疏水缔合聚合物调剖技术

聚合物驱油技术是非均质油藏提高波及系数的有效技术，是较成熟的提高采收率技术之一，但在高温、高矿化度的油藏或存在高渗透层油藏应用效果较差。为了解决高温高盐油藏聚合物驱油技术问题，研制出了耐温抗盐的缔合聚合物，并且筛选出了适合中原马寨油田卫305块的缔合聚合物配方。2002年11月进行现场试验，取得了显著的效果，为高温、高盐油田探索出了一条改善剖面、降低递减、提高采收率的新途径。     

中原油田疏水缔合聚合物凝胶调剖剂的矿场应用

题示调剖剂由疏水缔合聚合物AP-P4、可生成酚醛树脂的3种单体化合物及酸度调整剂组成,地下成胶,形成的凝胶在高温下长期稳定性良好。在地温80~90℃的中原文、卫、马油田26口注水井用含3.5 g/L AP-P4的该调剖剂实施了调剖,报道了施工情况和结果。发表了16口井的施工数据:单井处理层数4~25,处理厚度9.8~51.9m,注入剂量920~1800 m3,平均1110 m3,处理半径4.6~13.3 m,平均9.4 m。利用1口井的施工压力曲线说明该剂成胶以前在地层内不断发生堵塞形成—破环—再形成过程。6口井取样黏度监测数据(mPa.s)表明,该剂初配时黏度8698~14898,泵前平均12283,泵后平均11069,井口平均9992,泵剪切损失9.9%,沿程损失9.7%,成胶时间20~40 h,地面成胶黏度≥100000。调剖后恢复注水的22口井,平均单井注水量增加8 m3/d,注水压力上升2.8MPa,视吸水指数下降8.2 m3/d.MPa。给出了4口井调剖前后各层相对吸水量变化及堵死层、启动层数据。26口调剖井对应油井共38口,调剖后有30口井产量增加。图3表4参3。     

低渗油藏缔合聚合物调剖体系

缔合聚合物调剖技术通过添加交联剂,使之与缔合聚合物形成三维网状结构体系,可控制成胶时间及强度,改善了单纯聚合物体系存在的抗盐性、耐温性、抗剪切性差的问题。针对马寨油田油藏特点,对缔合聚合物的黏-浓、黏-温、稳定性、耐盐性、耐剪切性等指标进行评价,试验结果表明,缔合聚合物体系具有良好的抗温、抗盐及剪切恢复性能。在95℃、马寨注入水配制条件下,3000mg/L时体系黏度可达64mPa·s;在同浓度下(1000mg/L),与聚丙烯酰胺、AMPS聚合物常温增黏特性相比,缔合聚合物黏度高于前二者2~30倍。现场实施取得了良好的增油效果,表明缔合聚合物调剖体系适用于低渗透油藏提高采收率的需要。     

AP型疏水缔合聚合物低度交联体系研究

新型的水溶性疏水缔合聚合物AP—P4，与普通部分水解聚丙烯酰胺比较，具有更好的增粘效果和抗温、抗盐能力。为进一步提高调驱效果，针对渤海油田高温高盐的特点，实验室开展了AP型疏水缔合聚合物低度交联的调驱体系研究。并对影响弱凝胶成胶因素进行了研究，优选出了一系列配方，可满足不同调剖要求。     

聚合物驱全过程调剖技术的矿场应用

运用聚合物驱全过程调剖技术可以解决注聚合物过程中聚合物窜流和后续注水快速指进的问题,明显改善聚合物驱的应用效果。河南油田在V油组上层系注聚合物前及I₅+Ⅱ_1-3层系聚合物驱转水驱前进行了区块整体调剖,调剖半径为50～80m,单井调剖剂量为3692～15300m³,调剖井占注聚合物井的75%以上。调剖后启动压力上升,吸水指数下降,吸水剖面得到了改善,与双河油田未进行整体调剖的聚合物驱区块相比,注聚合物2年后,产出的聚合物浓度从170mg/L下降到31mg/L,后续水驱第一年产油量由下降28.4%变为产油量上升。     

