耐高温堵剂的室内研究

针对油藏在高温开采过程中油井出水及注蒸汽井汽窜问题,利用疏水缔合聚合物增黏、耐温抗盐能力强、抗剪切能力强等优点,研制了一种耐高温堵剂.通过优选组分用量得到耐高温堵剂最佳配方:疏水缔合聚合物HAP 3 000 mg/L+交联剂A 50 mg/L+交联剂B(体积分数)1.5％+交联助剂CS 100 mg/L+插层剂GLT 2 000 mg/L.该优化配方堵剂热稳定性良好,在100 ～ 150℃时性能稳定.岩心封堵实验表明,堵剂的岩心封堵率最高可达92％以上.该堵剂在岩心注水冲刷15 PV后的突破压力梯度仍保持在14 MPa/m以上.研制的耐高温堵剂只封堵出水层,不封堵出油层,有利于现场应用.     

高强度乳液冻胶体系的研究与应用

为解决传统冻胶体系现场溶解困难和针对大孔喉的封堵效果差的问题,研究了一种可快速溶解的水溶性 乳液聚合物为主剂的高强度冻胶堵剂体系,并评价了该体系的稳定性和封堵性能。实验结果表明,配方为5000 mg/L HPAM类聚合物乳液主剂+500 mg/L 交联剂+1500 mg/L pH 调节剂乙酸的体系,在60 ℃下可形成黏度为 130 Pa·s 以上的高强度冻胶,该冻胶体系具有良好热稳定性和针对大孔道的封堵能力,对大孔隙和裂缝的封堵率 高达89.36%。此外,通过玻尔兹曼拟合建立了交联剂浓度与交联反应进程间的显函数关系,首次从理论上提出 了一种通过调整交联剂浓度来控制冻胶体系黏度变化的方法。     

适用于海上油田的耐温抗盐速溶冻胶堵剂的研究

针对常规冻胶堵剂溶解时间长、高温高盐油藏中稳定性差等问题,研制了一种由乳液聚合物、单体交联剂和稳定剂组成的适用于海上油田的耐温抗盐速溶冻胶堵剂。通过室内静态评价实验,优化了130℃下冻胶堵剂配方:2.0%~3.0%乳液聚合物+0.6%~1.2%交联剂+2.0%~3%稳定剂PE,该堵剂体系30℃下溶解时间20 min左右,成冻时间4~11 h可控,成冻强度级别D~F可调。实验结果表明,该冻胶堵剂在高温(130℃)高盐(矿化度33 351 mg/L,Ca2+、Mg2+离子含量达1 613 mg/L)条件下老化90 d后未脱水,显示出较好的耐温抗盐性能及抗剪切性能。典型冻胶堵剂配方的室内封堵和耐冲刷评价实验表明,优选出的冻胶配方封堵率达到96%以上,封堵效果较好,并且具良好的耐冲刷性能。     

二次交联调剖体系的室内研究

针对裂缝性油藏调剖堵水成功率低、堵剂在地层中漏失严重的问题,研制了一种在地面常温条件下进行一次交联成为可流动凝胶,注入地层后进行二次交联形成强凝胶的聚合物堵剂.通过组分用量的筛选,得到了最佳配方:聚合物HPAM(相对分子质量25 × 106,水解度25％)8 000 mg/L+有机铬100 mg/L+间苯二酚100 mg/L+乌洛托品2 000 mg/L+固定剂200mg/L.该配方在70℃下二次交联后凝胶强度可达到H级.将该配方堵剂1.0 PV注入人造岩心中,在70℃下候凝72 h后的突破压力梯度为37.39 MPa/m,提高采收率4.7％～8.2％.     

双基团二次交联调剖体系试验研究

针对裂缝性油藏调剖堵水措施成功率低、效果差,堵剂在注入过程中漏失严重等问题,研制了一种利用部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的2个不同基团分别和2种交联剂反应形成高强度的聚合物调剖体系。经过组分用量分析,确定适用配方为:5 000~7 000 mg/L HPAM+125 mg/L有机铬交联剂+80 mg/L苯酚+120 mg/L乌洛托品+80 mg/L增强剂,考察了温度、pH值、矿化度对该调剖体系性能的影响,对比了双基团二次交联调剖体系与2种交联剂单独使用时调剖体系的成胶性能。采用单管和双管并联岩心封堵试验模拟调剖体系的调剖过程,试验结果表明,调剖体系对单管岩心的封堵率高于99%,突破压力大于36 MPa/m;对双管并联岩心中高渗岩心的封堵率在98%以上,对低渗岩心的封堵率低于15%。研究表明,双基团二次交联调剖体系可以降低在裂缝中的漏失,减轻进入微裂缝对油流通道造成的堵塞,在裂缝性油藏调剖堵水中具有良好的应用前景。      

