交联聚合物驱油技术研究及应用

交联聚合物驱油技术是聚合物驱油技术的发展和改善，与单纯聚合物相比，该体系具有抗剪切、耐温耐盐、在多孔介质中阻力系数大等特点，能较大程度改善油藏非均质程度，提高原油采收率。以其作为驱油体系具有创新性，可更好地适应高含水期油藏特性，是一种集调剖和驱替于一体的新型驱油技术。文中对交联聚合物的交联机理进行了探讨，给出了室内评价结果，分析了该技术在孤岛油田渤19块的应用效果，现场应用表明，该技术增油降水效果显著，是比较理想的提高EOR的新方法。     

交联聚合物驱油工艺技术

胜利油田孤东、孤岛等油田具有渗透率高、原油粘度大、胶结疏松、易出砂及非均质严重等特点,目前均已进入特高含水开发阶段,交联聚合物驱是改善该类油藏开发效果,提高采收率的有效途径。胜利油田渤19试验区含油面积2·40km2,地质储量737·3×104t,自1999年8月投注交联聚合物,到2003年5月结束,共有见效井29口,占开井数(40口)的72·5%,累计增油15·77×104t,提高采收率2·14%,吨聚增油39·2t,取得了较好的效果。     

胜坨油田二区提高采收率方法室内实验研究

为寻找适应胜坨油藏条件的提高采收率的有效方法，在实验室内开展了聚合物驱，复配驱，聚合物交联技术及堵驱结合等方法的实验研究，本文着重叙述了各种驱油体系的筛选及其基本性能实验，以及各驱油体系的驱油效率实验，并对实验结果进行了讨论与研究。     

新型非均相复合驱油方法

利用流变仪、界面张力仪、激光粒度仪、微观驱油和驱油物理模拟等装置,通过实验筛选出了驱油用黏弹性颗粒驱油剂（PPG）样品,评价了其应用性能;研究了PPG与聚合物及表面活性剂间的相互作用规律,设计了非均相复合驱油体系,评价了其在胜利油田高温高盐、聚合物驱后油藏条件下的提高采收率效果。结果表明,驱油用PPG能够在多孔介质中运移并通过在孔喉处的堆积-堵塞-压力升高-变形通过来改变已形成的优势通道,具有比聚合物更强的扩大波及能力。PPG与聚合物复配后能够增强体系的黏度与黏弹性能,因而PPG与表面活性剂和聚合物组成的非均相复合驱油体系具有比聚合物驱更强的扩大波及体积能力和与复合驱相似的洗油能力。在双管模型渗透率级差为（1000∶5000）×10^-3 μm² 时,在胜利油田高温高盐油藏条件下可提高采收率22.5%,在胜利油田孤岛中一区Ng3聚合物驱后的油藏条件下,可进一步提高采收率19.1%。     

国内提高采收率用交联聚合物驱油体系研究进展

综述了国内提高采收率用交联聚合物驱油体系研究进展.用于交联聚合物驱油体系的驱油剂主要有含耐温抗盐单体的聚合物、两性离子聚合物、疏水缔合水溶性聚合物、聚合物复合体系和梳形聚合物.交联聚合物驱油体系主要包括过渡金属有机交联聚合物驱油体系、醛类交联聚合物驱洫体系、复合交联聚合物驱油体系.指出了交联聚合物驱油体系的发展方向.     

海上油田聚合物驱后提高采收率技术

中国海上油田中有3个油田实施了聚合物驱开采技术,且取得了较好的增油控水效果,但聚合物驱后进一步提高采收率技术将成为一个亟待解决的问题。为了研究海上油田聚合物驱后提高采收率的合理接替技术,在调研总结中外聚合物驱后提高采收率技术的基础上,从工业化应用规模、矿场试验效果和驱油机理等方面进行分析,针对海上油田的特点和条件,筛选出适合海上油田聚合物驱后提高采收率的接替技术。结合室内物理模拟实验,对残留聚合物的分布特点和聚合物驱后接替技术进行了分析,对比了聚合物驱后二元复合驱与絮凝剂驱提高采收率的效果。研究结果表明,海上油田聚合物驱后可采用二元复合驱和聚合物再利用等提高采收率技术进一步开发;聚合物驱结束时,残留聚合物主要分布在主流线上;聚合物驱结束后进一步提高采收率的时机越早越好;二元复合驱油体系增油降水效果及注入性均优于絮凝剂驱。     

