弱凝胶调驱技术在旅大5-2油田的应用

模拟双河油田95℃高温油藏条件,评价研究了交联聚合物驱油体系的成胶性能、耐温抗盐性能和长期热稳定性,分析了影响驱油体系成胶性能的主要因素。结果表明,研制的交联聚合物体系耐温抗盐性能好,耐温105℃,抗盐100 000mg/L;在95℃高温下老化180天,成胶黏度保持稳定。优化了交联聚合物体系配方,形成了高度、中度和低度交联聚合物系列配方,为高温油藏化学驱提高采收率提供了新型驱油体系。     

耐温抗盐交联体系的试验研究

通过选择不同类型的聚合物和交联剂,在室内筛选了2个具有耐温80℃、抗盐32000mg/L的聚合物交联体系,并对该交联体系的增粘性、抗剪切性、耐盐性等性能进行了评价。这2个交联体系配方为:聚合物P3/交联剂OL4和聚合物ZL-3/交联剂OL3,聚合物和交联剂浓度分别为800mg/L、266mg/L,该交联体系具有良好的调剖效果。     

耐温耐盐乳液聚合物冻胶在线调驱体系研制

针对南海西部油田高温高盐油藏无在线调驱体系可用的问题,优化了一套适用于海上油田井口平台在线注入的耐温耐盐乳液聚合物冻胶体系,最佳配方为:1.2%～1.6%乳液聚合物+0.5%～0.8%酚醛交联剂。考察了温度、矿化度等因素对调驱体系性能的影响,测定了冻胶体系的溶解性、注入性、封堵性及选择封堵性能,实验结果表明:该调驱体系能够实现耐温130℃,耐盐60 000 mg/L,耐二价离子2 000 mg/L,具有良好的注入性、封堵性,剖面改善率达到99%以上,选择封堵性能良好,满足海上油田在线调驱作业要求。     

低渗透油藏凝胶堵水调剖技术研究和现场应用

针对高温低渗透油田,研制了耐温延迟交联的凝胶调剖剂DJ,考察了体系pH、地层水矿化度、剪切时间等对调剖剂性能的影响,确定了凝胶调剖剂DJ最佳配方:聚合物浓度1 500～3 000 mg/L,交联剂浓度600～1 500 mg/L。结果表明,该调剖剂DJ具有良好的耐温抗盐性,该调剖剂DJ适用于30 000 mg/L的高矿化度地层,具有选择性注入的特点,在90℃具有良好的封堵性和耐冲刷性,适用于高温低渗透油田。在胜利油田坨166块T166X63井应用取得较好的效果,对类似低渗透油藏的水井调剖具有推广意义。     

海上油田速溶聚合物调驱体系室内实验研究

针对目前渤海油田传统调驱体系中聚合物溶解速度慢、调驱设备占用空间大的现状,优选出适合渤海Q油田的速溶聚合物调驱体系配方,并考察了速溶聚合物P03与有机铬交联剂GD的成胶性能、调驱体系的耐温抗盐性及长期稳定性。室内实验结果表明:速溶聚合物P03在溶解时间15 min时黏度释放达80%以上;当P03/GD=(800 mg/L~1 500 mg/L)/(600 mg/L~1 000 mg/L)时,速溶调驱体系具有良好的成胶性能和长期稳定性能;SEM扫描电镜测试表明,速溶调驱体系溶液中存在明显的三维网络聚集体结构。速溶调驱体系的研究有望解决传统聚合物溶解速度慢、占用空间大的不足,可以简化调驱设备,节省海上平台空间。     

低度交联AMPS共聚物驱油体系的研究

利用中原油田研制开发的耐温抗盐聚合物驱油剂和各种交联剂 ,进行了一系列低聚合物浓度、低交联度AMPS共聚物驱油体系研究。探讨了影响交联体系性能的各种因素 ,优化筛选出了交联体系配方 ,进行了交联体系性能评价。结果表明 ,AMPS共聚物驱油体系在温度 70℃、矿化度 8× 10 4mg/l条件下具有良好的热稳定性和抗剪切性。     

西峰油田交联聚合物深部调驱体系

西峰低渗裂缝性油藏选用的交联聚合物调驱体系各组分最佳浓度范围分别为:聚合物浓度1 200～1 500 mg/L,交联剂浓度800～12 00mg/L,稳定剂浓度400～500 mg/L.室内研究结果表明,该体系具有较稳定的抗盐、抗剪切性能,高温、高盐及剪切条件下成胶黏度保留率高;具有较强的岩心封堵能力,阻力系数大于32,残余阻力系数大于20,封堵率大于95%.室内调驱实验结果表明,该体系具有较好的启动低渗层能力,最终提高采收率幅度较HPAM调驱高13%.在西峰油田开展的6个井组交联聚合物调驱先导试验均取得较好效果,有96.4%试验井见效,含水下降11%,调剖井吸水剖面得到明显改善,启动新层吸水14.4 m/9层,截至2009年5月底累计增油8 461 t.     

