聚合物驱窜聚影响因素及防窜对策

聚合物驱油是化学驱的主要方式之一,但油田长期注水开发导致油藏储层及流体物性发生较大变化,使得聚合物驱油过程中经常出现高渗透条带聚合物窜流,从而降低了驱油效率。通过微观的可视化实验,研究了聚合物在不同渗透率级差下的窜流规律,以及聚合物注入速度和质量浓度对聚合物驱窜聚的影响。从凝胶堵剂和注聚合物措施实施方案2个方面研究了防窜措施。矿场试验证明,建立的防窜措施有较好的适应性,提高了聚合物利用率,扩大了聚合物驱的波及体积,单井含水率下降了5%,累积增油量为426t。     

交联聚合物防窜开采剩余油基本规律研究

本文利用先进的物理模拟和油藏数值模拟技术，针对交联聚合物防窜开采剩余油基本规律和改善单纯聚合物驱和水驱驱油效果进行了研究，探讨了交联聚合物防窜的基本原理，特点和方法，总结了交联聚合物防窜驱油的机理和渗流规律，给出了交联聚合物防窜驱油效果及影响因素的关系，指出了水驱，聚合物驱剩余油的分布规律和交联聚合物防窜改善单纯聚合物油开采剩余油的特点。     

港西四区聚合物驱工业性试验区效果评价

本文简要介绍了港西四区聚合物驱工业试验区地质概况和聚合物注入过程，对聚合物驱油效果进行了评价。矿场试验效果说明聚合物驱已明显见到了增油降水效果，预计聚合物驱最终可增产原油７１６８６ｔ，吨聚合物增油量可达２３８ｔ，提高来收率７．４０％。聚合物驱的见效情况说明港西四区适合高浓度、小段塞、低用量的聚合物注入方式；防窜措施可以改善聚合物驱效果。     

非交联聚合物的应用效果

俄明州西部的油区 ,为非裂缝非均质砂岩 ,用聚合物和交联聚合物采油技术有 2 5年历史。开始水驱时有严重的大孔道窜流现象。为了改变注入水在注入井和生产井之间无效循环的状况 ,逐步采用了多种提高采收率技术 ,从聚合物到胶态分散凝胶 ,最后到整体凝胶处理技术。通过开发实践表明 ,要最大限度地发挥凝胶的效益 ,就必须对注入过程中动态变化进行连续不断的监测。由于试验区存在大孔道窜流现象 ,所以需要高强度凝胶封堵 ,使注入水更有效地从高渗透层转向未被波及的中低渗透层 ,驱出更多的原油。整体凝胶处理后需要一年半的时间才见到明显效果…     

裂缝非均质油藏注CO2驱防气窜弱凝胶体系的研制及评价

针对JZ25-1 S油田非均质裂缝低渗高矿化度的油藏特征,研制了一种适合该类油田的防气窜弱凝胶体系,并对该体系的耐温、耐矿化度及注入性能进行了评价。注CO_2驱防气窜弱凝胶体系配方为:1 500 mg/L JHW-5+100 mg/L JLJ-1+100 mg/L WDJ-1+60 mg/L HSJ-1。该防窜体系具有较好的热稳定性和耐矿化度性能,在非均质储层中的注入具有选择性,在低渗透层中的压力梯度明显高于高渗层。     

改性落叶松栲胶防汽窜封堵体系及注入工艺

汽窜是稠油注蒸汽开发过程中遇到的主要难题,严重影响注汽效果.研究了新型改性落叶松栲胶复合耐高温选择性调堵体系,确定了其最优配方,并从质量分数、温度、pH值、矿化度、成胶液黏度以及长期热稳定性等方面对封堵体系的性能进行评价.该体系具有耐高温、封堵性能好、注入黏度低、堵水不堵油的优点,可以实现调整注汽剖面、治理汽窜与封堵地层水的多重效果.同时按照防汽窜封堵的总体目标和要求,研究了配套凝胶型防汽窜封堵剂所适合的现场注入工艺技术.对SJS56-16-12井采用改性落叶松栲胶汽窜封堵体系进行封窜,现场结果表明:封窜效果良好,降水作用明显.凝胶型防汽窜封堵体系现场配注及工艺技术问题的解决,为防汽窜封堵施工现场实施提供理论指导和保证.     

