聚硅材料改善低渗透油藏注水效果实验

胜利油区低渗透油藏普遍存在注水压力高、吸水能力差、开发效果差等问题。应用纳米技术，开展了低渗透砂岩油田提高注水能力实验。聚硅纳米材料对岩心的润湿性影响和增注实验研究发现，采用合适的聚硅纳米材料处理岩心，能够改变岩石润湿性，可以较大幅度地提高岩心的渗透率，改善注水效果。     

聚硅纳米材料增注效果研究

聚硅纳米材料用于低渗油藏增注是油田开发中的一项前沿技术,本研究分析了聚硅纳米材料的增注机理,室内考察了多批聚硅纳米材料的增注效果,并研究了影响聚硅纳米材料润湿性的主要因素。结果表明,聚硅纳米材料对提高岩心渗透率具有明显效果,首批样品提高水相渗透率达25％-66％;聚硅纳米材料能有效改变岩心的润湿性,使其从亲水变为亲油,从而降低水相流动阻力,起到降压增注作用;聚硅纳米材料适宜注入量为3．0PV,建议现场关井时间大于40h;聚硅纳米材料处理后转注石油磺酸盐表面活性剂,可进一步改善地层渗流能力,其渗透率提高幅度为11％。     

润湿性对油水渗流特性的影响

为了研究润湿性对不同渗透率岩心中油水渗流及水驱油效果的影响,利用低、中、高三种不同渗透率的人造露头砂岩心,通过甲基硅油、模拟油等化学剂将其润湿性由亲水改为中性和亲油性,研究了不同渗透率岩心,当润湿性改变为亲油和中性润湿条件后油水渗流特性的变化,岩心润湿性的反转程度通过动态接触角法来确定.实验结果表明,将岩心的润湿性由亲水和亲油状态转向中性润湿条件,均有利于增加油的流动能力,同时增加水的流动阻力,从而降低流度比,改善水驱效果.低渗油藏孔隙表面的亲油性润湿条件是注水压力高的原因之一,建议将其润湿性转为中性润湿条件以提高水的注入能力.     

苏德尔特油田注水井酸化解堵规模的探讨

海拉尔苏德尔特油田注水井CaCO3结垢严重,导致地层堵塞、注水井吸水能力下降,影响油田开发效果.现场测量表明:注入水在地层中结垢严重,其结垢量可达到总垢量的50%左右.室内模拟实验表明:结垢对岩心渗透率伤害很大,当注水量达到800倍孔隙体积时,岩心渗透率下降80%～100%.根据模拟实验和定量分析结果,认为该油田地层结垢主要集中在井筒近井地带5 m半径以内,酸化半径越大,地层解堵效果越好,但取得最大经济效益的酸化半径应当在5 m左右.现场试验10口井,成功率100%,试验后单井平均注水压力下降1.5 MPa,日注水量增加14.3 m3,平均有效期384 d,取得了较好的增注效果.     

注水吞吐开发低渗透裂缝油藏探讨

室内油层岩心驱替实验研究结果表明，注水吞吐采油技术可发挥油层毛管力吸水排油作用，实现水驱，能有效地补充地层能量，恢复地层压力。通过多周期的注水吞吐开发，逐渐扩大水驱波厦半径，提高驱替效率。油层润湿性和渗透率是影响注水吞吐开发效果的主要因素。该技术简单易行，在头台油田实施后，效果十分显著，对同类油藏的开发真有指导意义。     

丘陵油田纳米聚硅增注技术研究与实践

针对丘陵油田在注水开发过程中存在注水井注入压力长期居高不下、注水量低的问题,提出通过注入一种纳米聚硅溶液以缓解这一问题。纳米聚硅材料具有极强的憎水亲油能力及与岩石的吸附能力,其溶液注入地层后优先吸附在孔隙内表面,改变了岩石的润湿性,提高了水相渗透率,从而达到降压增注目的。通过室内驱替模拟试验及现场应用表明,纳米聚硅增注技术可以降低该油田注水井的注水压力,提高油藏的吸水能力。     

油水单相渗流的润湿效应

岩石润湿性是储层的重要物性参数,为了研究润湿性对不同渗透率岩心油水渗流规律的影响,利用低、中、高等3种不同渗透率的人造露头砂岩心,通过甲基硅油、模拟油等化学剂将其润湿性由亲水改为中等润湿和亲油,研究了其润湿性改变后油水单相渗流的润湿效应。结果表明,不同渗透率的岩心,将岩心的润湿性由亲水和亲油转向中等润湿条件均有利于增加油的流动能力,增加水的流动阻力,从而降低流度比,改善水驱效果。     

油基泥浆对岩心损害的室内测试

通过对南海某油田岩心进行的油基泥浆污染的室内模拟试验,证实油基泥浆不但改变岩心的润湿性,使其变成强亲油,而且还造成油基泥浆中的固体颗粒对岩石孔隙的堵塞,结果使油相有效渗透率和绝对渗透率大幅度下降。岩心被油基泥浆损害后,凭常规的注水冲刷手段,渗透率很难恢复到原来的水平。     

油基泥浆对岩心损害的研究

通过对南海某油田岩心进行的油基泥浆污染的室内模拟试验，证实油基泥浆不但改变岩心的润湿性，使其变成强亲油，而且还造成油基泥浆中的固体颗粒对岩石孔隙的堵塞，结果使油相有效渗透率和绝对渗透率大幅度下降。岩心被油基泥浆损害后，凭常规的注水冲刷手段，渗透率很难恢复到原来的水平。     

