黄胞胶冻胶驱油技术研究与应用

玉门石油沟油田是裂缝，低渗透，高含盐的块状砂岩没藏，选用黄胞胶冻胶作为驱油剂。该文通过室内实验，确定了黄胞胶冻胶体系配方为０．０７％黄胞胶＋０．０５％铬明矾＋０．１０％－０．１５％甲醛。考察了其耐温性，耐盐性，抗剪切等性能，并进行了驱油效率实验。     

黄胞胶和聚丙烯酰胺驱油体系性能对比研究

本文报道了玉门石油沟油田Ｍ油藏聚合物驱使用的黄胞胶驱油体系与聚丙烯酰胺驱油体系性能室内对比研究结果，包括聚合物的增粘性能、聚合物溶液的耐盐性、剪切安定性、注入性以及流变性、吸附量等，估算了两种驱油体系的经济性。研究结果表明，黄胞胶溶液用于玉门石油沟油田Ｍ油藏驱油是可行的，且效果优于聚丙烯酰胺溶液。     

生物聚合物黄胞胶驱油研究

为了探索高温高盐油藏提高采收率的方法，拓展聚合物驱的应用领域，对三种生物聚合物黄胞胶进行了增粘性能、耐温性能和抗盐性能的初步筛选。建立了生物聚合物的评价方法，确认了生物聚合物黄胞胶的应用条件，提出了改进建议。结果表明：生物聚合物黄胞胶适合于地层温度小于80℃，地层水矿化度大于20000mg／L的油藏。     

驱油用黄胞胶的性能评价和优选

在内研究了目前国内几个主要厂家征税的黄胞胶。结果表明，粉末状的黄胞胶杂质含量各不相同，但都远高于胶状的黄胞胶；各种黄胞胶溶液都表现剪切稀释特性和抗盐特性；各种黄胞胶溶液的粘度随温度的升高而升高，但不同的黄胞胶增粘效果不同，Zibo的特性粘度最大，Flocon的特性粘度最小；甲醛溶液的加入能防止胶状黄胞胶的生物降解，黄胞胶溶液在岩心中的流动规律服从幂律模式，不显示粘弹性效应，胶状的Flocon溶液在岩心中有良好的注入性；与同粘度的HPAM溶液相比，Focon溶液提高采收率的幅度较小，但仍有相当高的增采幅度，增采幅度可达8．64％，这一结果展现了这种产品良好的应用前景。     

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。     

弱凝胶驱油体系的研究

孤岛油田由于开展大规模注聚,每年需消耗大量聚合物干粉,为节约干粉用量,我们在室内开展了弱凝胶驱油体系的研究,实验结果表明该体系具有良好的控制粘度比,较普通的聚合物驱耐盐、耐温,驱油效率高,可作为聚合物和聚合物驱后转水驱前的三次采油的替代技术。     

耐温抗盐交联聚合物驱油体系研究

针对胜利油田油藏温度高和地层水矿化度高的特点 ,研制了有机交联剂系列。交联剂由酚类和能产生醛的物质以及添加剂组成 ,聚合物为部分水解聚丙烯酰胺 (HPAM)。聚合物和交联剂浓度均在5 0 0～ 1 5 0 0mg/L范围内时 ,驱油体系可以形成流动性好的凝胶 ,成胶时间和凝胶强度的调节可以通过调整添加剂和聚合物及交联剂浓度实现 ,成胶时间可以控制在 1 0h到 8d。根据地层不同部位进行驱油体系配方调整 ,在地层中起到堵驱结合的作用。通过试验确定了最低成胶浓度为 3 0 0mg/L的聚合物和 3 0 0mg/L的交联剂 ;成胶时间随浓度的升高而缩短 ,凝胶强度随浓度的升高而增大。     

黄胞胶冻胶驱油技术研究与应用

玉门石油沟油田是裂缝、低渗透、高含盐的块状砂岩油藏，选用黄胞胶冻胶作为驱油剂。该文通过室内实验，确定了黄胞胶冻胶体系配方为００７％黄胞胶＋００５％铬明矾＋０１０％～０１５％甲醛。考察了其耐温性、耐盐性、抗剪切等性能，并进行了驱油效率实验。实验表明：黄胞胶浓度在００５％～０１０％时，冻胶粘度高达２００～８００ｍＰａ·ｓ；黄胞胶冻胶耐温性不超过６５℃，耐盐性不超过１５０００ｍｇ／Ｌ；提高采收率达４３８％～１３６１％。矿场先导性试验取得了降水增油的明显效果，增油幅度达２５％～３５％；控制了油层出砂；检泵周期由试验前的平均８０天提高到１０３天；经济效益显著，投入产出比达１∶５以上。在三个油藏推广应用，增油６３２９ｔ，综合投入产出比达１∶２１，在小块低产油田上获经济效益３９０万元。黄胞胶冻胶驱油技术在玉门油田的成功应用，对国内类似油藏具有一定的借鉴作用     

