有机酚醛聚合物凝胶深部调驱体系孔渗适应性研究

聚合物凝胶体系在地层中的渗流及封堵特性对深部调驱效果具有重要的影响。利用长填砂管驱替物模试验,研究了有机酚醛聚合物凝胶体系在不同渗透率填砂管中的注入特性、渗流行为和封堵性能,结果表明有机酚醛聚合物体系是一种注入性和流动性均较好的凝胶体系。通过对有机酚醛聚合物凝胶体系在长填砂管中的封堵特性和渗流参数结果分析,确定了有机酚醛聚合物凝胶体系组分质量浓度与3种地层渗透率的匹配关系。最后通过室内驱油物模试验,对凝胶体系与渗透率的匹配关系进行了验证。     

可动弹性微球调驱体系理化性质实验研究

为了认识可动弹性微球调驱体系的性质,指导矿场调驱实施工作,采用激光纳米粒度测量仪、布氏黏度计及人造岩心,开展了室内可动弹微球调驱体系实验研究,观测可动弹性微球的表观形态、粒径大小、黏度变化及封堵性能。结果表明,可动弹性微球粒径受静置时间影响较大,随溶胀时间增加而逐渐变大;微球乳状液黏度受温度变化影响较大,随温度升高黏度迅速下降;微球体系的封堵能力与渗透率关联较强,范围内渗透率越小封堵能力越强。试验结果表明可动弹性微球遇水溶胀可以有效封堵高渗层,具有较好的调驱效果。     

低渗透油藏纳米微球调驱剂封堵性评价新方法

纳米聚合物微球具有初始粒径小、黏度低、吸水缓膨等良好的深部调驱性能。基于渗流力学原理,以及渗透率与岩石学参数的数学关系,明确了微球在地层聚集,增大比表面、降低渗透率的调驱机理,建立了微球调驱封堵率的计算方法,并对王窑低渗透油藏微球调驱封堵率进行了计算与分析。研究结果表明:微球粒径越小,质量浓度越高,注入地层后渗透率降低幅度越大,封堵性能越强;小粒径微球聚集封堵、大粒径微球单个卡堵大孔喉,在地层协同作用下达到逐级调驱的目的;填砂管实验结果与理论封堵率趋势一致,从端面效应分析了填砂管封堵率偏高的原因,对低渗透油藏纳米微球调驱机理探索及调驱工程设计具有较好的指导意义。     

低渗透油藏水凝胶调驱剂的制备及封堵性能评价

为了提升低渗透油藏调驱剂的注入性和封堵性,开发了一种水凝胶体系,以成胶强度为指标优选了水凝胶配方及制备条件,并评价了其封堵性能和调驱性能。优化的水凝胶配方如下：丙烯酸用量为20 g/L、丙烯酰胺用量为5 g/L、过硫酸铵用量为0.07 g/L、改性淀粉用量为5 g/L、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为0.08 g/L,最佳合成条件为中和度75%、反应温度9℃,所生成水凝胶的成胶强度为35～37 Pa·s。通过机械剪切、烘干得到微米级粒径的水凝胶调驱剂。封堵实验表明,质量浓度为0.1～0.7 g/L的水凝胶调驱剂对渗透率为1600×10^-3～1900×10^-3μm²的填砂管的封堵率在92%以上,随着水凝胶质量浓度的增大,阻力系数增大,注入压力爬升较快,但残余阻力系数和封堵率变化较小。水凝胶作为驱油剂使用建议采用低浓度注入,在水驱基础上可提高采收率10%左右。低浓度微颗粒水凝胶调驱剂可有效解决低渗透油藏调驱注入性和封堵性的矛盾。综合考虑注入性、封堵性和驱油性能,推荐水凝胶水溶液现场应用的质量浓度为0.1～0.3 g/L。     

非均质条件下孔喉尺度弹性微球深部调驱研究

针对孔喉尺度弹性微球调驱技术设计原理的特殊性,引入粒径匹配系数,通过非均质平行填砂管岩心实验,研究了不同粒径匹配关系下弹性微球的封堵性能以及渗透率级差对剖面改善能力的影响,并在此基础上,开展了弹性微球调驱现场试验。室内实验结果表明,在较佳的粒径匹配系数范围内,岩心的残余阻力系数和封堵率最大,封堵效果最好;弹性微球可选择性优先封堵高渗透层,使高、低渗透管的分流率均趋于50%,对渗透率具有明显的选择性;渗透率级差对弹性微球调驱性能具有重要的影响,在较佳的粒径匹配系数范围和较低的渗透率级差条件下,弹性微球的剖面改善能力较好。现场试验结果表明,在粒径匹配系数为1.52和渗透率级差为3.1的条件下,弹性微球可对吸水剖面进行有效控制,调剖目的层67小层和65小层的剖面改善能力高达98%;运用粒径匹配系数和渗透率级差指导弹性微球深部调驱现场试验具有科学性。     

