胶网状絮凝体动力捕集机理物理堵塞粘弹封堵效应。另外,在相同堵水条件下,甲叉基聚丙烯酰胺(PHMP)与粘土复合堵剂更适合于大孔道和裂缝性储集层的化学调剖堵水,而PHMP与TP-920膨胀颗粒复合堵剂适宜于对大孔道大裂缝的封堵。     

吸水膨胀型聚合物暂堵剂储层保护效果研究

探讨了吸水膨胀型聚合物暂堵剂对油层及水层或高含水储层保护效果。结果表明:JBD吸水膨胀型聚合物暂堵剂对不同渗透率的岩心均具有良好的封堵效果;对油层具有良好的储层保护效果,JBD暂堵剂体系封堵岩心后,用煤油驱替测得岩心油相渗透率均大于85%;JBD吸水膨胀型聚合物暂堵剂对水层或高含水储层将造成较大的伤害,必须配合使用JPC破胶剂进行破胶解堵,此时岩心渗透率恢复值可大于90%,从而取得理想的储层保护效果,满足了注水井或高含水油井暂堵作业的需要。     

渗透性微细水泥堵水技术研究

采用选择性段塞和高强度的渗透性水泥段塞，对油水同层或高压水层封堵了油气通道而大量出水的油井进行堵水技术（称为两段塞复合油井堵水技术）研究。选用水溶性改性树脂-聚合物复合堵剂（DM-3），通过孔隙型砂岩的堵水实验，发现DM-3对岩心有较强的暂堵能力和选择性封堵能力。通过一系列实验确定了高渗透水泥段塞微细水泥的基础配方，在四川金华地区的金102井进行现场施工，取得了成功。     

PDZ - 1堵剂在岩心/填砂管实验中的行为特性

PDZ-1堵剂是由自制聚合物与树脂交联剂在地层条件下生成的凝胶。研究了该体系在岩心实验中的行为特性，主要包括PDZ-1堵剂在单相岩心／填砂管中对残余阻力系数、不同渗透率地层的影响；岩石表面润湿性对PDZ-1堵剂成胶性能的影响，PDZ-1堵剂耐冲刷能力的评价及双管驱替的整体效果。结果表明，该堵剂可使水相渗透率下降85％以上，油相渗透率下降25％以下，具有明显的选择性封堵作用及优良的耐冲刷性。     

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。     

冻胶类堵剂对油水的不同封堵能力研究

利用岩心流动试验研究了三种强度不同的高温堵剂的封堵能力,并对影响封堵能力的因素进行了考察,研究了岩心渗透率、注入速度、油水相的影响。结果表明,冻胶类堵剂对水的封堵能力大于对油的封堵能力。这种选择性是由于油、水通过岩心时与冻股的相互作用不同造成的。水通过冻胶处理后的岩心时由于冻胶中的大分子受剪切取向而表现出非牛顿性;油通过冻胶处理后的岩心时,由于不与冻胜发生作用,因而表现出牛顿流体行为。     

深部调驱剂SMG封堵效果实验研究

针对深部调驱剂SMG的不同粒径尺寸,开展了单管、三管封堵效果评价实验。结果表明,封堵效果与SMG粒径尺寸及被封堵油层的渗透率密切有关。水化后的SMG颗粒在岩心中通过运移、架桥、封堵变形、再运移、再封堵,不断提高注入流体的波及体积。通过不同粒径尺寸的SMG对不同渗透率模型的封堵能力实验,表明深部调驱剂SMG较适合于中低渗油藏的调驱矿场应用。     

液态双酚F型环氧树脂在堵水中的作用探讨

针对目前环氧树脂在油井堵漏中应用受限的状况,探讨了双酚F型环氧树脂在堵水中的作用.考察了温度和稀释剂对树脂黏度的影响,并对树脂的固化时间,树脂固化体的强度、溶解性和收缩率以及选择性堵水等进行了评价.结果表明,双酚F型环氧树脂溶液适用于中高温井下条件,适宜的稀释剂为无水乙醇和苯甲醇(体积比1:2)的复配稀释剂.加入自制的...