有机锆冻胶压裂液配方体系研究

鉴于胍胶压裂液破胶不彻底、残渣含量高,活性水压裂液流变性能差的缺点,研制了以非离子聚丙烯酰胺聚合物（A-1）作为稠化剂、有机锆（G-1）作为交联剂的冻胶压裂液,考察了pH值、温度、交联比（交联剂与基液体积比）和矿化度对有机锆冻胶压裂液的影响。优选出了有机锆冻胶的典型配方：0.5%A-1+2.5%G-1,并对该配方进行了性能评价。结果表明,锆冻胶压裂液具有低滤失、易破胶、悬砂性能好的特点,在90℃下,初始滤失量仅为16.41×10^-3 m³/m²,滤失系数为6.66×10^-4m/min^1/2,在剪切170 s^-1下剪切2 h后的黏度仍保持在50 mPa·s以上,破胶液对岩心的损害仅为14.88%,适于低渗透油气藏的改造。     

水驱和聚合物驱后可动凝胶驱油效果的研究

以聚丙烯酰胺和自制的柠檬酸铝制备可动凝胶,在锦16块的地层条件下,确定了其最佳配方：聚丙烯酰胺浓度为1000mg/L,柠檬酸铝浓度为30mg／L,稳定剂浓度为40mg／L,利用室内驱替实验装置,研究了水驱和聚合物驱后可动凝胶的驱油效果。结果表明,水驱和聚合物驱后可动凝胶驱能进一步提高采收率,平均总采收率提高了23．57％。通过机理分析指出,可动凝胶优先进入低阻力的大孔道,改善了注入水的波及效率;可动凝胶的主要作用是驱替,而调剖只是前期或暂时的效果。     

提高酚醛树脂/聚合物流动凝胶耐温抗盐性的室内研究

实验研究发现,用矿化度9.0×104mg/L的水配制、适用温度<75℃的酚醛树脂/HPAM流动凝胶,在温度≥90℃时通过凝胶失水收缩失去稳定性,其结果是脱水并生成不溶性物质。认为凝胶失水收缩起源于交联聚合物网络中反应性、水化性基团的缩合反应。为了提高该流动凝胶的耐温性和抗盐性,筛选出了分子量1.46×107、水解度19.8%的一种商品两性聚合物SL代替HPAM,选用聚乙二醇(PEG)和聚乙烯醇(PVA)作为稳定剂,确定了新的耐温抗盐流动凝体系的配方:酚醛树脂BH、两性聚合物SL、PEG、PVA的质量比为1.0∶0.9∶0.3∶0.3,聚合物浓度800～1200mg/L,用矿化度1.45×105mg/L的模拟水配液。该配方体系在95℃下约15d发生初凝,粘度逐渐上升并达到最高值(70～150mPa·s),此后又逐渐下降,最后破胶,凝胶稳定时间(脱出水体积达到凝胶初始体系的1/5的时间)超过70d。该体系在pH为5～8范围均可成胶。考虑到注入地层时剪切的影响,用分子量6.0×106的两性聚合物配制该凝胶体系,凝胶的稳定时间超过60d,但粘度平均下降35%。表4参2。     

一种耐温抗盐的交联聚合物调驱体系

题示可用于高温高盐油藏的调驱体系由聚合物HPAMAX-73、含Cr3 ≥4.5g/dL的羧酸铬交联剂XL-Ⅲ及添加剂组成。通过组分用量筛选确定AX-73用量为1700mg/L,XL-Ⅲ用量为42mg/L,配液用水为含钙镁离子1512mg/L、矿化度8.0×104mg/L的盐水。该体系在80℃静置3天生成的弱凝胶,粘度η*(80℃,0.422Hz)超过200mPa.s,为1700mg/LAX-73溶液粘度ηp(80℃,7s-1)的17倍多。该体系在10~80℃范围的交联速度随温度升高而增大,在45~80℃范围成胶时间小于10小时。矿化度在4.0×104~8.0×104mg/L范围时,生成的弱凝胶粘度随矿化度减小而增大。在储层油砂存在下由于一部分聚合物和交联剂被吸附,该体系生成的弱凝胶的粘度有所下降。该体系在80℃反应3天生成的弱凝胶经受1~5min剪切后,粘度下降48.0%~68.8%,在80℃静置时粘度逐渐恢复,180小时后恢复率为84.2%~72.3%。在80℃、氮气保持下生成的弱凝胶,在相同条件下老化90天后,粘度保持率高达73.0%,保留的粘度值为150mPa.s。图3表5参1。     