胜坨油田高温高盐油藏有机交联聚合物驱试注试验

针对高温高盐油藏增加可采储量的要求，开展了有机交联聚合物驱油技术研究。通过矿场单井试验，评价了有机交联聚合物驱油体系在高温高盐油藏中的地下成胶性能、注入性能及应用效果。单井试验现场动态反应良好，注入压力上升了3MPa，流动阻力增加，吸水剖面得到改善，表明有机交联聚合物驱是适用于高温高盐油藏的一种提高采收率技术。     

高温条件下有机微凝胶体系研究

油田三次采油技术中,微凝胶驱油技术与聚合物驱相比,不仅克服了聚合物驱化学剂用量高、耐温耐盐性差的技术弱点,而且耐剪切,具有流度控制和调剖作用,是一项应用潜力很大的提高采收率新技术。该技术的原理是在高温油藏(75～105℃)中,在少量交联剂存在的条件下,低浓度聚合物溶液通过分子间为主的交联反应,形成微凝胶团,可大幅度提高聚合物溶液的粘度,从而表现出优异的耐温耐盐性能。      

交联聚合物微球的制备及岩心封堵性能研究

通过反相微乳液聚合,得到一系列交联聚合物微球,利用岩心驱替等方法对孤岛污水配制的交联聚合物微球体系的封堵能力进行了研究,考察了岩心渗透率和聚合物浓度对封堵性能的影响,并利用不同浓度聚合物进行了岩心驱油实验。实验结果表明:所合成的交联聚合物微球能够溶于油田污水,不会出现絮凝现象;该交联聚合物微球可以进入岩心内部吸附、滞留、聚集并形成封堵;岩心驱油效果显示污水配置的交联聚合物溶液能够较好地提高采收率,可将模拟油的采收率提高14%～15%,不同浓度溶液对采收率大小没有影响,但浓度大时驱油速度会提高。     

极限含水条件下三元复合驱及聚合物驱提高采收率效果分析

以大庆油田杏二西油层为例，探讨长期含水100％、地层中的原油以残余油为主条件下化学驱提高原油采收率的问题。在杏二西油层实施了三元复合驱试验，中心井区提高采收率幅度达19．46％，表明对于水驱采出程度非常高、地层中的原油主要是残余油的油层，采用三元复合驱可大规模驱动残余油、大幅度提高驱油效率。三元复合驱提高采收率机理是大幅度提高驱油效率及扩大波及体积，而聚合物驱则仅通过扩大波及体积提高油田采收率，无法提高驱油效率。油田大量实际资料和杏二西油层数值模拟研究表明，对高含水、以残余油为主的油层采用聚合物驱不能提高驱油效率，因而其提高采收率幅度低，对类似杏二西油藏条件的油层不宜采用聚合物驱，而宜采用三元复合驱提高采收率。图4参24     

发展三次采油新理论新技术，确保大庆油田持续稳定发展 (上)

简要回顾了大庆油田的发现和开发历程。论述了理论创新和技术创新对大庆发展所起的作用。展示了在油田开发提高采收率研究领域的最新成果。由于大庆在粘弹性流体力学和渗充力学基础理论研究方面有所发展,有所突破,因而带动了整个聚合物驱油技术和方法的发展,大规模推广后取得了很好的效果。三元复合驱在理论研究和应用方面也有所发展,研究结果表明,三元复合驱不但可以适应高酸值原油,同时也可以适应大庆这样的低酸值原油。由于化学驱注入段塞的活性剂浓度较低,并且提高采收率的幅度较高,因此,大庆油田三元复驱在经济上是可以有效益的,另外,还提出了开展二元复合驱和进一步提高采收率（即四次采油）的一些超前性理论观点以及如何解决相关的采油工艺和地面工程等问题,对于指导今后油田开发提高采收率研究工作具有重要的理论意义和现实意义。     

