沙南水敏油田沙丘5井区粘土稳定助剂的应用必要性及对策研究

沙丘5区块注水开发后注水压力攀升较快,经过岩石物性、岩石薄片镜下研究发现储层为中等偏强水敏,对多种粘土稳定剂进行筛选评价,获得3种防膨率和耐水洗能力大于90％的稳定剂溶液,经过矿场实验,采用变浓度注入方式是较为适合该区块的治理手段.     

特低渗透油藏注水粘土稳定剂及评价方法——以海拉尔盆地贝尔油田为例

粘土膨胀与运移是特低渗透水敏地层注水开发过程中的突出问题.以平均渗透率为1.83x10-3 μm2的贝尔油田为例,采用天然岩心对地层的水敏性及粘土稳定剂进行了研究,并且对目前广泛采用的粘土稳定剂静态与动态评价方法在特低渗透油田的适用性进行了探讨.分析了水敏导致的渗透率损失对中、高渗透油藏与低渗透油藏产生的不同结果及其原因.通过对3种不同类型粘土稳定剂评价结果,发现室内合成的粘土稳定剂SN的防膨性能优于氯化钾、聚二甲基二烯丙基氯化按及环氧氯丙烷与二甲胺共聚物3种粘土稳定剂.实验结果表明:贝尔油田存在中等程度水敏性,粘土稳定剂SN对其具有较好的防膨效果.水敏对于特低渗透油藏渗透率的影响要远大于中、高渗透油藏.特低渗透油藏粘土的少量膨胀,会导致渗透率的大幅度降低.单纯的静态粘土稳定剂评价方法不适合特低渗透油藏注水过程中所用粘土稳定剂评价,应结合动态评价的实际渗透率损失结果进行粘土稳定剂优选.     

有机阳离子聚合物粘土稳定剂的评价

用岩心流动实验方法评定了目前国产的主要有机阳离子聚合物稳定粘土的性能,选出了几种较好的粘土稳定剂,TDC15、X2035、X2033和DMEPCP13,介绍了有机阳离子聚合物稳定粘土的机理。     

高效强抑制性粘土稳定剂研发及应用

山西永和天然气风险勘探区块前期压裂改造增产效果均不理想,未达到地质预测目标。岩心敏感性评价结果表明,储层具有很强的水敏性,前期液体体系对岩心伤害率平均高达61.6%。室内结合储层地质特征,开发出了一种高效粘土稳定剂NT-2,并对中间产物进行表征测试,对比评价了该产品粘土防膨性能和岩心颗粒抗浸泡、抗冲刷能力。结果显示,该产品粘土防膨、抗浸泡和抗冲刷性能优良,并且不影响压裂液体系流变性能,同时降低了压裂液对储层岩心伤害率。现场施工顺利,平均单层试气产量比前期改造提高了3.4倍,为后续开发提供了可靠的技术支撑和优化思路。     

低电阻率砂岩油藏岩石物理评价

低电阻率产层区由许多因素造成,明白这种现象的起源十分重要,问题是这些区域测井电阻率数据解释结果显示的是高含水饱和度区,但却能开采出石油甚至纯石油来。这篇文章讨论了具有低电阻特性的砂岩油藏不同原因,纯砂岩结构层具有高的电阻率,但当其中含有页岩或重矿物,如黄铁矿其电阻率会变低,主这种电阻率的变化取决于粘土含量和矿物,黄铁矿具有良好的导电性,通常与地层水相同,或高于地层水,因此,黄铁矿比泥岩对电阻率的影响更大,低电阻率富含区未必是泥质砂岩引起,在本问题研究中,对不同泥质砂岩模型将进行讨论,并提出了一种合理的泥质砂岩模型,用不同泥质砂岩模型来分析油田的例子。人们已经发现完全修改过的泥质砂岩模型就会得到良好的计算结果,在泥质含低的情况下,一般的含水饱和度方程可以得出可接受的含水饱和度数值。     

粘土稳定剂BS的合成及性能评价

以聚丙烯酰胺为原料,通过改性,合成出一种阳离子聚合物粘土稳定剂 BS,并在不同条件下对其进行了性能评价。结果表明,该稳定剂具有较好的防膨效果,当 BS 加量为2.0%时,防膨率可达93%以上;并且具有较好的耐温性,在90℃下其防膨率仍可达89.0%;当 BS 与KCl 复配使用时,相比 KCl 单独使用防膨效果明显提高,KCl 加量5%,BS 加量1.0%时,防膨率达93.5%。     

