海上油田聚合物驱单管多层注聚工艺技术

传统的单管多层注聚工艺所采用的井下配水器在产生节流压差的同时,聚合物溶液剪切降解严重,对注聚效果产生不良影响。为此,开发了海上油田单管多层注聚工艺技术。该工艺的井下管柱包括液压保护阀、侧过油管锚、液控封隔器、聚合物低剪切配注器及单流阀等工具。该工艺洗井通道大,可实现大排量洗井,不易堵塞,配注器出口设计了防返吐机构,可防止地层返吐物进入配注器。现场应用结果表明,该工艺的作业成功率达到100%,投劳成功率100%,分层压差调节范围达3 MPa,改善了区块的开发效果。     

聚合物低剪切井下配注器的研制及应用

为了解决聚合物井下低剪切配注问题,研制了新型聚合物配注器。该配注器阻流段采用同心双环形连续扩缩管结构,对聚合物限流阻力大、剪切率低,当流量在25～170m3/d范围时,可产生压降1.5～3.6MPa,剪切降解率小于6%;配注器出口通道设计有低剪切洗井滑阀,具有反洗关闭、正注增阻的双重功能,可以避免地层返吐物堵塞水嘴,并实现反洗井,提高分注适应性,延长分注工艺有效期。现场应用42井次114套次,工艺成功率95%,取得了良好的应用效果。     

聚合物分注工艺技术

聚合物驱能改善注聚井的吸水剖面,但因受油层条件的限制,聚合物溶液沿高渗透条带突进现象仍然存在,为改善聚驱井层间层内吸聚差异大的问题,开展了聚合物驱井下分层配注工艺研究,研制了低剪切配注器等分注工具和配套的投捞测试仪器,实现了聚合物驱井下单管多层分层配注,分注层数达3层,在单层流量180m3/d时,可以产生压降3.6MPa以上,对聚合物剪切降解率小于6%,现场试验应用效果良好,减少了聚合物溶液沿高渗透条带突进现象,改善了聚合物驱开发效果。     

聚合物驱井下单管多层分注工艺

为改善聚驱井层间层内吸聚差异大的问题,开展了聚合物驱井下分层配注工艺研究,通过实验分析、结构优选,将连续扩缩管结构和同心配注器结构结合,研制了低剪切配注器等分注工具和配套的投捞测试仪器,实现了聚合物驱井下单管多层分层配注,分注层数达3层,在单层流量180 m3/d时,可以产生3.6 MPa以上的压降,使聚合物剪切降解率小于6%,分层密封压力达25 MPa以上,投捞调配负荷小于4 kN。现场应用该技术,可减少聚合物溶液沿高渗透条带突进现象,使差油层得到很好动用,注聚剖面得到有效调整,改善聚合物驱开发效果。     

同心可调配聚器的研制与应用

分层注聚工艺主要有同心双管分层注聚和投捞式空心单管分层注聚。同心双管分层注聚工艺最多可分注2层,且初期投入成本相对较高,难以大规模推广应用;投捞式空心单管分层注聚工艺存在测调难度大、测试准确率低和注聚芯子容易堵塞的问题,给细分层注聚带来较大困难。鉴于此,研制了同心可调配聚器,并配套了一体化测调仪。该配聚器不用进行节流芯子投捞,通过调节井下芯子的节流间隙大小来控制节流压差,避免对聚合物产生剪切作用;采用同尺寸设计,分层级数不限;下入1趟一体化测调仪即可实现各层的流量调配。试验中,当聚合物排量为100 m~3/d时,同心可调配聚器最大节流压差可达4.3 MPa,聚合物的黏度保留率仍为95.65%。试验结果表明:同心可调配聚器满足注聚井分层配聚要求,层段合格率和测试成功率均为100%。     