缔合聚合物调剖剂性能评价与现场应用

针对中原文明寨、马寨油田的高温高盐油藏特点,研制了缔合聚合物调剖剂。该调剖剂的基本组成为:0.25%~0.35%缔合聚合物AP-P4;0.04%~0.05%交联剂MZ-YL;0.06%~0.07%交联剂MZ-BE;酸度调整剂0.12%。室内性能评价结果表明,该调剖剂适用油藏温度90℃,耐受矿化度达104mg/L的地层水,热稳定性好。调剖剂成胶时间可调,抗剪切,可用于深部调剖。在文明寨、马寨油田现场应用24井次,泵入前粘度12283 mPa.s,成胶粘度>10×104mPa.s,平均单井吸水厚度增加6.8m/4层,平均单井增油580t。     

聚合物凝胶调剖体系的段塞组合优化及矿场应用

为了改善常规调剖堵水的不足,进行了室内逐级深部调剖研究。注入不同浓度、不同段塞比例的聚合物凝胶、表面活性剂复合段塞调驱体系,考察各组试验提高采收率和封堵的情况。结果表明:强凝胶+表面活性剂+中强凝胶+弱凝胶+表面活性剂+强凝胶封口的段塞组合提高采收率幅度最大。调驱后效果明显,调驱井组的日产油由39.2t上升到58.9t,含水由72.5%降至67.3%。截止到2011年底,已累计增油1965.4t。     

新型缔合聚合物调堵体系的研制

研制出以新型缔合聚合物(西南石油学院研制)为主剂的新型缔合聚合物调堵体系(Cr3+冻胶体系,Al3+冻胶体系,酚醛冻胶体系)。这类新型调堵体系通过主剂的改性和交联作用,能够形成强度极高的三维网状结构,并结合缔合、吸附、粘弹性和盐增稠等辅助机理,封堵地层孔隙或裂隙。研究表明,这类新型堵剂具有成胶时间可调、耐高温高盐、抗压强度大、有效期长和适应性广等特点,可望在高温高矿化度或裂缝性复杂油藏条件下推广使用。     

聚合物驱前区块整体调剖技术的矿场应用

河南油田聚驱现场应用结果表明,以单井凋剖为主的调剖技术不能解决聚合物窜流问题.为了抑制聚合物的窜流,改善聚驱效果,2004年以后,河南油田所有进行聚驱的6个区块都应用了聚驱前区块整体凋剖技术,127口注聚井中调剖89口井,调剖率70.1%,调剖半径50～65 m,达到大剂量深度区块整体调剖技术的要求.调剖后注入压力上升、视吸水指数下降、吸水剖面得到改善;在注入聚合物浓度(1 500 mg/L)高于其他未进行区块整体调剖聚驱区块(1 000 mg/L)的条件下,区块产出液聚合物浓度大幅度降低,第3年区块产出液聚合物浓度从355 mg/L下降到150 mg/L,有效期可以维持3年以上,这是单井调剖无法达到的效果.聚驱前进行深度区块整体调剖可以解决注聚合物过程中聚合物窜流的问题.     

含油污泥疏水缔合聚合物调剖剂研究

对含油污泥掺入聚合物交联凝胶调剖剂的可能性进行了实验研究.含油污泥取自靖安油田污水处理站,含泥41.9%,含油33.5%,含水18.7%,含杂质5.9%,粒径峰值70μm,80%分布在20～200μm,用石灰粉调pH至中性.将质量分数为5%的含油污泥与1～3g/L的疏水缔合聚合物AP-P4溶液混合,加入杀菌剂和交联剂,在60℃下观察,加量10～200mg/L的醋酸铬不能使体系成胶.使用乌洛托品+苯酚+间苯二酚为交联剂,加入一种稳定剂和杀菌剂,在60℃下形成的聚合物凝胶黏度随AP-P4浓度增大而增大(0.723～49.9 Pa·s),但均低于不舍污泥的体系.在60℃、60天老化过程中,低AP-P4浓度(1.0,1.5g/L)含污泥凝胶黏度下降快,保留值低且发生失水收缩,较高AP-P4浓度(2.0,2.5,3.0g/L)时凝胶耐热性较好.水测渗透率为1.235～0.561μm2、长30cm的石英砂充填岩心,注入0.3PV AP-P4浓度2.0g/L的含污泥成胶体系并在60℃成胶后,封堵率超95%,水突破压力≥7.35MPa.     