聚合物纳米微球调驱性能室内评价及现场试验

针对河南油田油藏物性特征及传统调剖效果差的问题,在确定聚合物纳米微球膨胀倍数的基础上,结合油藏物性计算出了聚合物纳米微球的初始粒径。通过流动试验测试了聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率及高低渗透率平行填砂管注聚合物纳米微球后的采收率,结果表明:聚合物纳米微球对单填砂管的封堵率达到80.5%,单填砂管注入聚合物纳米微球后不同区域压力波动幅度不同,表明微球在填砂管中发生了运移、封堵、弹性变形、再运移和封堵过程;聚合物纳米微球优先进入并封堵高渗透率填砂管,改变高低渗透率填砂管的非均质性,启动低渗透率填砂管内原油,高低渗透率填砂管整体采收率提高20.5%。柴9井的试验表明,注水井注入聚合物纳米微球后,注水井的注入压力升高,吸水剖面发生显著变化,与其对应的油井产油量增加。采用聚合物纳米微球深部调驱技术可以实现深部调剖,扩大注水波及体积,提高原油采收率。      

稠油油藏火驱高温盐析调剖的影响因素研究

针对稠油油藏火驱开采时存在的气窜影响火驱波及效率问题,开展了基于高温盐析原理的火驱高温调剖堵剂研究,考察了氯化钠和硅酸钠堵剂浓度和注入量、温度、候凝时间、填砂管渗透率和非均质性对封堵效果的影响。结果表明,随着堵剂浓度增加,封堵率明显上升,饱和溶液时的封堵率最高;随着注入体积的增加,两种堵剂的封堵效果均增强;随温度升高,氯化钠的封堵率增大并逐渐稳定,而硅酸钠的封堵率逐渐降低;地层温度低于300℃时,保持一定的候凝时间可有效提高堵剂的封堵效果,而温度高于300℃时,候凝时间对封堵效果无影响;填砂管渗透率越高调剖效果越好,堵剂对高渗透层的封堵效果良好,适用于非均质性地层。     

可动微凝胶调驱体系室内评价

为了认识可动微凝胶这一新型调驱体系的物理化学性质,指导矿场调驱实施工作,采用激光纳米粒度测量仪、布氏黏度计及人造岩心,对可动微凝胶这一新型调驱体系进行了室内实验评价,研究了可动微凝胶的表观形态、粒径大小、黏度及封堵性能.结果表明,纳米级可动微凝胶其初始粒径为几十纳米,水化10d后粒径溶胀为几百纳米,粒径随溶胀时间增加而...     

交联聚合物微球分散体系性能研究

本文采用反向乳液聚合法合成了交联聚合物微球,研究了该交联聚合物微球分散体系的微球形态、配伍性、封堵性和驱油性能。实验结果表明,交联聚合物微球溶胀10 d后,团聚在一起的聚合物逐渐分开,尺寸在100 200 nm左右。溶胀后的交联聚合物能在短时间内对微孔膜形成有效封堵,并具有较好的耐盐性。多点测压砂管封堵实验结果表明,交联聚合物微球能进入填砂管的中深部,具有一定的深部封堵能力。并联岩心驱油实验结果表明,注入3.0 PV由油田模拟水配制的质量分数为0.04%的交联聚合物微球分散体系,高渗透率岩心(气测渗透率2.0μm2)在水驱(61.61%)基础上提高采收率21.42%;而低渗透率岩心(气测测透率0.5μm2)在水驱采收率为0的基础上提高采收率42.69%。图10表1参6     

剪切作用对自发乳化驱油提高采收率的影响

为获得剪切作用对自发乳化体系提高采收率的影响规律,通过引入无量纲剪切速率和有效水油流度比两个参数研究了填砂管渗透率、化学驱驱替速率和剪切强度对自发乳化体系驱油效果的影响,分析了驱油机理。研究结果表明：当填砂管渗透率较高且化学驱驱替速率较低时,无量纲剪切速率较低,形成的乳滴粒径较大,依 靠乳滴在孔喉处聚并产生的贾敏效应降低有效水油流度比、提高波及系数和采收率;随着填砂管渗透率降低或化学驱驱替速率增加,无量纲剪切速率增加,乳滴粒径变小,不能有效封堵水流通道,而被驱替液携带流出地层,降低有效水油流度比能力减弱,驱油效果变差。自发乳化驱乳化-捕集作用提高采收率效果优于乳化-携带作用,应降低驱替过程中无量纲剪切速率以获得较高的采收率。图6 表1 参15