高矿化度油藏弱凝胶调驱剂配方研制及性能评价

针对狮子沟N1油藏地层水矿化度高,一般弱凝胶难以成胶的问题,对比了不同弱凝胶体系在淡水和盐水中的成胶性能,得出梳形聚合物（KYPAM）＋酚醛类交联剂体系在高矿化度盐水中具有较好的成胶性能。优化配方试验得到弱凝胶适宜的配方为：梳形聚合物KYPAM浓度1 300-1 600 mg/L,酚醛类交联剂浓度200 mg/L,促凝剂浓度100 mg/L,除氧剂浓度100 mg/L。性能评价试验结果表明,该弱凝胶体系具有良好的抗盐性和抗剪切性,并且对非均质地层具有很好的调驱效果,可使水驱采收率得到大幅度提高。     

耐温耐盐聚合物弱凝胶体系制备及性能评价

针对长期水驱后造成非均质性越发严重的高温高矿化度老油田,以华北油田为研究对象,以丙烯酰胺和丙 烯酸为主要反应单体,并引入了耐温耐盐单体NVP、疏水功能单体,通过共聚反应合成了具有疏水功能聚合物, 并与酚醛树脂交联剂发生交联反应制备了耐温耐盐弱凝胶体系,研究了弱凝胶的耐温耐盐、注入性、封堵性能及 液流转向能力。研究结果表明,当聚合物质量浓度为2000 mg/L、聚交比为1∶1.5、助剂过硫酸胺质量浓度为 2000 mg/L,在油藏温度为120 ℃、注入水矿化度为40 300.86 mg/L的条件下,所形成的弱凝胶具有良好的耐温耐 盐性能,成胶强度大于1000 mPa·s,且90 d 后的黏度平均保留率达80%以上,且90 d 后弱凝胶的微观网络骨架明 显、稳定性良好。岩心流动实验结果表明,弱凝胶体系的注入性良好,在不同渗透率级差下,弱凝胶封堵后,液流 转向效果明显,低渗层分流率增幅最高达48.33%,吸水剖面改善能力良好。通过对不同渗透率的填砂管进行封 堵,填砂管各测压点依次起压,弱凝胶运移能力良好且封堵率均达85%以上。     

弱凝胶调驱后化学驱油剂合理注入时机

低渗透断块油藏(以国内H油田为例),对低渗透层的低伤害要求弱凝胶具有良好的选择性进入能力.同时,该油藏为高温高矿化度,要求弱凝胶体系和驱油体系具有耐温耐盐的性能.最后,合适的注入时机和合理的注入方式才能保证该技术在H油田应用的成功.从影响弱凝肢选择性进入能力的因素出发,研究弱凝胶体系对低渗透层的伤害;从配方研究得到的认识中筛选出用于H油田的耐温耐盐的弱凝胶体系和驱油体系;对比研究多轮次调驱后注入聚表二元体系与弱凝胶处理后注入聚表二元体系两种时机对提高采收率的影响;并提出合理的注入方式.     

用于海外河油田调驱的有机铬交联聚合物弱凝胶体系及性能评价

为降低海外河油田油井含水率,改善水驱开发效果,针对油藏条件用部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和有机铬交联剂配制了有机铬交联聚合物弱凝胶,研究了弱凝胶的耐温、耐盐、抗剪切性、注入性、封堵性及吸水剖面改善能力。研究结果表明,在油藏温度70℃下,配方为2000 mg/L HPAM+100 mg/L 有机铬交联剂弱凝胶调驱体系的成胶时间为3 d,成胶强度为C级。弱凝胶具有较好的耐温性、抗盐性及抗剪切性,耐温可达90℃,抗盐可达3621.2 mg/L。岩心流动实验结果表明,弱凝胶体系的注入性和封堵性良好,可提高采收率10.4%～12.7%;吸水剖面改善能力较好,对非均质性岩心的吸水剖面改善率大于90%。图2 表8 参15     

弱凝胶表面活性剂复合调驱在低渗透断块油藏的适应性

国内油田存在大部分低渗透断块油藏,要求弱凝胶具有良好的选择性进入能力;同时,油藏条件为高温、高矿化度,要求弱凝胶体系和驱油体系具有耐温、耐盐的性能,选择合适的注入时机和合理的注入方式才能保证该技术在油田应用的成功.因此,应从影响弱凝胶选择性进入能力的因素出发,研究弱凝胶体系对低渗透层的伤害;从配方研究中筛选出用于油田的耐温、耐盐弱凝胶体系和驱油体系;对比研究多轮次调驱后注入聚表二元体系与弱凝胶处理后注入聚表二元体系两种时机对提高采收率的影响;从弱凝胶表面活性剂相互作用的研究中提出合理的注入方式.     