交联聚合物微球深部调驱体系的评价与应用

制备了一种交联聚合物微球深部调驱体柰,对其进行了室内评价。结果表明,在高温高矿化度条件下,该微球具有较好的水化膨胀性;在岩心中通过“封堵-变形-突破-深入-再封堵”能对地层实现逐级封堵,达到深部流体改向和提高采收率的目的。在永8断块开展了3口井的深部调驱试验,结果表明,其能有效封堵高渗层,提高中、低渗层的吸水能力,增产原油。     

非均质油藏深部调驱用聚合物微球的制备及性能评价

为解决常规丙烯酰胺类聚合物微球在高温高盐非均质油藏中应用效果较差的问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和改性环状单体(NW-1)为合成原料,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺和有机锆作为交联剂,制备了一种具有双重交联结构的聚合物微球SAM-2,室内评价其长期热稳定性能、黏弹性能、深部运移能力、剖面改善效果以及驱油效果,分析了调驱机理,并成功进行了现场应用。结果表明,聚合物微球SAM-2在储层温度(110℃)和矿化度(10.2×10⁴mg/L)条件下老化180 d后仍能够具备较高的黏度和良好的膨胀性能,具有良好的耐温抗盐性能和长期热稳定性能。聚合物微球SAM-2的黏弹性能较好,且具有较强的深部运移能力。注入长岩心后能够在深部区域产生有效的封堵,并能有效地改善非均质岩心的吸水剖面,注入聚合物微球后高、低渗透岩心的剖面改善率可以达到98.7%。三层非均质岩心水驱结束后注入0.5 PV聚合物微球SAM-2,可使采收率继续提高25.34百分点,调剖驱油效果较好。现场应用结果表明,M-101井采取聚合物微球SAM-2深部调驱措施后,平均日产油量提升56....     

无机微粒聚合物凝胶深部调剖体系研制及应用

针对飞雁滩油田开发中存在着注入水易沿优势流场窜进,开发效果变差的实际问题,研制了无机微粒聚合物凝胶深部调剖体系及施工工艺,并在飞雁滩油田埕126区块开展了9井次深部调剖现场应用,工艺成功率100％,对应油井见效率82.6％,累计增产原油30.018 8 kt,降水2.3 ×104 m3,投入产出比1∶8.21,取得了显...     

胜坨油田高温油藏深部调剖体系研究及矿场应用

实验评价了酚醛树脂交联剂与聚合物在地层温度下形成的冻胶的各项性能。结果表明,在100℃静态条件下,酚醛树脂冻胶作为深部调剖体系,成胶时间长,耐温抗盐能力强;调剖体系中适宜的聚合物质量浓度为1 500～3 000 mg/L,交联剂质量浓度为800～1 800 mg/L,体系适应的pH值在6～9之间。在动态条件下,酚醛树脂冻胶封堵率在90%以上,水驱10 PV后,封堵率保持在83%以上。矿场应用结果表明,使用酚醛树脂冻胶对胜坨油田坨143断块高温油藏实施深部调剖后,注水井启动压力得到有效改善,增油效果明显。     