PCM粘土稳定剂的合成及评价

以非离子型单体B和阳离子单体DAC合成了PCM阳离子聚合物粘土稳定剂 ,进行了粘土抑制性静态试验和岩芯流动试验。结果表明 ,PCM粘土稳定剂具有很强的抑制粘土水化膨胀能力 ,可用于油田开发中注水井或采油井的注入水、酸化液、压裂液、射孔液等工作液中     

JC931粘土稳定剂研制

新沟咀组低渗透油层，粘土含量高，粘土矿物的水化膨胀严重污染油层，使得油井产量低，水井注不进水，酸化效果不明显．采用高分子粘土稳定剂易在地层吸咐堆集，引起喉道堵塞且大部分高分子液配伍性差，采用无机盐如KCl、如NH4Cl等．有效期短。针对新沟咀组特点研制耐酸，且适应低渗透油层韵低分子量粘土稳定剂。     

注水处理用粘土稳定剂的优选

油井转注水前必须对油层进行防膨处理,而选择合适的粘土稳定剂是关键。由于粘土稳定剂传统评价方法存在不足以及现场使用存在随意性,因此建立了优选粘土稳定剂的系统评价方法。即用X射线衍射仪测定经不同浓度的粘土稳定剂浸泡过的Ca蒙脱石的晶面间距,确定粘土稳定剂最佳的使用浓度;采用乙二醇蒸汽饱和法、水洗实验法、水浸泡实验法评价粘土稳定剂防膨效果的稳定性和耐水冲刷能力;测定在不同温度下经最佳浓度的粘土稳定剂处理后的Ca蒙脱石晶面间距,了解粘土稳定剂的稳定性能;使用研究区块岩心并模拟注水过程进行岩心流动实验,优选出适合于具体区块注水前预处理用的粘土稳定剂。在低渗透油田河146区块,采用优选的粘土稳定剂对河2-斜4井处理后,平均注水量为60.2m3／d,注水油压为18NPa;而没有采用优选的粘土稳定剂的河146-63井,在油压为29MPa时还注不进水。实践表明所建立的粘土稳定剂的系统评价方法是有效的,对油田粘土稳定剂的使用具有一定的指导意义。     

AM/DMDAAC阳离子型黏土稳定剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为原料,制备AM/DMDAAC阳离子型黏土稳定剂,确定了是佳反应条件:n(AM)∶n（DMDAAC）=3∶2,引发剂过硫酸铵用量（以总单体质量计）为0.8％,反应温度为50℃,单体总用量为20％.对AM/DMDAAC阳离子黏土稳定剂产品的防膨性和抗盐性进行评价,结...     

季铵盐型粘土稳定剂的制备与性能评价

以环氧氯丙烷和二甲胺为单体,合成了季铵盐型阳离子粘土稳定剂环氧氯丙烷／二甲胺共聚物,确定了最佳合成条件,并对其性能进行了评价。结果表明,1．O％此粘土稳定剂与1．0％KCl复配,经3次水洗后,其膨胀率仅16．0％,岩屑滚动实验表明,第二次滚动回收率仍达41．50％,粘土稳定剂环氧氯丙烷／二甲胺共聚物具有较强的耐水洗性能和抑制性能。     

新型高温粘土稳定剂XFP-2的研制及现场应用

为使水敏性稠油油藏注汽热采能顺利进行,合成了新型高温粘土稳定剂XFP-2,并对其耐温、抗盐、耐水洗和粘土防膨性能进行了评价。实验结果表明,XFP-2防膨能力强,室温、高温时的防膨率均超过90％,具有长效、抗盐的特性,XFP-2耐温可达300℃以上,能满足注蒸汽条件下开采稠油的需要。现场应用表明,该粘土稳定剂能有效保护油层,提高稠油油藏注汽开发效果。     

耐高温两性离子粘土稳定剂TTA的制备及性能评价

在对两性离子聚合物抑制粘土水化膨胀作用机理研究的基础上,分别以丙烯酰胺（AM）、二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）和2-丙烯酰胺基-2-甲基-丙磺酸（AMPS）为聚合单体,采用过硫酸钾和亚硫酸氢钠组成氧化还原引发体系的溶液聚合方法,研制了一种耐高温两性离子粘土稳定剂TTA,并采用红外光谱对其结构进行了表征。静态粘土膨胀实验和岩心流动渗透率伤害率实验结果表明：两性离子粘土稳定剂TTA不仅用量小,耐高温能力强,而且对粘土水化膨胀具有较好的抑制效果,是一种性能优良的粘土稳定剂,可应用于油气田开发的各个领域中。     