高矿化度下弱凝胶体系调剖性能研究

通过单因素实验和正交实验考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度及氯化铬/乳酸摩尔比对凝胶性能的影响,研制了一种适用于高矿化度低渗透裂缝性油藏的弱凝胶体系配方,并对弱凝胶体系的驱油效果进行了研究。实验结果表明,在实验温度32℃、地层水矿化度为29 500 mg/L条件下,优选出弱凝胶体系配方为:聚合物质量浓度2 000 mg/L,稳定剂质量浓度800 mg/L,交联剂质量浓度200 mg/L,三氯化铬/乳酸的摩尔比为1∶8;弱凝胶体系注入量越大(0.3～0.6 PV),低渗层采收率提高值越高,对于层间差异大的油层,或对于存在高渗透率的油层,加大注入凝胶量才能调整流量分配,注凝胶后的注入水更多的进入低渗透油层驱油,采收率提高值大于15%。     

无机微粒交联聚合物凝胶深部封窜调剖剂ZDH的实验评价

为改善埕东油田因长期注水开采导致的水窜严重现象,研制了1种无机微粒交联聚合物凝胶深部封窜调剖剂ZDH。为确保ZDH在现场开采中的实际应用性,对其进行了地层适应性及封堵性能的实验室研究。室内评价结果表明,ZDH能够满足温度60～80℃、矿化度5 000～11000mg/L油藏条件的深部封窜的要求;可增加封窜体系强度和热稳定性;封堵强度≥5MPa/m,室内稳定时间大于180d;对渗透率差异较大的单管岩心均具有较强的封堵能力,对无隔层非均质并联岩心具有明显的调驱能力。现场试验结果表明,ZDH的注入可使注水井注水压力增加1.8 MPa,使对应油井增油475t,开发效果显著。     

海上油田在线调剖体系室内研究

针对传统深部调剖体系溶解时间长,无法满足海上油田实时注入的问题,研发了一种适用于海上油田注水井在线调剖用凝胶体系。该体系由乳液聚合物和酚醛树脂交联剂组成,利用黏度法考察了聚合物质量分数、交联剂质量分数、矿化度等因素对体系性能的影响,优化出了冻胶体系配方:BHRY(>1.5%)+BHFQ-1(>0.3%)。该体系耐温70℃,耐盐100 000 mg/L,具有良好的注入性,且封堵率仍90%以上,具有较好的封堵能力。     

冻胶型堵剂试验研究——复合段塞控水封窜技术之一

孤岛油田注聚区层内或层间非均质性严重,注聚过程中聚合物易沿高渗孔道窜进,使得部分注入井油压低,对应油井高见聚,严重影响聚合物驱开发效果。为此,研究应用了复合段塞控水封窜技术之冻胶型堵剂。试验结果表明,宝莫聚合物对进口交联剂适应性最好;当弱冻胶主段塞交联剂浓度与聚合物浓度比值<0.4时,成胶强度较高,且胶体不易脱水;当聚合物浓度4000mg/L、交联剂浓度300~600mg/L时,胶体强度较大,胶体不易脱水,满足封口要求,同时该体系随盐类矿化度的增加体系强度有增加趋势。     

低渗透油藏凝胶堵水调剖技术研究和现场应用

针对高温低渗透油田,研制了耐温延迟交联的凝胶调剖剂DJ,考察了体系pH、地层水矿化度、剪切时间等对调剖剂性能的影响,确定了凝胶调剖剂DJ最佳配方:聚合物浓度1 500～3 000 mg/L,交联剂浓度600～1 500 mg/L。结果表明,该调剖剂DJ具有良好的耐温抗盐性,该调剖剂DJ适用于30 000 mg/L的高矿化度地层,具有选择性注入的特点,在90℃具有良好的封堵性和耐冲刷性,适用于高温低渗透油田。在胜利油田坨166块T166X63井应用取得较好的效果,对类似低渗透油藏的水井调剖具有推广意义。     

