耐温耐盐聚合物微球性能评价

为获得悬浮性好、 耐温耐盐性能优良的调剖堵水用聚合物微球, 以丙烯酰胺为聚合单体、 偶氮二异丁腈为引发剂、 二乙烯基苯为交联剂、 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠为乳化剂合成了具有三层结构的纳米/微米聚合物微球DCA, 评价了微球的耐温性、 悬浮性、 膨胀性及调剖堵水效果。结果表明, DCA微球粒径为0.1数 30 μm, 外壳有纳米孔隙, 微球耐温高达 300℃, 可在 115℃放置 90 d。DCA在模拟地层水中静置 28 h的沉降速度为 0.005 mL/min,悬浮性较好。DCA微球膨胀率随着温度的升高而升高, 在 115℃浸泡 24 h的最大膨胀率为 13.83%; 对三层非均质岩心调剖堵水后含水率降低 5%, 采收率增幅为 7%。矿场试验结果表明, 经微球段塞调剖后产液量和综合含水率降低、 日增油效果明显。DCA微球适用于高温高盐油藏的深部调剖堵水。图10表3参20     

高温高盐油藏交联聚合物驱研究进展

交联聚合物驱油技术是提高高温高盐油藏采收率的有效驱油方法之一。介绍了交联聚合物驱油机理,综述了半个世纪来高温高盐油藏用交联聚合物驱油及交联聚合物驱数值模拟研究进展,指出了目前研究中存在的问题,并提出进一步深入研究的方向。     

高温高盐油藏新型表面活性剂微球复配体系调驱实验

为改善西达里亚油田水驱后开发效果,针对其高温高盐的油藏条件,选用抗温耐盐性好的低界面张力表面活性剂体系SA与实验室自制的抗温耐盐型弹性微球Z10进行复配,采用表面活性剂微球复配体系调驱来提高驱油效率。模拟高温高盐的油藏条件,对新型表面活性剂微球复配体系进行调驱的压力和阻力变化特征研究,并分别开展了均质与非均质条件下的调驱提高采收率物理模拟实验。结果表明,表面活性剂微球复配体系在岩心渗透率为200×10-3~1 000×10-3μm2的调驱特性最佳,注入性好且能形成有效封堵,注入压力规律性大幅波动,阻力系数高达7以上。表面活性剂微球复配体系与注入表面活性剂的驱油对比实验结果表明,前者增油降水效果明显,采收率大幅提高,总采收率较表面活性剂驱的高约14%,很好的发挥了微球"调"与表面活性剂"洗"的双重作用。此外,表面活性剂微球复配体系在非均质条件下能够改变流体和压力的分布,有效地开采低渗透率层,也具有良好的调驱提高采收率效果。     

垦632块强非均质高温油藏聚合物微球注入设计

对聚合物微球技术在强非均质高温油藏的应用进行了探讨。针对研究试验区块温度98℃,注入水矿化度16380mg/L,平均渗透率932×10-3μm2,渗透率差异较大(高渗透率8μm2,低渗透率8μm2)的特点,设计了2种尺寸的微球。采用聚合物微球复合表面活性剂调驱体系注入模式,分5段塞注入。双管物模试验表明采用以上设计岩心封堵率高,提高原油采收率效果显著。相匹配的微球设计及合理的注入设计使聚合物微球调剖技术成为强非均质高温油藏高含水期调剖堵水的有效技术。     

塔河油田高温高盐油藏氮气泡沫调驱技术

为降低塔河油田边底水高温高盐油藏的含水率,提高产油量,进行了氮气泡沫调驱技术研究。通过评价耐温耐盐发泡剂的性能,优选出了适用于塔河油田高温高盐油藏的发泡剂,并通过室内岩心驱替试验,分析了泡沫注入时机、注入量、注入方式对氮气泡沫调驱效果的影响。结果表明:发泡剂GD-2在130℃下,210 000 mg/L矿化度的情况下,老化10 d后的半衰期可以维持在850 s,耐温耐盐性能较好,适合在塔河油田使用;水驱至含水率为80%~90%时,注入氮气泡沫采收率提高幅度最大;氮气泡沫的注入量为0.5倍孔隙体积时,采收率提高幅度最大;段塞方式注入氮气泡沫的采收率提高幅度比连续注入方式和气液交替注入方式大。塔河油田TK202H井组的现场试验表明:注入氮气泡沫进行调驱后,3口生产井的产油量得到提高,含水率得到降低。这表明,塔河油田边底水高温高盐油藏采用氮气泡沫调驱技术可以降低含水率,提高油井产量。      