预交联体增效聚合物驱研究

利用预交联体良好的耐温抗盐能力、在地层中具有变形特性和选择性进入等特点,首次开发建立了适合高温高盐和聚合物驱后提高采收率的预交联体增效聚合物驱油方法。室内高温高盐条件下双管驱油试验结果表明：预交联体增效聚合物驱油体系具有极好的液流转向、扩大波及体积能力,能够同时改善层内、层间矛盾;0．3PV聚合物驱比水驱提高采收率6．7％,而同等段塞尺寸的预交联体增效聚合物驱段塞提高采收率可达23．8％,聚合物驱后0．2PV预交联体增效聚合物驱段塞可进一步提高采收率11．8％。预交联体增效聚合物驱在高温高盐、聚合物驱后具有极好的提高采收率效果,是复杂苛刻油藏进一步提高采收率的潜力技术。     

一种新型活性聚合物驱油体系的室内研究

胜利油区几大主力油田进入特高含水阶段后，三次采油已成为进一步提高采收率的主导技术。对活性聚合物SAP-2进行了物化性能评价及驱油试验研究。研究结果显示，活性聚合物兼普通聚合物的增稠能力和表面活性剂的洗油能力于一体，注入地层后既可通过改善不利的油水流度比，扩大波及体积，又可通过降低油水界面张力，提高洗油效率。初步认为可用于聚合物驱过的油藏再进一步提高原油采收率，有望改善胜利油区三次采油矿场应用效果，在高含水油田开发后期提高采收率方面有很大的推广应用前景。     

胜利油区化学驱油技术面临的矛盾及对策

在化学驱技术水平现状分析、化学驱资源评价和实施效果跟踪的基础上,深入分析了制约胜利油区化学驱发展的主要矛盾。在长期室内试验研究和矿场实践中总结出“P N”聚合物驱加合增效理论,针对制约化学驱发展的主要矛盾,开展了耐温抗盐聚合物、有机复合交联体系、强化泡沫驱、二元驱等研究工作,为胜利油区化学驱油技术的发展提供了有力的技术支撑,拓宽了化学驱油技术的应用领域。     

聚驱后油层提高采收率驱油方法

大庆油田已开展了聚驱后高浓度聚驱和三元复合驱现场试验,这2种驱油方法虽可取得一定的技术效果,但聚合物用量大、经济效益低。为实现低成本高效开采,在深刻认识聚驱后油层特点的基础上,依据堵调驱相结合的技术路线,应用物理模拟实验和配方优化技术,进一步研究了3种新型驱油方法：①"调堵剂+驱油体系"组合注入驱油方法,该方法通过低初黏凝胶调剖后再注入三元体系,特点是可大幅降低聚合物用量,较单纯三元复合驱可提高采收率2.1%,节省聚合物用量25%;②研发了非均相复合驱油体系,该体系由连续相三元溶液和非连续相PPG颗粒组成,可实现动态调整、动态驱替,聚驱后非均相复合驱可提高采收率13.6%,较三元复合驱可提高采收率3.4%;③研发了聚驱后插层聚合物复合驱驱油方法,插层聚合物具有残余阻力系数大于阻力系数的特点,调堵能力强于普通聚合物,聚驱后可提高采收率15.9%。鉴于上述3种新型驱油方法室内实验取得的较好效果,且较普通三元复合驱大幅降低化学剂用量,拟开展现场试验以提高油田采收率。     

不同化学驱油体系微观驱油机理评价方法

为了分析胜利油田应用的3种化学驱油体系的微观驱油机理,并对其非均质油藏的适用性进行评价,利用微观刻蚀模型润湿性7级控制方法和波驱贡献比分析方法,结合现场情况,借助微观模拟驱油试验,开展了不同润湿性条件、非均质性条件和不同驱替阶段的化学驱油机理研究,建立了利用波驱贡献比评价化学驱油体系微观驱油机理的方法。试验表明:聚合物和二元复合体系在非均质级差1:9模型试验中水驱后采收率提高不足10%,平均波驱贡献比小于1.5,扩大波及的能力弱,主要驱油机理无法发挥;在各组非均质渗透率级差模型试验中,新型非均相复合体系的平均波驱贡献比大于3,说明其在非均质条件下扩大波及的能力强,主要是凝胶颗粒间歇式封堵和转向式扩大波及共同作用的结果。微观运移特征和驱替方式研究及现场试验表明,聚合物驱后的非均质油藏实施非均相复合驱,可以大幅度提高驱油效率和波及系数。      