超支化多糖聚合物凝胶体系研究及性能评价

针对伊拉克艾哈代布(AHDEB)油藏高矿化度(8×10~4 mg/L)及水平井的特点,研制了一种以超支化多糖聚合物(CDT)为主剂、酚醛(FQ)为交联剂、硫脲(LN)和Na_2SO_3(NS)为助剂的凝胶体系,并利用岩心物理模拟实验对其调剖性能进行了评价。实验结果表明:该凝胶体系成胶时间及成胶强度可控,成胶时间3~7d、成胶强度达D~F级。用于AHDBE油田的最佳配方是:CDT 2 250mg/L+FQ0.8%+NS 250mg/L+LN 100mg/L。该凝胶体系具有较好的注入性及封堵性,封堵率能达到98%以上;且用渗透率级差为28.52和74.23的两组人造岩心进行剖面改善实验后,高低渗透层的吸水剖面得到了明显的改善,且对低渗透层伤害率低。该调剖剂能满足高矿化度油藏深部调剖的需求。     

耐温耐盐乳液聚合物冻胶在线调驱体系研制

针对南海西部油田高温高盐油藏无在线调驱体系可用的问题,优化了一套适用于海上油田井口平台在线注入的耐温耐盐乳液聚合物冻胶体系,最佳配方为:1.2%～1.6%乳液聚合物+0.5%～0.8%酚醛交联剂。考察了温度、矿化度等因素对调驱体系性能的影响,测定了冻胶体系的溶解性、注入性、封堵性及选择封堵性能,实验结果表明:该调驱体系能够实现耐温130℃,耐盐60 000 mg/L,耐二价离子2 000 mg/L,具有良好的注入性、封堵性,剖面改善率达到99%以上,选择封堵性能良好,满足海上油田在线调驱作业要求。     

自适应弱凝胶调驱性能评价及矿场应用

针对低渗透油藏多发育微裂缝、非均质性强及传统调剖效果差的问题,研制了自适应弱凝胶,并通过室内实验对其静态性能、封堵性能和驱油性能进行了评价。结果表明：在70 ℃条件下,由矿化度为41 811.5 mg/L的地层水配制的自适应弱凝胶体系在38 h内迅速成胶,成胶强度达28 549 mPa?s,具有较好的耐温、耐盐性能;平均封堵率为84.08%,提高采收率平均值达12.1%。甘谷驿油田T114区块S井的矿场试验表明：调驱后注水井的水窜优势通道被控制,注入压力升高,井组含水率由78.51%下降至69.16%,产液量增加了135.14%,产油量增加了237.5%。自适应弱凝胶深部调驱技术在裂缝性低渗透油藏具有较好的适应性,可扩大注入水波及体积,大幅度提高采收率。     

五里湾长6油藏“可动凝胶+表面活性剂”技术研究及应用

针对靖安油田试验区块非均质性强、微裂缝发育、水驱效率低,地层水矿化度在5×104 mg/L左右,提出"可动凝胶+表面活性剂"二元复合驱配方,从4个方面对表面活性剂性能进行评价,成功实现可动凝胶与表面活性剂段塞组合在现场应用。试验表明,可动凝胶体系为:2000~3500mg/L两性离子聚合物+2000~3500mg/L交联剂A+2000~3500mg/L促进剂B,可以进入地层的深部,起到充分调剖的目的。表面活性剂质量浓度在2000~5000mg/L范围内界面张力均能达到10-3 mN/m,在油藏温度54.7℃,矿化度5×104 mg/L条件下,具有很好的抗温、抗盐和抗吸附性能。通过在五里湾一区现场试验柳X井组,达到了增油降水目的。研究证明"可动凝胶+表面活性剂"调驱可较大提高原油采收率,在低渗透油藏中的注水开发部分具有很好的应用前景。     