空心单管分层注聚技术的研究与应用

胜利油田注聚油藏非均质性严重,聚合物主要进入渗透率高的油层,薄差油层的动用程度低,层间矛盾突出。为此,研究了空心单管分层注聚工艺。该工艺采用一趟管柱即可实现聚合物的多层注入,不仅可减少作业工序,还可防止地层砂混合聚合物返吐造成管柱堵塞;空心配聚器采用坐封注聚一体化的结构设计,可以直接携带配聚心下井,无需投捞死心子,降低了施工成本,提高了施工效率。空心单管分层注聚工艺在孤岛油田现场试验6口井,施工成功率100%。     

聚驱单管分注工艺技术

单管分注工艺。聚驱单管分注工艺实现了在井口同一注入压力下,对中、低渗透层加强注聚,又可利用配注器产生节流损失,降低高渗透层的注入压力,限制注入量,从而达到了分层配注的要求。管柱主要由封隔器、配注器等井下工具组成。单管双层分注管柱。在井口同一压力下实现单管双层分注。通过配注器控制高渗透层的注入量,加强中、低渗透层的注入量。单管三层分注管柱。在井口同一压力下实现三层同时注入。管柱通过配注器对三个层段进行分层控制。工艺特点是配注器节流损失可达到2 5MPa ,对聚合物溶液的黏度损失率小于5 %。聚驱单管分注工艺技术@…     

分层注聚管柱的研究与应用

分层注聚管柱主要由可洗井封隔器、配注器及底球组成.配注器采用环形降压原理,既能满足分层调配的需要,又可减小对聚合物的剪切.现场试验表明,这种管柱对聚合物的剪切率小于15%,层段合格率达到100%.这种管柱的研究应用可较好解决注聚过程中的层间矛盾,大大提高驱油效率,有利于提高采收率.     

聚合物单管多层滑套开关配注器研制

随着聚合物单管多层分注技术推广应用规模的逐年扩大,该工艺自身设计上存在的工艺问题逐步暴露出来。其中现场出现的最主要问题是生产过程中打捞憋压套发生卡阻几率高,以及封隔器坐封效果不好,管柱密封率低,造成高作业返工率。为此研制了聚合物单管多层滑套开关式配注器,介绍了滑套开关式配注器研制、室内实验和矿场应用情况。     

正反双循环洗井式分注工艺管柱的研制

针对聚驱转后续水驱油藏残留聚合物返吐严重,在分层注水中存在测调遇阻及洗井不通等问题,研制了正反双循环洗井式分层注水工艺管柱。该工艺管柱可以实现正反双循环以及大排量洗井,保证洗井彻底、干净;采用独立的液压控制系统,管柱在下井和停注过程中井筒处于密闭状态,有效防止了残留聚合物和地层砂的返吐,提高了测调成功率及层段合格率。在现场6井次的试验中,实施成功率100%,实施井测试结果均合格。     

聚合物驱后地下聚合物再利用技术室内试验研究

通过平板模型物模试验研究了聚合物驱后地下聚合物的再利用技术。从而得到聚合物驱后对地下聚合物溶液固定技术和絮凝技术效果的认识。研究表明,聚合物固定荆溶液对高质量浓度、高相对分子质量的HPAM的固定效果好．可用于对聚合物驱后未恢复水驱油藏的聚合物的固定;聚合物絮凝剂与低质量浓度HPAM发生絮凝,产生的絮凝体具有良好的封堵水驱后形成的大孔道的作用。物理模拟试验研究说明。聚合物驱后的聚合物固定剂技术。可以大大提高聚合物驱后水驱的波及系数。进而提高聚合物驱后的原油采收率;在此基础上再注入深部调剖剂。还能进一步提高原油采收率。聚合物驱后若地层中聚合物溶液部分被注入水稀释。采用聚合物再利用技术可以极大地提高聚合物驱后的原油采收率。     