低渗水敏油藏黏土稳定剂KS-1的性能

胜利油区90%以上低渗砂岩油藏有不同程度的水敏性,其中42.1%属中强水敏。针对低渗水敏性油藏研发的黏土稳定剂KS-1,为齐聚物型有机聚季铵盐,相对分子质量适中,为3000~5000。该剂与胜利油区矿化度0.917~14.4 g/L的各种注入水(清水和污水)配伍。使用气测渗透率3.2×10-3~27.1×10-3μm2的中等和强水敏储层岩心,以2%KCl溶液渗透率为基准,考察以5 PV KS-1溶液处理后再注入30 PV注入水及蒸馏水时的渗透率保留率,结果表明当KS-1质量分数≥0.68%时,保留率均>90%,最高达99.5%,而岩心未经KS-1处理时保留率仅5.4%~64.3%;25℃和90℃下的实验结果相差很小;经KS-1处理的极强和中强水敏岩心中注入100 PV蒸馏水时,渗透率保留率在90%以上,蒸馏水注入量达300 PV时在82%以上,表明KS-1抗冲刷能力强。KS-1质量分数为0.34%或KS-1溶液注入量为2 PV时,黏土稳定效果差。图2表2参5。     

锦州93油田储层粘土稳定剂的研究与应用

从锦州9－3油田储层特点出发，合成了既能抑制粘土膨胀又能控制微粒运移的粘土稳定剂HES。通过对HES与其他粘土稳定剂的效果比较、HES最佳使用浓度及对岩心渗透率的影响进行的室内评价，推荐HES的最佳使用浓度为3．5％－5．0％。使用HES对W4－2注水井进行了2次防膨处理，间隔周期约4个月，处理后注水情况较正常，达到了预期的防膨效果。     

黏土稳定剂和稠油降黏剂对稠油乳状液破乳性能的影响

为研究三次采油过程中黏土稳定剂和稠油降黏剂对破乳的影响机理,采用界面膨胀流变仪考察了阳离子型黏土稳定剂NT-1A、阴离子和非离子复配型稠油降黏剂JN-1A对滨南原油及四组分破乳体系界面膜强度的影响,应用原子力显微镜观察了NT-1A、JN-1A对沥青质聚集结构和形貌的影响。结果表明:原油中沥青质有较高的扩张模量;NT-1A通过静电吸引作用促进沥青质分子交联聚集体的形成,使聚集体粒径由489 nm增至665nm,导致界面膜强度增强,原油界面扩张模量由3.23 m N/m增至5.93 m N/m,脱水率由77.27%降至7.80%;JN-1A在油水界面上的吸附能力较强,部分顶替原油中的活性组分,抑制沥青质分子在油水界面上的聚集,聚集体粒径由489 nm降至215 nm,导致界面膜强度降低,原油界面扩张模量由3.23 m N/m降至1.68 m N/m,脱水率由77.27%增至87.50%。NT-1A、JN-1A主要通过改变原油中的活性组分沥青质的交联强度,影响界面扩张模量,从而影响稠油乳状液的破乳效果。     

新型低聚季铵盐阳离子粘土稳定剂的研制及评价

以三甲胺与环氧氯丙烷为原料,通过季铵盐烷基化和低聚化反应,合成出低聚季铵盐阳离子粘土稳定剂CPCS。确定最佳合成条件如下：n（三甲胺）：n（环氧氯丙烷）=1：1．2,反应温度60℃,反应时间3h,pH为1。选用三氟化硼-乙醚为催化剂、甲醇为增溶剂。通过离心法对产品防膨性能进行评价,以新疆油田含钾离子膨润土为评价用膨润土,现场性能评价结果表明,CPCS含量不高于1％时防膨率可达到90％以上。     

减阻水压裂液用黏土稳定剂的合成与应用

针对现有减阻水压裂液用黏土稳定剂配伍性差、用量大、防膨率低、固体形态不便于现场配液等问题,研制了一种阳离子型液体黏土稳定剂SRCS-1。SRCS-1的分子链上分布阳离子基团,又含有小分子阳离子化合物,2者协同作用达到稳定黏土的效果。其分子量较低,既能保证所含的阳离子基团能够提供较高的防膨率,又能避免过长的分子链和过多的阳离子与阴离子聚合物减阻剂发生相互作用而产生沉淀或絮凝,与减阻水中阴离子聚合物减阻剂配伍性良好,加量0.3%条件下防膨率达到68.2%,优于收集到的现场应用过的同类产品。通过表面张力、ζ电位、粒度测试分析了该黏土稳定剂的防膨机理。SRCS-1在新疆孔探1井进行减阻水压裂液进行了现场应用,配液方便、快捷,表现出优良的配伍性和防膨性,减阻水性能稳定,施工顺利。