聚合物微球在高温高盐碎屑岩水平井堵水中的应用

塔河油田碎屑岩油藏属高温高盐大底水油藏,非均质性严重,高含水油井上升速度快,严重影响了油田的开发水平。颗粒类堵剂孔喉适配能力差,不具备油水流动选择,堵水效果不佳。通过粒径实验和岩心驱替实验,对聚合物微球性能进行了评价,结果表明：聚合物微球在130℃条件下,用塔河地层水溶胀15d后,粒径增大了18倍,在煤油中粒径没有变化。浓度为2000mg／L的微球封堵率达到93．4％,注微球后双管驱油效率提高11．94％。通过现场试验分析,认为聚合物微球封堵强度较高,受矿化度影响小,增油效果明显,可用于非均质油藏高含水油井堵水。     

JYC-1聚合物微球乳液膨胀性能及调驱适应性研究

采用反相乳液聚合法制备了JYC-1聚合物微球乳液,筛分为毫米级、微米级和纳米级,测定了纳米级微球乳液的粒径和表观黏度随养护时间变化规律,通过室内物理模拟实验评价了其在高含水非均质油藏模型中的调驱效果。实验结果表明：在模拟油藏温度（70℃）下JYC-1聚合物微球水化膨胀粒径逐渐增大,70℃恒温养护60 d后,JYC-1聚合物微球的PDI值为0.274,平均粒径超过了410.8 nm,此时微球乳液体系的分散性最好,膨胀作用趋于稳定;JYC-1微球乳液体系的表观黏度变化不大,养护60 d后最大表观黏度为2.4 mPa.s;JYC-1聚合物微球乳液的适宜注入浓度为2000 mg/L,适宜注入段塞为0.2 PV毫米级＋0.2 PV纳米级,在渗透率级差大于3的非均质油藏模型中调驱后,可有效扩大低渗透率岩心的波及体积,明显提高低渗透率岩心的采收率。     

用于高温高盐油藏注水井调剖的生物聚合物

通过对美国、独联体、西德和法国等国家在高温、高盐和低ＰＨ值的恶劣油藏条件下运用新型生物聚合物进行注水井调剖的现场实例分析，发现利用黄胞胶凝胶、新型生物聚合物Ｓｉｍｕｓａｎ／硅酸盐凝胶以及由产碱杆菌所产生的胞外聚糖ＡＧＢＰ新型生物聚合物进行调剖，效果好，成本低，是理想的高温高盐油藏水控调剖剂     

聚合物微球调剖技术研究与应用

本文证明了堵剂聚合物微球技术可以有效封堵高渗通道,提高注水扩大波及面积,成为了低渗油田中后期提高采收率主要技术手段之一。     

大港油田南部高温高盐油藏污水聚合物驱实验研究

系统分析了大港油田南部官80断块注入污水中无机离子、有机成分以及3种细菌的含量.研究了污水活性组分对聚合物氧化降解的机理.针对高温高盐油藏条件,用污水配制聚合物,研究了聚合物溶液的增粘性、粘弹性、剪切性和渗流特性,并开展了物理模拟驱油实验.评价出适合官80断块的功能型聚合物驱油体系,在人造岩心上驱油平均提高原油采收率17.3%(OOIP).     