梳形聚合物凝胶与普通聚合物凝胶性能对比

分别用梳形聚合物(M=2300×104)和普通聚合物(M=2200×104)配制梳形聚合物凝胶和普通聚合物凝胶,对比了两种凝胶的成胶特性、流变参数、微观结构和驱替效果。结果表明,两种凝胶的成胶间均为24 h,30℃下老化30 d后,普通聚合物凝胶和梳形聚合物凝胶的体积缩小率分别为1.2%和0.9%,热稳定性良好。成胶前,梳形聚合物凝胶的假塑性和增稠性高于普通聚合物凝胶;成胶后,梳形聚合物凝胶的弹性高于普通聚合物凝胶,且微观结构密实。岩心经梳形聚合物凝胶和普通聚合物凝胶封堵后,水驱采收率增幅分别为24.61%和21.64%,梳形聚合物凝胶的增油效果较好。     

聚合物驱项目注聚时机的技术评价

从聚合物驱驱油机理出发，运用技术经济评价原理，研究聚合物驱油田开发项目的注聚时机。对聚合物驱项目进行数值模拟时，认为若注聚有效期最后一年的产油量等于项目的经济极限产量，最后一年的含水率等于项目的经济极限含水率，则该项目选择的注聚时机最优，项目的提前采油量接近于零，驱油效果主要为项目的“新增”经济可采储量。     

聚合物分子结构对聚合物抑制性的影响

对聚合物的分子量、分子链节中各种基团的比例及种类等结构因素对其抑制性的影响进行了研究。增大聚合物的分子量及分子链节中吸附基团的比例,有利于增强聚合物的抑制性。同时,引入有机阳离子基团,可显著增强聚合物的抑制性。     

砾岩油藏聚合物驱产聚浓度变化规律

新疆克拉玛依油田QD1区克拉玛依组下亚组砾岩油藏经历长期注水开发,储集层非均质性变强,裂缝和优势通道发育,后续聚合物驱过程中出现采出井产聚浓度高等问题,影响了聚合物驱效果。为认识砾岩油藏聚合物驱产聚浓度变化规律,以该区油藏储集层特征和流体为研究对象,采用生产动态分析、理论公式计算等多种技术手段,针对聚合物驱生产阶段划分、产聚浓度上升规律、产聚浓度界限图版和聚窜井治理压力下限等开展了研究。结果表明,砾岩油藏聚合物驱生产阶段可以划分为注聚初期、见效高峰期、见效后期和后续水驱4个阶段。见效高峰期一般为2~3 a,高峰期内最大产聚浓度为737.2 mg/L,最大相对产聚浓度不超过0.550,相对产聚浓度上升率不超过2.3;140 m和120 m井距相对产聚浓度上升率合理范围为2.3~6.0,对应相对产聚浓度为0.276~0.720,产聚浓度为414.0~1080.0 mg/L;优势通道、压裂裂缝和缝道共存3种聚窜类型井治理的压力下限标准分别是8.0 MPa,10.0 MPa和9.5 MPa.此研究成果对该区及同类型油藏聚合物驱生产动态调整和聚窜井分类治理具有借鉴意义。     

聚合物驱油田注入与产出聚合物的对比研究

应用美国Millipore切向流超滤系统,建立了超滤浓缩恒重的方法,消除了产出液中盐等杂质的影响,准确测定了见聚油井产出液中聚合物的质量浓度、相对分子质量和水解度。对孤岛油田5口见聚油井注入与产出聚合物进行了对比研究,发现聚合物在注入及地层渗流过程中相对分子质量和水解度发生明显变化,对同时注聚的见聚油井来说,见聚时间越晚、层位越深、井距越大,聚合物在地下受到的降解和水解作用越严重。     

聚合物驱油藏浓度分布与变化

在充分考虑聚合物溶液在地层中流动时发生吸附和弥散以及热降解作用的基础上,给出了浓度扩散-弥散数学模型,并针对低、中和高浓度聚合物溶液情况得出相应的Laplace空间分析解。利用该结果可以预测聚合物溶液浓度在地层中的分布变化,计算阻力系数,对于三次采油聚合物驱油藏动态监测具有较大的理论指导作用。     