用于CO2地质封存的pH响应型智能凝胶封窜剂 研究进展*

CO_2捕集、利用与封存技术(CCUS)对实现温室气体深度减排具有重要意义,但在其注入和封存过程中,可能发生CO_2的泄露或逃逸。井筒完整性的失效是CO_2泄露的主要途径。目前,提高井筒水泥完整性的技术大多是关于防腐蚀水泥体系的改性或者补注水泥。但注入性更佳、稳定性更强且成本较低的聚合物凝胶,可实现井筒完整性失效的预防及修复。pH响应型聚合物凝胶目前受到广泛的关注,其可以对地层环境的变化做出智能响应;即地层pH发生变化时,水凝胶会吸水膨胀,体积变大,进而实现对完整性失效水泥的有效封窜。本文详细论述了国内外用于CO_2地质封存封窜剂的研究进展,重点分析了pH响应型凝胶的封窜机理和封窜性能,并讨论了其未来发展方向及应用前景。图2参58     

水平井和凝胶导流剂定位模拟

在长距离水平井或非常规井中，在增注防垢剂和酸化作业期间，难以得到注入流体的最优化定位，窜流使注入液被驱离目的层，从而使这个问题更加严重。即使采用盘管把化学品传送到需要的位置也是如此。为了解这些问题，采用蜡或聚合物交联凝胶转向技术可改善防垢剂和酸的定位效果，而且对作业后的生产没有什么不利影响。导流剂的定位常常并不简单。其流变性受温度和剪切速率控制的凝胶不用说更是如此。不断发展的模拟技术有助于工程师门对导流剂作业的各个阶段进行设计。本文所介绍的模拟模型是采用商业油藏模拟标准开发的，其目的是模拟窜流严重的井中聚合物凝胶的定位。模型参数是以关井期间流速为3500bbl/d、偏移距离为2000ft的斜井中进行的油田防垢剂挤注作业数据为基础。在不同注入和挤注作业关井阶段，窜流效应可能会把防垢剂区离产水层，从而使该井段失去防护。凝胶的准确定位将会防止防垢剂流失到漏失层，确保易结垢层段的防护，从而延长该井需要再挤注的间隔时间。最初的凝胶定位模型论证了各种注入和窜流速度下生产剖面上粘度、摩擦和传递性之间的相互关系。门限粘度可以识别出来，在该门限粘度以上，注入剖面受连通传递性因素影响而不受摩擦和窜流因素影响.拍来研究的模型包括了井筒和地层中剪切应力的变化对凝胶粘度的影响。现在研究的模型可以预测凝胶定位，使导流剂作业各阶段最优化。还可以使后续化学品（如防垢剂或酸）的注入模拟更精确，因而有利于评估定位方案的挤注寿命。     

聚合物驱后凝胶与化学剂交替注入的驱油效果研究

聚合物驱后油藏仍有大量剩余油残留其中,为探讨进一步提高聚合物驱后油藏的原油采收率的方法,利用人造非均质大平板岩心,开展了凝胶与聚合物、凝胶与聚合物/表面活性剂二元复合体系(简称聚表二元体系)多轮次交替注入的驱油效果研究。结果表明,交替注入0.26 PV凝胶与0.39 PV聚表二元体系进行驱油实验,采出程度可在聚合物驱采收率基础上提高11.29%,凝胶与聚合物溶液交替注入驱油阶段采出程度可提高7.10%,说明凝胶与聚表二元体系交替注入驱油技术对聚合物驱后剩余油的进一步挖潜更具潜力,但与凝胶与聚合物交替注入驱油技术相比,其成本相对较高。在现场进行实际技术优选时应综合考虑成本及市场原油价格等因素。     