长庆高矿化度致密油藏空气泡沫驱适应性研究

开展了空气泡沫驱提高裂缝发育高矿化度致密油藏采收率的实验。利用自主研发的高温高压泡沫装置评价泡沫剂的发泡能力、半衰期及抗盐性,考察了气液比对泡沫稳定性的影响;通过物理模拟装置研究空气泡沫驱在基质岩心的注入能力、驱油效率及改善裂缝渗流的能力。结果表明,SFR-173阴离子-非离子复配发泡剂在去离子水和模拟地层水中的泡沫体积分别为290和340 m L,半衰期分别为368和330 min,泡沫综合指数分别为6370和6697,泡沫性能最好。当矿化度由7增至56 g/L时,0.5%SFR-173发泡剂的泡沫体积由370降至340 m L,出液时间由174缩短至122 s,半衰期由778减至330 min。地层条件下,泡沫体积随气液比增大而增大并逐渐稳定,最佳气液比在1∶1~2∶1之间。致密油藏空气泡沫注入性研究结果表明,随注入体积的增加,岩心两端压差和阻力系数增大并逐渐稳定,最大值分别为31.4 MPa和1.74;水驱后转空气泡沫驱,驱油效率提高17.86%。在裂缝非均质油藏条件下,水驱含水率达98%时的采收率仅为39.14%,水驱后转空气泡沫驱能有效改善基质岩心的动用状况,封堵裂缝渗流通道,基质岩心采收率分别从12.59%和21.21%提高至49.87%和72.0%。     

胜坨油区高温高盐油藏聚合物驱矿场先导试验

针对胜坨油田开展了高温高盐油藏聚合物驱攻关研究和矿场先导试验。试验区包含32口注聚井,63口生产井。筛选了耐温抗盐性能较好的聚合物,利用数值模拟手段优化设计了科学合理的注入方案,先导试验投入矿场实施后,动态反应良好,取得了非常好的驱油效果:渗流阻力增加;注入压力上升4.1MPa;不同程度地改善了层间吸水状况;含水下降了14.3%;日油增加了1.33倍;已增产原油67.2×104t,提高采收率6.17%。     

胜坨油田高温高盐油藏自发乳化驱提高采收率

通过乳化能力、油水界面张力测定优选出适合胜坨高温高盐油藏的碱/表面活性剂自发乳化体系,并通过驱油实验考察了自发乳化体系的驱油效果。结果表明,在2 g/L Na OH+2 g/L Na2CO3复合碱溶液中加入0.5 g/L表面活性剂B4,可使油/水界面张力达到超低,有助于油滴在界面扰动作用下发生自发乳化,形成乳状液。乳化体系在多孔介质的剪切作用下将油滴乳化,依靠乳滴在孔喉处聚并产生的贾敏效应,有效地降低了水油流度比,提高了波及系数和采收率。乳状液液滴的夹带作用可使油滴被驱替液携带着通过地层,提高洗油效率。但乳化夹带作用提高采收率和驱替压力的幅度不如乳化捕集作用显著。最佳的自乳化体系配方为:2 g/L B4+2 g/L Na OH+2 g/L Na2CO3,自发乳化驱采收率在水驱基础上可提高21.5%,采收率并未随着填砂管长度的延长而降低。     

微泡沫在高温高盐油藏中的驱油作用

针对普通泡沫在高温高盐油藏中稳定性弱、驱油效果差的问题,采用将气体和起泡剂溶液(5000 mg/L甜菜碱表面活性剂SL1+5000 mg/L黄原胶XG)同时注入填砂管泡沫发生器的方法制备了一种稳定性强、尺寸细微的微泡沫体系,即黄原胶稳定的微泡沫。通过微观可视化模型对比了普通微泡沫(5000 mg/L SL1)与黄原胶稳定的微泡沫在原油存在条件的下稳定性差异,分析了驱油机理,借助填砂管模型对比了两种微泡沫的驱油性能。微观实验结果表明:气泡液膜中吸附的黄原胶增加了微泡沫液膜厚度,有效抑制了气泡聚并和液膜排液,使黄原胶稳定的微泡沫具有更强的稳定性和耐油能力。微泡沫越稳定,微观波及体积越高、采油效率越高。微泡沫主要的驱油机理为直接驱替机理、乳化机理、同向液膜流动机理、逆向液膜流动机理。物模实验结果表明,在160 g/L矿化度、90℃条件下,黄原胶稳定的微泡沫驱的采收率可在水驱基础上提高22.9%,比普通微泡沫驱高15.2%。     

高温高盐油藏空气驱起泡剂研制及性能评价

为筛选适合高温高盐油藏的起泡剂,对烷基二苯醚二磺酸盐(2A1)、α-烯烃磺酸盐(AOS)、羧甲基聚氧乙烯烷基醇醚(AEC10)以及6种甜菜碱表面活性剂进行起泡性能研究。结果表明:2A1、AOS和AEC10的发泡率低、泡沫稳定性差;甜菜碱表面活性剂中含酰胺基的羟磺基甜菜碱的发泡率高,不含酰胺基的羟磺基甜菜碱的泡沫稳定性好;同类甜菜碱表面活性剂中碳链长的稳泡性能好,碳链短的发泡率高;复配碳链长度不同的羟磺基甜菜碱得到泡沫性能良好的复合起泡剂S11和S12,并对其进行热稳定性评价,发现分子中含酰胺基的S11在110 ℃下具有较好的热稳定性,而分子中不含酰胺基的S12在130 ℃下热稳定性较好。研究结果对高温高盐油藏起泡剂的选择具有理论指导意义。     