大庆油田聚合物驱后利用残余聚合物挖潜剩余油技术探索

油田经过聚合物驱后油层中仍有可观的剩余油,并残存大量的聚合物。利用残留在储层中的聚合物溶液进行水驱前调剖,可有效挖掘剩余油,又可显著降低调剖费用。在模拟现场注入井注入速度下,聚合物溶液流经不同渗透率变异系数(0.6、0.7)岩心组,分析了聚合物溶液在不同渗透率岩心中的存在形式及其在聚合物驱后后续水驱不同时期,吸附滞留量的变化。用Eclipse软件模拟了聚合物驱后聚合物在油层中的分布规律。通过机理研究,确定了以阳离子凝胶微球与金属交联剂为主剂的调剖剂配方,实验表明该配方可进一步提高残余聚合物的利用率及岩心的封堵效果,聚合物驱后可提高原油采收率10%。     

阳离子聚合物型絮凝剂处理含聚污水的研究

以污水中油滴的粒径和Zeta电位及污水的浊度、含油量、过滤性为考核参数,考察了污水类型、阳离子聚合物型絮凝剂含量、絮凝剂的阳离子度和分子结构对絮凝剂处理含聚污水和不含聚污水的影响。实验结果表明,随絮凝剂FO4800SH含量的增加,不含聚污水中油滴的粒径和污水的浊度呈先减小后增大的趋势,油滴的Zeta电位呈先增大后平稳的趋势;含聚污水中油滴的粒径略有减小,污水的浊度减小,油滴的Zeta电位为负值且变化程度小。絮凝剂的阳离子度越大,含聚污水中油滴的粒径、污水的浊度、含油量越小;当絮凝剂FO4240SH,FO4440SH,FO4800SH的质量浓度分别为300,300,200 mg/L时,含聚污水的过滤性最好。交联型絮凝剂和线型絮凝剂对含聚污水的处理效果相当,但含有交联型絮凝剂的含聚污水的过滤性较好。     

注聚后低浓度交联聚合物驱提高原油采收率

孤岛油田中一区馆 3单元聚合物驱先导试验区 (4个反五点法注采井组 )注入质量浓度 10 0 0～ 2 0 0 0mg/L的聚合物溶液 0 .2 9PV后转入后续注水 ,到 1999年 5月底采出程度 34.4 % ,综合含水 87.3% ,接近注聚前的值 ,1999年 10月起在该井组又开始了注低浓度交联聚合物溶液 (LPS)试验。所用聚合物为HPAM 35 30S ,-M =1.5× 10 7～1.8× 10 7,HD =30 % ,交联剂为Al3 + 质量浓度 10mg/L的AlCit溶液 ,聚合物与Al3 + 质量比为 2 0∶1。室内实验结果表明 :在温度 70℃、渗透率 4 .5 μm2 的人造岩心中注入在 4 5℃反应 2 4h的HPAM浓度 2 0 0mg/L的LPS共 4 .0PV ,阻力系数达到 135 ,注入 18.3PV后残余阻力系数仍达 5 5 ;气测渗透率 1.2 μm2 的人造岩心在 70℃水驱 5PV后原油采收率 33% ,再水驱 5PV后采收率增加 1.7% ,用 12 0 0mg/LHPAM溶液驱替 0 .35PV后采收率增加13% ,再水驱 5 .3PV后采收率增加 1.7% ,用 2 0 0mg/LHPAM / 10mg/LAl3 + LPS驱替 5 .6PV使采收率增加11.3%。在现场试验中 ,注入 0 .0 6 8PVLPS(第一阶段 2 0 0mg/LHPAM/ 15 0mg/LAlCit溶液 ,第二阶段 35 0mg/LHPAM / 5 5 0mg/LAlCit溶液 ) ,然后水驱 ,仍获得了增油减水的效果 ,经济上也略有收益