耐温耐盐AMPS共聚物冻胶调剖体系的研制

针对涠洲12-1油田地层水高温高盐特点以及储层非均质性,开发了以AMPS共聚物为主体的耐温耐盐冻胶调剖体系,分析了冻胶的交联反应机理,并在高温高盐油藏条件下,优化了冻胶体系配方。较佳配方为:0.3%~0.6%共聚物BHJH-2+0.4%~0.7%交联剂BHJLJ-4A+0.6%~0.9%稳定剂BHJLJ-4B,体系能够耐温120℃,耐盐60 000mg/L,耐硬度2 000mg/L。性能评价实验表明:该体系具有良好的抗剪切性能、注入性、封堵性能、耐冲刷性能,室内实验条件下,中等强度冻胶体系能够提高采收率达到20.97%,能够满足高温高盐油藏调剖要求。     

低渗油藏水平井交联颗粒堵剂体系室内研究

针对渤海低渗储层水平井研发了一种交联颗粒堵剂体系,该体系的配方为:0.3 g聚丙烯酰胺+0.3 g丙烯酸+0.1 g N,N′-亚甲基双丙烯酰胺+0.1 g过硫酸铵+50.0 g丙烯酰胺+0.75 g氢氧化钠+12.5 g黏土。对交联颗粒堵剂体系的耐温性、耐盐性、封堵性及注入性等性能进行了评价。试验结果表明,该交联颗粒堵剂体系具有良好的耐温性能,在80℃下放置100 d后,体系黏度由92.6 mPa·s降至74.3 mPa·s;矿化度对该体系黏度的影响较小,体系可耐矿化度10 000 mg/L,耐盐性较好;该交联颗粒堵剂体系具有较强的封堵性及耐冲刷性,且该体系具有较强的注入选择性,能优先进入高渗透层。     

绥中36-1油田泡沫凝胶调驱体系研究与性能评价

针对绥中36-1海上油田强非均质性和大孔道稠油油藏提高采收率的需求,开展了自生气泡沫凝胶调驱技术研究。通过waring-blender搅拌法测定热泡沫凝胶体系各组分对起泡和稳泡性能的影响,进行了抗盐、抗钙镁、耐温性能评价,确定了泡沫凝胶体系配方,即0.3%(w)起泡剂+300mg/L交联剂+3000mg/L聚丙烯酰胺+5%(w)生气体系+1000mg/L稳定剂,并进行了封堵、驱油、可解性能评价实验。实验结果表明,该体系在SZ36-1油田油藏条件下封堵率大于95%,驱油效率比水驱提高25%以上,体系可解率大于90%。     

蒸汽驱稠油井防汽窜高温凝胶调堵体系试验研究

为了提高腐殖酸钠调堵剂在注蒸汽高温条件下的性能,对控制汽窜高温凝胶调堵体系进行了研究。将腐殖酸钠进行硝化处理,并辅以交联剂,以具有较长的成胶时间和较高的成胶强度为标准,考察了硝基腐殖酸钠、甲醛和间苯二酚的质量分数,盐质量浓度及pH值对凝胶调堵体系性能的影响,从而配制出具有耐高温性能的硝基腐植酸钠凝胶调堵体系,并通过试验对其性能进行评价。控制汽窜高温凝胶调堵体系的最佳配方为1.5%~2.5%甲醛+1.0%~2.0%间苯二酚+8.0%~10.0%硝基腐殖酸钠。该调堵体系具有很好的抗盐特性及耐温性能,质量浓度10 000 mg/L NaCl和质量浓度4 000 mg/L CaCl2对其性能影响不大,最高可耐290℃的高温。该调堵体系对不同渗透率的岩心都具有良好的封堵效果,封堵率在95%左右,能选择封堵高渗透层,起到调剖堵水的作用。这表明该凝胶调堵体系能封堵高渗透层,起到调剖的作用,能满足蒸汽驱稠油井防汽窜的要求。      

新型调剖体系的研究及应用

本厂复杂小断块油藏非均质严重,随着注水开发进入中后期,油藏非均质程度加剧,注入水沿大孔道窜流严重,导致油井含水迅速上升,注水低效循环问题日益突出。目前本厂年调剖实施1～2井次,在用的调剖工艺堵剂体系酚醛树脂弱凝胶+体膨颗粒体系有时在高温、高矿化度等苛刻油层条件下存在成胶性能、成胶时间及强度等存在不稳定现象,因此引进研究应用新型调剖工艺体系,可以弥补现有堵剂体系的不足。     

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。