陕北三叠系特低渗透高矿化度油藏聚合物驱油效果分析

陕北安塞油田已进入中、高含水期的三叠系延长组油藏孔隙度11．00％～13．25％,渗透率（0．96-2．90）×10^-3μm^2,地层水矿化度89．2g／L,地层原油粘度1．96～2．80mPa·s。低渗透、低压、低产和结垢是原油生产的主要特点。该油田最早投入开发的WY区平均含水率已达76．7％。2005年初选用分子量900×10^4,浓度300～600mg／L的PAM溶液实施了聚合物驱先导试验。开注聚合物4～7个月后,各试验井组平均含水率下降了44个百分点,日增油累计3．4t。     

胜坨油田高温高盐油藏强化聚合物驱油体系的性能评价

胜坨油田地层温度大于80℃、地层水矿化度大于20000 mg/L、地层水钙镁离子大于500 mg/L,非均质性强。根据该油藏特点,室内研制了强化聚合物驱油体系,在超高分疏水缔合型聚丙烯酰胺中加入聚合物强化剂。结果表明,强化剂加量由0增至2500 mg/L,驱油体系的表观黏度由7.8增至42.9 mPa·s,黏性模量由120增至315 mPa,弹性模量由0增至106 mPa。在模拟胜坨油田条件下,强化聚合物驱油体系（超高分缔合聚合物、强化剂质量比4:1）老化60 d的黏度保留率为85.5%,好于改性聚丙烯酰胺（GXPAM）（66.2%）,热稳定性良好。在非均质岩心中注入强化聚合物驱油体系（2500 mg/L）,高渗模型产液百分比由98.5％逐渐降低,最低值为32.7%;低渗模型产液百分比由1.5%逐渐增大,最大值为67.3%;后续水驱1.0 PV时,高渗模型产液百分比为58.5%,低渗模型的为41.5%,岩心非均质性得到明显改善。岩心渗透率级差分别为1:5和1:3时,强化聚合物驱油体系的采收率增幅为26.0%和10.9%,GXPAM的为14.8%和7.1%。强化聚合物驱油体系的驱油效果明显优于GXPAM,并且在高渗透率级差下的驱油效果较好。     

高温高盐油藏S/P二元复合驱室内实验研究

针对高温(98℃)、高盐(矿化度122.4 g/L)、不宜使用含碱驱油剂的中原胡12块砂岩油藏,实验考察了S/P二元复合驱替液的配方和性能。实验温度98℃,实验溶液用矿化度122.4 g/L、Ca2++Mg2+1.0 g/L的油田污水配制,实验原油地下密度0.8236 g/cm3,地下粘度9.11 mPa.s。从11种商品表面活性剂中筛选出的石油磺酸盐MJ2和DQ,0.4%溶液的界面张力平衡值达10-3mN/m超低值。M=1.7×107、2.4×107的商品HPAM Y1、Y2与MJ2、DQ(0.3%)的二元体系粘度(7.34 s-1,下同)很低,<4 mPa.s,疏水基摩尔分数为0.20%、0.25%的商品疏水缔合聚合物AP-P4、AP-P5的二元体系粘度高,当聚合物浓度为1.5 g/L时MJ2/AP-P5体系的粘度>50 mPa.s。1.5 g/L AP-P5/MJ2和DQ体系在表面活性剂质量分数为0.1%~0.3%时出现宽的高粘度峰。AP-P5/MJ2和DQ体系在11000 r/min剪切0.5分钟后静置时,60分钟粘度恢复率为80%,10小时为85%。在天然岩心中注入0.25PV 0.05%~0.50%MJ2/1.5 g/L AP-P5体系,采收率随MJ2质量分数增大而提高,MJ2为0.25%时采收率比水驱提高20%。图5表2参1。