聚合物驱后二元复合驱油藏的层系调整——以孤东油田七区西为例

胜利油区的聚合物驱后油藏剩余储量丰富,现有的层系井网已不能满足后续开发的要求,为了更好地通过细分层系达到提高采收率和增加经济效益的目的,以孤东油田七区西二元复合驱油藏为代表,利用油藏数值模拟方法对聚合物驱后二元复合驱油藏进行层系调整研究。以化学驱投资与成本构成分析为基础,依据动态经济评价方法,建立了一套适用于聚合物驱后二元复合驱油藏开发的层系调整界限图版;应用此图版结合熵权算法计算得到的油藏各小层非均质综合指数和聚类分析确定的最优化分割方案,筛选出满足要求的最优化分割方案。依此方法对孤东油田七区西聚合物驱后二元复合驱油藏进行层系调整,调整后效果显著,采收率提高了3.45%,财务净现值增加了174.6×104元。     

Research into polymer injection timing for Bohai heavy oil reservoirs

Polymer flooding has been proven to effectively improve oil recovery in the Bohai Oil Field. However, due to high oil viscosity and significant formation heterogeneity, it is necessary to further improve the displacement effectiveness of polymer flooding in heavy oil reservoirs in the service life of offshore platforms. In this paper, the effects of the water/oil mobility ratio in heavy oil reservoirs and the dimensionless oil productivity index on polymer flooding effectiveness were studied utilizing relative permeability curves. The results showed that when the water saturation was less than the value, where the water/oil mobility ratio was equal to 1, polymer flooding could effectively control the increase of fractional water flow, which meant that the upper limit of water/oil ratio suitable for polymer flooding should be the value when the water/oil mobility ratio was equal to 1. Mean while, by injecting a certain volume of water to create water channels in the reservoir, the polymer flooding would be the most effective in improving sweep efficiency, and lower the fractional flow of water to the value corresponding to D Jmax. Considering the service life of the platform and the polymer mobility control capacity, the best polymer injection timing for heavy oil reservoirs was optimized. It has been tested for reservoirs with crude oil viscosity of 123 and 70 mPa s, the optimum polymer flooding effectiveness could be obtained when the polymer floods were initiated at the time when the fractional flow of water were 10 % and 25 %, respectively. The injection timing range for polymer flooding was also theoretically analyzed for the Bohai Oil Field utilizing relative permeability curves, which provided methods for improving polymer flooding effectiveness.     

交联聚合物技术在胜利油田的应用

交联聚合物技术是一项调驱结合、能大幅度提高原油采收率的工艺技术,与聚合物驱相比不仅大幅度提高了溶液粘度、阻力系数和残余阻力系数,同时也能改善油藏的非均质状况。该技术既可用于交联聚合物驱油,也可用于注聚区低压井添加交联剂改善聚合物驱效果,另外,增大溶液浓度和强度可用于交联聚合物深部堵水调剖。孤岛油田渤19断块交联聚合物驱试验和胜利油区注聚低压井添加交联剂矿场试验结果表明:与聚合物驱相比,交联聚合物在油藏中更容易吸附和滞留,可抑制聚合物窜流,改善油藏的非均质性,提高原油采收率。     

中深层稠油油藏化学辅助蒸汽驱三维物理模拟与应用

胜利油田稠油油藏由于埋深和边底水的影响,油藏压力无法降低到5 MPa以下再进行蒸汽驱,一般转驱压力为7 MPa。为进一步提高蒸汽驱的实施效果,利用室内实验研究了化学辅助驱方式进一步提高采收率。以胜利油田孤岛油田Ng5层位直井反九点井网为原型开展物理模拟研究。通过对比单纯蒸汽驱、化学辅助蒸汽驱等不同方式提高采收率的幅度,对泡沫剂、驱油剂不同注入方式进行对比分析,并确定现场实施方式。室内实验研究结果表明：采用“先调后驱”的化学辅助蒸汽驱方式,可以在蒸汽驱的基础上进一步提高采收率;高温驱油剂的主要作用是提高蒸汽前沿热水带洗油效率,高温泡沫的主要作用是调整蒸汽剖面,增加波及体积,提高热利用率。现场实际应用表明,化学辅助蒸汽驱是高压稠油油藏转蒸汽驱可行的开发方式。