复合离子聚合物整体调剖效果

喇嘛甸油田北西块葡Ⅱ—2油层纵向非均质严重，适合于调剖的井数多，注聚前集中在5个注入站采取了复合离子聚合物整体调剖，调剖井比例为84％，取得了明显的增油降水效果，并且充分利用调剖后注入均衡的有利时机，采取采出井压裂对应调整层位等综合调整措施，最大限度地发挥整体调剖的作用。通过对北西块整体调剖效果的分析，说明调剖可以明显提高中低渗透层的动用程度和驱油效率，驱油效果好于未调剖区。整体调剖不仅调整了注入井纵向注入不均衡的矛盾，而且在不同沉积单元不同注入方向上同时进行了平面调整，驱油效果好于单井调剖区。注聚前整体调剖是改善聚合物驱开发效果的有效方法。     

聚驱后自修复凝胶调剖剂的研制

聚合物驱后的油层非均质性更加严重,低效、无效循环严重。常规凝胶调剖剂在地层条件下经剪切后黏弹性大幅下降,严重影响了调剖效果。本文通过考察pH值、阴离子型聚丙烯酰胺CH601浓度、交联剂SQ-1浓度、稳定剂TYB-5浓度对自修复凝胶体系成胶性能的影响,进而得到最佳配方。考察了最佳配方自修复凝胶体系的耐温性、抗剪切性及封堵性能。结果表明：最佳自修复凝胶体系配方为：3000~5000 mg/L聚合物,3000 ~4500 mg/L交联剂,200~400 mg/L稳定剂。体系的pH值在5~6之间。该体系的热稳定性良好,在45℃下放置300 d后的黏度保持率为76.9%,弹性模量保持率为76.5%。该自修复凝胶体系具有较强的抗剪切性能,在45℃条件下初次成胶后经高速混调器剪切后,再次放入45℃烘箱内,成胶后再用相同的方式剪切,如此反复6次仍能成胶,成胶黏度为4430 mPa?s,黏度恢复率达到45%以上。岩心实验结果表明自修复凝胶体系对水测渗透率为1.2~4.5μm²的人造石英砂岩心的封堵率均在99%以上,残余阻力系数为68~147。     

深部调剖剂YG聚合物微球性能评价与应用

为考查深部调剖剂YG型聚合物微球在中原油田高温高矿化度油藏中的性能,通过透射电镜显微照相、吸水膨胀实验、岩心驱替实验和现场先导试验对其进行了性能评价与矿场应用。性能评价结果表明：该聚合物微球体积微小,可均匀分散在溶液中,与地层水表现出良好的配伍性;在95℃文留油田回注污水中,吸水膨胀倍数达40倍以上,具有较好的耐温抗盐和吸水膨胀性能;向中、低渗透率岩心注入微球体系过程中,呈现开始压力迅速上升、然后趋于稳定、压力略有下降的波动过程,具有较好的注入性;向中、高渗透率岩心注入微球体系过程中,随溶胀时间的延长,封堵率逐步增加,第10天达到最大,为17.14%。采用YG型微球在文留油田文10东块进行了深部调剖先导试验,取得了较好的开发效果。图6表4参5     

阳离子调剖剂在高温高盐油藏的应用研究

针对高温高盐油藏的苛刻条件,开发了新型阳离子复合凝胶调剖剂.室内评价结果表明,调剖剂成胶后,(115±15)℃下30天不破胶,在矿化度7×10 4 mg/L下胶体不变形,岩心封堵率达到93%,冲刷30PV后封堵率为92%,各项性能指标明显优于常规有机交联凝胶调剖剂.在T142-27井区的调剖应用实验表明,对应油井的含水...     

梳形聚合物与常规聚丙烯酰胺的调剖对比研究

针对河南油田江河区高温高盐现状,开展了聚合物调剖性能评价研究。考察了不同聚合物交联体系的成胶情况,评价了不同聚合物交联体系的耐温性、抗盐性、剪切稳定性及长期稳定性,测定了其储能模量和损耗模量,并对不同聚合物交联体系进行了初步经济评价。结果表明,梳形聚合物用量是常规聚丙烯酰胺用量的2/3时,其交联体系黏度相当,且梳形聚合物各项性能均优于常规聚丙烯酰胺,而以梳形聚合物为原料的调剖剂提高采收率最高,达15.61%,且该调剖剂价格仅为156.80元/t,经济效益显著。