草舍油田CO2驱防气窜调驱体系研究及性能评价

草舍油田注CO2驱油开发后期,由于油藏渗透率级差大,CO2易通过大孔道窜至生产井,造成油井气油比上升,严重影响气驱效果。为了解决气窜问题,开展CO2驱防气窜调驱体系室内实验研究和性能评价,研制了一种适合于该油藏特征的聚合物凝胶–无机沉淀复合调驱体系。结果表明,聚合物凝胶–无机沉淀复合调驱体系气测封堵率达99.74%,突破压力为28643 kPa,封堵性能良好,能够满足草舍油田CO2驱防气窜调驱的需要,同时可以有效地降低作业成本,提高经济效益。该研究成果为提高草舍油田CO2驱防气窜工艺及整体开发水平提供了新的技术保证。     

聚合物驱油粘性流体渗流的分形研究

针对聚合物驱油两相渗流过程中的指进现象,建立了平面可视的渗流实验装置与实验方法和图像及数据处理方法.以驱替的波及面积为主要参数,建立了分维计算方法,并通过不同粘度的驱替液的驱油实验,确证油水两相的驱替渗流过程是分维的,同时得出了分维数是和聚合物驱替液粘度间的函数关系.由五点法井网注采模型上进行的实验现象表明,随着聚合物溶液浓度增加其粘度也增加,驱油时其前缘的推进也愈均匀.定量计算结果表明,随着聚合物溶液粘度增加,分维数也增大.如用不含聚合物的清水驱替时,分维数是1.563,当用1500mg/L的聚合物溶液驱替时,分维数是1.791;当聚合物浓度为4000mg/L时,分维数增加到1.956,且很接近于完全波及时的极限值2.0.这表明:用聚合物溶液驱油,驱替波及过的地方“破碎”程度减小,波及效果增加.这一实验和理论计算结果表明,用聚合物溶液驱油时,在扩大波及系数的同时,还可提高波及效果.从微观上讲,聚合物驱还可以降低残余油饱和度,提高洗油系数,其量和聚合物溶液粘度有关.     

注聚合物井压力响应特征分析

考虑聚合物的浓度变化、吸附等物化机理及不同地层条件、工作制度等因素,建立相应的试井解释模型,用有限差分法对渗流方程进行数值求解,并绘制了相应的压力响应图版。研究表明:随着聚合物的浓度增加,压力和压力导数曲线上移;地层对聚合物吸附量增加,压力和压力导数曲线下移;在均质地层下,注纯聚合物和注入聚合物段塞相比,注纯聚合物在导数曲线后期上翘更加明显,且过渡段结束的时间要早;当注采井间存在高渗条带时,相对于均质地层,过渡段更加陡峭。     

聚合物驱后恢复水驱提高采收率方法平板模型试验研究

通过室内物理模拟试验比较2种聚合物驱后的提高采收率方法,并考虑不同渗透率级差模型对聚合物再利用技术的影响,得到聚合物驱后对地下聚合物溶液再利用技术和效果的认识。研究表明:在聚合物驱-水驱-深部调剖-活性水驱的试验中,聚合物驱后恢复水驱,因水的流度远高于聚合物溶液的流度,会产生严重的指进现象,降低了水的波及系数;同时大量水体又会严重稀释深部调剖剂,使其强度减弱,调剖效果变差。在聚合物驱-水驱-絮凝和固定-深部调剖-活性水驱的试验中,可通过絮凝剂对水驱稀释的聚合物溶液絮凝再利用,形成絮凝体对高渗透层产生封堵,再注入固定剂溶液进入聚合物浓度较高的次高渗透层,通过交联形成交联体起到深部调剖和驱油作用。在3种渗透率级差的平板模型试验中,对絮凝和固定技术进行了对比试验,证实该技术具有一定的有效期,产生的絮凝体和交联体强度较高,为后续深部调剖和活性水驱奠定了良好的基础,同时该技术具有成本低廉、采出程度高、对中低渗透层的伤害程度小及对地下存在聚合物再利用程度高等优点。     

垂向非均质油层周期注水力学机理研究

由油水两相达西定律,推导出垂向非均质油层在周期注水作用下油水纵向窜流由重力窜流、毛管力窜流和附加窜流三部分组成的解析表达式.以J函数为基础,分析了毛管力纵向窜流特性及其对开发效果的影响,阐明了周期注水与稳定注水的本质差别,得出垂向非均质油层周期注水改善开发效果力学机理.     