耐温抗盐的低浓度交联聚合物体系研究

低浓度交联聚合物技术,可以解决聚合物驱技术中所存在的聚合物用量高,耐温抗盐性能差的问题,成为EOR技术领城中一个新的技术发展方向。采用改进的醛类有机交联剂和高相对分子质量的部分水解聚丙烯酸胺(HPAM),开展了以改善聚合物驱为目的的低浓度交联聚合物体系研究。研究结果表明,该体系具有很强的成胶能力,HPAM浓度为150~300mg/L,交联剂浓度为50~130mg/L的体系,75~90℃条件下老化180d,粘度值保持在40.6~94.6mPa·s。与聚合物驱技术相比,可以大幅度地降低化学剂用量。该体系耐温可达90℃,耐矿化度可达100000mg/L,并且可以用污水(油田产出水)配制,表现出优异的耐温抗盐性能,可以在更高温度和矿化度的油藏使用,扩展了HPAM的应用领域和范围,显示出良好的应用前景。同时对交联反应机理进行了初步探索,认为交联剂和HPAM之间的反应主要是HPAM分子间的交联反应,HPAM分子链卷曲收缩有利于分子间交联反应发生。因此,选用低水解度HPAM和提高水的矿化度有利于提高交联HPAM溶液的性能。     

用于海外河油田调驱的有机铬交联聚合物弱凝胶体系及性能评价

为降低海外河油田油井含水率,改善水驱开发效果,针对油藏条件用部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和有机铬交联剂配制了有机铬交联聚合物弱凝胶,研究了弱凝胶的耐温、耐盐、抗剪切性、注入性、封堵性及吸水剖面改善能力。研究结果表明,在油藏温度70℃下,配方为2000 mg/L HPAM+100 mg/L 有机铬交联剂弱凝胶调驱体系的成胶时间为3 d,成胶强度为C级。弱凝胶具有较好的耐温性、抗盐性及抗剪切性,耐温可达90℃,抗盐可达3621.2 mg/L。岩心流动实验结果表明,弱凝胶体系的注入性和封堵性良好,可提高采收率10.4%～12.7%;吸水剖面改善能力较好,对非均质性岩心的吸水剖面改善率大于90%。图2 表8 参15     

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。     

高矿化度油藏弱凝胶调驱剂配方研制及性能评价

针对狮子沟N1油藏地层水矿化度高,一般弱凝胶难以成胶的问题,对比了不同弱凝胶体系在淡水和盐水中的成胶性能,得出梳形聚合物（KYPAM）＋酚醛类交联剂体系在高矿化度盐水中具有较好的成胶性能。优化配方试验得到弱凝胶适宜的配方为：梳形聚合物KYPAM浓度1 300-1 600 mg/L,酚醛类交联剂浓度200 mg/L,促凝剂浓度100 mg/L,除氧剂浓度100 mg/L。性能评价试验结果表明,该弱凝胶体系具有良好的抗盐性和抗剪切性,并且对非均质地层具有很好的调驱效果,可使水驱采收率得到大幅度提高。     

CDG深部调驱剂的室内评价与应用

根据胜坨油田高含水期提高原油采收率的要求，针对其高温、高矿化度、非均质性严重等油藏地质特点，在探讨弱凝胶调驱技术原理的基础上，制备了以部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和有机铬交联剂XE—1为主剂的CDG深部调驱剂体系。确定了CDG深部调驱剂体系最佳配方：HPAM浓度为l500～2000mg／L，有机铬交联剂XE-1浓度为800—1000mg／L，稳定剂浓度为300mg／L。利用SCDS-2型堵剂封堵能力评价仪，对CDG选择性、岩芯封堵率、运移性能等进行了评价，室内评价试验表明，CDG岩芯封堵率大于95％，适用于油田大剂量深部调驱作业，在胜坨油田试验应用14口井，调驱效果显著。     

胜坨油田高温油藏深部调剖体系研究及矿场应用

实验评价了酚醛树脂交联剂与聚合物在地层温度下形成的冻胶的各项性能。结果表明,在100℃静态条件下,酚醛树脂冻胶作为深部调剖体系,成胶时间长,耐温抗盐能力强;调剖体系中适宜的聚合物质量浓度为1 500～3 000 mg/L,交联剂质量浓度为800～1 800 mg/L,体系适应的pH值在6～9之间。在动态条件下,酚醛树脂冻胶封堵率在90%以上,水驱10 PV后,封堵率保持在83%以上。矿场应用结果表明,使用酚醛树脂冻胶对胜坨油田坨143断块高温油藏实施深部调剖后,注水井启动压力得到有效改善,增油效果明显。     