自生气耐温冻胶泡沫调驱体系研制与性能评价

针对强非均质油藏和大孔道稠油油藏提高采收率的需要,开展了自生气耐温冻胶泡沫调驱技术研究.冻胶泡沫是由起泡剂、聚合物和交联剂的溶液在气体作用下发泡形成的.它是以冻胶为外相的泡沫,比以水为外相的普通泡沫稳定性好.通过Ross发泡仪测定冻胶泡沫体系各组分对起泡和稳泡性能的影响,进行耐温性能评价,确.定了自生气耐温冻胶泡沫复合交联体系配方,即0.2%起泡剂AOS+0.1%复合交联体系+3 500 mg/L聚丙烯酰胺+3.45%亚硝酸钠+2.7%氯化铵+0.1%催化剂+0.1%热稳定剂.封堵实验结果表明,该体系在150 ℃下具有很好的选择性封堵能力和耐冲刷能力;并联岩心调驱实验结果表明,该体系具有明显的提高采收率效果,提高采收率为4.68%～47.73%.     

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。     

耐温耐盐AMPS共聚物冻胶调剖体系的研制

针对涠洲12-1油田地层水高温高盐特点以及储层非均质性,开发了以AMPS共聚物为主体的耐温耐盐冻胶调剖体系,分析了冻胶的交联反应机理,并在高温高盐油藏条件下,优化了冻胶体系配方。较佳配方为:0.3%~0.6%共聚物BHJH-2+0.4%~0.7%交联剂BHJLJ-4A+0.6%~0.9%稳定剂BHJLJ-4B,体系能够耐温120℃,耐盐60 000mg/L,耐硬度2 000mg/L。性能评价实验表明:该体系具有良好的抗剪切性能、注入性、封堵性能、耐冲刷性能,室内实验条件下,中等强度冻胶体系能够提高采收率达到20.97%,能够满足高温高盐油藏调剖要求。     

异步交联调驱体系影响因素及性能评价

为改善目前常规交联聚合物体系成胶时间短、成胶强度不佳的问题,使用聚合物、有机铬和有机酚醛为主剂制备了一种异步交联聚合物调驱体系,通过成胶强度测试及扫描电镜等方法考察了体系的交联特性、影响因素及调驱性能。结果表明,异步交联体系交联时,体系成胶强度呈双“台阶”式变化,生成的冻胶微观结构致密,结构硬朗。异步交联体系可在地层温度50~90 ℃、Na+质量浓度≤35 000 mg/L、Ca2+质量浓度≤1 500 mg/L、pH为4~8条件下稳定成胶,封堵率高达95.33%,且体系具有较好的选择性封堵性能,水驱后体系能较大幅度地提高采收率。低于60 ℃时异步交联体系的成胶时间在300 h以上,其“异步”和“多次”交联特征使其适用于深部地层调驱。     

高温高盐油藏堵剂的研制与性能评价

针对常规堵调用聚合物冻胶类堵剂在高温高盐油藏中存在强度低、稳定性差、成胶时间短等问题,研制了一种由磺化栲胶、延缓交联剂和稳定剂组成的适用于高温高盐油藏的堵剂体系。通过室内静态评价实验,优化了130 ℃下配方：（4%~7%）磺化栲胶+（1.8%~2.2%）交联剂ZY-1+（1.8%~2.2%）交联剂ZY-2+（1.5%~3.0%）稳定剂FY-1+（0.04%~0.08%）稳定剂FY-2,该堵剂体系的成胶时间在9~14 h可控,冻胶强度在0.06~0.08 MPa可调。实验结果表明,该堵剂在高温（130 ℃）高盐（矿化度大于2.0×105 mg/L）条件下老化60 d后,体积保留率和强度保留率皆在90%以上,封堵率仍在92%以上,显示出较好的耐温抗盐性能和持续封堵能力。