聚驱后基于井网优化的二元复合驱提高采收率研究

为研究聚驱后如何进一步提高采收率,运用人造物理模型制作技术制作三维物理模型,实施聚驱后进行优化注采井网调整。实验表明:聚驱后井网调整方案最终采收率要高于井网不调整方案4.49个百分点,故实施优化注采井网调整更有利于聚驱后进一步提高采收率;井网不调整二元驱提高采收率过程,各层贡献率基本一致,井网调整二元驱提高采收率过程,高渗层采出油最多,低、中渗层基本一致。将该研究应用于矿场,取得了良好的效果,具有一定的推广作用。     

单体地下聚合并交联形成凝胶—防止聚合物窜流的一种新方法

孤岛油田由于长期注水开发,层内或层间非均质程序明显增强,聚合物溶液注入地层后遇到高渗带或大孔道时,经常发生指进或窜流的现象,很快从油井采出,使聚合物驱效果明显差差,并造成大量聚合物无效损失,本项目采用注入单体＋交联剂的方法,能够有效利用地下大量残留的聚合物溶液,提高地下聚合物溶液的粘度,堵塞出聚合物孔道,改变后续聚合物溶液流向,扩大聚合物驱的波及体积,提高聚合物驱的效果。     

飞雁滩油田聚合物窜流封堵技术

针对飞雁滩油田在注聚过程中出现聚合物溶液窜流并在生产井过早产出的问题,提出用活性阳离子聚合物封堵窜聚的方法。由活性阳离子作为聚合物的改性产品,阴离子、高价无机盐等组成配方,并采用飞雁滩注聚区块地层砂制成的岩心,对岩心堵塞率、阳离子聚合物的表面活性、封堵剂热稳定性在不同温度下做了试验。试验结果表明,阳离子聚合物具有良好的表面活性,有助于提高驱油效果;阳离子聚合物与低浓度的阴离子聚合物生成的封堵剂热稳定期长,岩心堵塞率高,耐水冲刷性好。从飞雁滩油田注聚区块6口井的现场实施情况分析,有明显的增油降水效果,减少了出聚含量。活性阳离子聚合物封堵窜聚技术可作为飞雁滩油田注聚区块治理聚合物在油井窜流的有效措施,应用前景广阔。     

利用聚合物驱产出液浓度剖面模型确定不可入孔隙体积和滞留孔隙体积

聚合物驱数值模拟中不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积等物理化学参数往往不易准确获得，严重影响了聚合物驱数值模拟结果和矿场动态预测效果。该文以聚合物驱互溶驱替理论为基础，介绍了聚合物驱产出液浓度剖面模型的测定与分析方法。实验测得了大庆油层条件下的聚合物驱产出液浓度剖面模型，求出了相应的不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积。通过浓度剖面模型确定不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积的方法，具有操作简单、准确、易于掌握等特点。研究成果对聚合物驱数值模拟技术、聚合物驱方案设计和矿场动态监测有指导意义。     

聚合物驱增油规律的量化方法

研究了聚合物驱增产油量曲线的特征,用数学模型对曲线的变化规律进行了描述,将增产油量数学模型中的参数与实施聚合物驱单元的地质和开发因素联系起来。量化分析了聚合物驱的见效上升期、高峰期、递减期的特征。并针对河南油田下二门单元进行了实例计算,计算结果与实际结果吻合相当好。研究成果对评价和改善聚合物驱效果的技术对策提供了科学的依据。     

热-聚合物驱油研究

对热力驱后的油藏,提出了用热-聚合物驱油的方法来提高其采收率.建立了一个三维三相四组分非等温渗流的数学模型.该模型考虑了溶剂驱替过程中的对流、扩散现象,对该模型中所涉及的主要参数提出了易于应用的数学表达式;采用有限差分法对模型进行了求解.在求解时对浓度和能量方程中的空间项采用了二阶精度的差分格式;对时间导数项中的非线性系数进行了拟线性处理,编制了相应的数值模拟软件.经算例验证,表明对热力驱后的油藏进行热-聚合物驱是可行的,能够取得较好的效果.