温8区块复合深部调驱体系的制备与评价

针对温米油田温8区块油藏地质条件,采用水驱流向改变剂／弱凝胶复合深部调驱技术。选用粒径为3～5mm水驱流向改变剂2^#用于复合调驱体系;并研制了适合该油藏条件的弱凝胶体系,确定了其最佳配方：聚合物HPAM浓度1000～1500mg／L,交联剂FO浓度300mg／L,交联剂GR20mg／L,稳定剂WD浓度100mg／L,除氧剂CY浓度100mg／L。通过岩心流动实验,评价水驱流向改变剂／弱凝胶复合深部调驱体系对吸水剖面的改善能力。结果表明,该复合调驱体系可大幅提高吸水剖面改善率,适用于温8区块的调驱作业。     

复合交联聚合物弱凝胶体系的研制与性能评价

由于弱凝胶调驱体系抗剪切性能弱而限制了其在油藏中的应用,以共聚物丙烯酰胺/丙烯酸/N-乙烯基吡咯烷酮为主剂,加入甲醛–苯酚复合交联剂和高温稳定剂,制备了调驱性能较好的弱凝胶体系。考察了聚合物质量浓度、稳定剂质量浓度、交联剂/聚合物质量比、交联剂配制摩尔比、温度、pH值以及矿化度对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳使用条件:聚合物AM/AA/NVP质量浓度2 000 mg/L,交联剂/聚合物质量比2/1 000,交联剂(甲醛/苯酚)摩尔比4∶1,稳定剂(硫脲)质量浓度100 mg/L,pH值为7,温度60℃。室内调驱性能评价表明,该体系具有良好的抗剪切性能,黏度保留率达到91.38%,同时封堵率在99%以上,突破压力大于7 MPa,并且还具有一定的选择封堵能力,剖面改善率达到80%以上。     

低温高渗透油藏调堵剂ZJ-1的室内研究及评价

研制了一种适用于低温高渗透油藏调堵剂ZJ-1,确定了调堵剂ZJ-1最佳配方：2000mg／LHPAM、1％有机铬交联剂、1％有机酚醛交联剂、1％稳定剂及淡水。结果表明,调堵剂ZJ-1能在低温成胶,具有较好的稳定性、封堵性和耐冲刷性。     

锦90块弱凝胶深部调驱配方体系的筛选

通过实验筛选适合锦90块的弱凝胶深部调驱剂配方,对调驱体系中聚合物的增黏性、热稳定性和抗剪切性,以及不同交联剂体系的成胶性能进行了考察,确定最佳配方为：0．2％阴离子型聚丙烯酰胺CY＋1．0％酚醛类交联剂FQ1。该弱凝胶体系稳定性好,凝胶以整体形态存在,在单管岩心实验中可提高驱油效率6．21％。     

耐高温弱凝胶体系的室内研究

以聚合物HPAM为主剂,加入有机酚醛类交联剂和有机复配稳定剂,制备了高温弱凝胶调驱体系。考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度、矿化度及pH对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳适用条件：聚合物HPAM浓度1200-1800mg／L,交联剂浓度800mg／L;稳定剂浓度80mg／L,体系pH为6～8,在此条件下可耐油藏高温达110℃。弱凝胶体系可实现成胶时间可控,凝胶强度可调。     

Researches on the PAM／Cr^3＋ Gel for Deep Profile Control

STP强凝胶调堵剂由聚丙烯酰胺、交联剂及延缓剂组成。其中,聚丙烯酰胺的相对分子量为4.00×106—7.00×106、水解度为17.6%;交联剂为Na2Cr2O7 NH4Cl氧化还原体系;延缓剂为加入乙二醇的乳酸/丙酸/乙酸有机酸复配体系。考察了pH值、温度、矿化度及延缓剂用量等因素对STP强凝胶成胶的影响。筛选出STP强凝胶成胶的最佳条件:pH值为5.2,温度为55 ℃、矿化度小于7 g/L。在此条件下调节延缓剂用量可控制成胶时间(12—144 h)。在由3支串联高渗透率岩心和3支串联低渗透率岩心并联而成的非均质模型上,对STP液典型配方进行深部调剖驱油模拟实验研究。结果表明,在水驱饱和油之后(合层采收率为24.3%),依次用调堵剂封堵第一、第二、第三高渗岩心后水驱,合层采收率分别达46.8%、62.2%和69.1%。由此可以得出,封堵深度越大,提高采收率的幅度越大;深部调剖可增加注水对低渗透层的波及程度,未成胶的调堵剂液通过高渗层时可驱替其中的残余油。