抗温疏水缔合聚合物弱凝胶调驱剂室内研究

针对新疆石南4井区三工河组油藏，在84℃考察了组分用量对有机交联疏水缔合聚合物AP-P4弱凝胶成胶性能，主要是48小时表观黏度的影响。成胶液用矿化度9．34g／L、含Ca^2＋336mg／L、含Mg^2＋174m／L的该油藏注入水配制。得到的基础配方为：AP—P41500～1800nag／L＋乌洛托品350mg／L＋苯酚300mg／L＋间苯二酚40mg/L，加入间苯二酚可缩短成胶时间。聚合物浓度为1500和1800mg／L的成胶液，在84℃放置15～30天后黏度达到最高，180天后黏度为最高值的1／2左右，且不脱水；强力剪切不影响成胶后的黏度及其老化稳定性；在岩心内成胶并在84℃老化180天后，岩心渗透率仅略有增大。注入0.3和0．5PV成胶液使水驱后岩心的采收率分别增加24．77％和34．9l％，如弱凝胶注入后在岩心内在84℃老化180天，则采收率增值略有增大，分别增加27．18％和36．45％。该弱凝胶在多孔介质内有良好的高温老化稳定性。图2表4参1。     

煤层气井用非离子聚丙烯酰胺锆冻胶压裂液优选

活性水、瓜胶压裂液是国内煤层气井压裂最常用的压裂液,但活性水压裂液流变性能差,瓜胶压裂液破胶残渣含量高对煤层的伤害大,限制了这两类压裂液在煤层压裂中的应用。为此,针对煤层温度和渗透率低的特点,在分析影响锆冻胶压裂液性能因素的基础上,优选出了适用于煤层气井压裂的非离子型聚丙烯酰胺锆冻胶压裂液配方(0.400%PAM+0.035%ZrOCl2)。通过室内试验对优选出的非离子型聚丙烯酰胺锆冻胶压裂液的性能进行了评价,结果表明,该压裂液具有耐剪切、滤失量低、易破胶、携砂性能好、无残渣、对煤层伤害低、易返排的特点,适用于低温煤层压裂。      

含碱和表面活性剂的HPAM/Cr+3弱凝胶调驱剂的研制

从3种有机酸铬中选择一种烯基多元羧酸铬为交联剂,用于交联大庆油田三元复合驱油体系,制备弱凝胶调驱剂。以阻力系数(RF)特别是残余阻力系数(RRF)作为性能参数筛选调驱剂各组分的用量,得到了基本配方(以g/L计)如下:HPAM(M=1.2×107,HD=25%)0.9 交联剂(有效成分50%)0.18 表面活性剂(ORS41)3 碱(NaOH)8 稳定剂0.2,用大庆某三元复合驱试验区污水(矿化度3824mg/L)配液,其RRF值为清水(矿化度890mg/L)弱凝胶的～45%。基本配方弱凝胶45℃下7天时粘度18.3mPa·s,RF值81.2,RRF值8.2,随时间而减小,120天时分别为12.8mPa·s,66.1和7.3;油水界面张力仍在10-3mN/m数量级,只比常规三元复合体系略高;体系中表面活性剂在油砂上的静态吸附量为0.495mg/g油砂,比常规三元复合体系的相应值(0.462mg/g油砂)略高;岩心流动实验中测得的表面活性剂滞留量(0.067和0.070mg/g岩心)也高于常规三元复合体系的相应值(0.054和0.059mg/g岩心)。若用Na2CO3代替NaOH,则碱剂浓度可由6～8g/L提高到8～10g/L。表8参4。     

The Research on Cross-linking Polymer Gel as In-depth Profile Control Agent

Abstract

Polymer flooding is one of the most important techniques for enhancing petroleum recovery in China. After the polymer is injected into the petroleum formation reservoir, the producing water ratio quickly increases, while some polymer remains in the petroleum reservoir formation. To make use of the residual polymer, the mixture of polymer and cross-linking agent is injected into the petroleum reservoir formation, and then the chemical mixture will change into a gel that can shut off high permeability petroleum formation. The method can enhance the sweep efficiency of the following water. The gel, as the profile control agent, is cross-linked by the polymer compound and cross-linking agent. The gelation time is qualitatively determined, and the gel strength is quantitatively measured by a breakthrough vacuum method. The gelation time is adjustable from 1 to 20 days, and the gel strength is adjustable from 0.030 MPa to 0.060 MPa. Experimental results indicate that the suitable gel is about 0.1 PV (pore volume), for the proper chemical agent will avoid the petroleum reservoir formation being destroyed. The research shows that the gel as in-depth profile control agent is an effective enhanced oil recovery (EOR) method.     

地面预交联颗粒调驱剂的性能改进

地面合成弱凝胶颗粒调驱剂解决了常规地下交联调驱剂进入地层后,因稀释、降解、吸附、酸碱性条件变化等各种复杂原因造成的不成胶现象。在配制过程中具有很好的可控性,使用方便。但是在应用过程中发现,颗粒膨胀速度太快,不易进入地层深部,而且颗粒密度大,悬浮性能差,在水中以分散相存在,较难进入地层中的微小孔隙,这就很难起到彻底的调剖和驱油作用,为此通过主剂单体的筛选、添加相应的助剂、完善合成工艺等方法对预交联颗粒调驱剂进行了性能改进研究,研制出了适合中原油田高温、高盐油藏特性的深部调驱剂。实验结果表明,该调驱剂能解决目前现场应用中存在的问题。     

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。