大功率超声波近井处理无机垢堵塞技术

利用自主研制的波场采油动态模拟室内实验装置和人工岩心碳酸钙无机垢堵塞样品,系统研究了超声波解除岩心无机结垢堵塞的整体效果及关键的波场参数、工艺参数和岩心物性参数对解堵效果的影响规律,同时系统分析了超声波解堵的主要动力学机制,在此基础上利用自主研制的新型超大功率超声波矿场施工装置进行了现场试验.研究结果表明,挟能器频率、换能器功率、超声处理时间、岩心初始渗透牢均影响超声波解堵效果.换能器频率、功率增加,解堵效果变好;累计处理时间80～120 min解堵效果最好;岩心初始渗透率越高解堵效果越好.经陕北低渗油藏与大庆油田矿场试验验证,增产增注效果显著,证实了室内实验结果的合理性.图6表2参18     

高邮凹陷高含水砂岩油藏储层物性变化特征及影响因素分析

高含水砂岩油藏经过长期注水后,其物性会发生变化,对油藏开发产生明显的影响。为此,通过利用不同渗透率的岩心开展了水冲刷实验研究,并在实验基础上分析了黏土矿物、孔喉特征及岩石润湿性等对储层物性变化的影响。实验结果表明,渗透率较大的样品随着注水倍数的增加,渗透率逐渐增大;渗透率较小的样品随着注入倍数的增加,渗透率逐渐减小;且不同注入速度会影响物性的最后变化程度;黏土矿物含量、孔喉特征和岩石润湿性三者对储层物性变化有影响,其中黏土矿物含量对物性变化影响最大,孔喉特征和岩石润湿性影响较小。     

注水开发过程中储层物理特征变化规律研究

注水开发过程中，储层物理特征参数都在不断发生变化。该文以胜坨油田二区为例，用不同含水期检查井岩心分析资料统计、室内岩心水驱油实验、监测资料统计、热传导方程计算、数值模拟等多种技术手段，系统阐述了非均质严重油层注水开发过程中储层物性（包括渗透率、孔隙度、粒度中值、泥质含量），润湿性，油层温度，原油性质的变化规律及其对开发效果的影响     

低渗透碳酸盐岩稠油油藏岩石渗吸试验研究

岩心自发渗吸对提高低渗稠油油藏采收率具有重要意义。采用自吸排油试验方法,对低渗透碳酸盐岩岩心开展了不同条件下的渗吸试验,研究了影响岩心渗吸的因素及影响程度。研究表明:对于低渗透碳酸盐岩稠油油藏,岩心渗吸采出程度受到低渗透率、高原油黏度及润湿性的影响,采出程度在10%以内;对于同一口取心井,渗透率对岩心渗吸影响较大,渗透率越大,岩心渗吸采出程度越高;当岩心渗透率很低时,原油黏度对渗吸的影响程度较小,随着渗透率的增加,原油黏度对渗吸的影响程度增加;在渗透率相近的情况下,岩心的水湿程度越高,渗吸最终采出程度越高。     

低渗透油层润湿性对油水两相渗流规律的影响

油层润湿性是影响油水两相渗流规律的重要因素，它决定着水驱油方式和残余油的分布形态，亲油岩心室内试验也表明，束缚水下的油相渗透率远低于水相渗透率，根据水驱油试验的前期资料，可以预测油层润湿性和见水后两相流动区间及最终驱油效率。     

茨13块弱凝胶注水转向实验及现场实施

常规稠油区块注水开发过程中，受油水粘度和重力因素影响，注入水沿高渗层向低部位突进，严重影响注水开发效果。利用岩心流动实验仪，进行了弱凝胶注入岩心一维多点测压模型室内实验，重点研究了弱凝胶强度、弱凝胶注入压力、阻力系数、水驱残余阻力系数与注入时间、注入距离的关系，分析了岩心渗透率对弱凝胶注入施工的影响。确定了弱凝胶在相同的注入压力条件下优先进入高渗层，并在高渗层中形成有效堵塞，从而降低高渗层渗流能力。现场应用弱凝胶进行常规稠油区块深部调驱试验，实现了注水优势流道的转向。     

纳米聚硅材料在低渗透油田中的应用

在低渗透油田注水开发过程中，普遍存在注水井注入压力长期居高不下、注入量低、单井注入压力差异大等问题，采用纳米聚硅材料可以缓解这一问题。岩心驱替实验、微观驱油实验表明，纳米聚硅材料改善注水效果的机理是能够改变岩石润湿性、提高水相相对渗透率，其强憎水特性能够驱替吸附在孔隙内表面的水膜、扩大孔径等。现场应用表明：纳米聚硅材料能降低注水压力，提高注水量，具有较好的经济效益。图3表2参11     

注水开发过程中储层物理特征变化规律研究

注水开发过程中，储层物理特征参数都在不断发生变化，该文以胜坨油田二区为例，用不同含水期检查井岩心分析资料统计，室内岩心水驱油实验，监测资料统计，热传导方程计算，数值模拟等多种技术手段，系统阐述了非均质严重油层注水开发过程中储层物性（包括渗透率，孔隙度，粒度中值，泥质含量）润湿性，油层温度，原油性质的变化规律及其对开发效果的影响。     

低渗透油藏有效注入水水质界限

注水是低渗透油藏补充地层能量的主要方式,而注入水水质是影响注水开发效果的关键因素。在低渗透油藏注入水水质推荐指标中没有注入水矿化度的相关指标,且对渗透率低于10×10-3μm2的储层没有进一步的划分。通过恒速压汞实验,分析喉道分布差异及主流喉道对渗透率贡献程度,剖析不同渗透率级别储层影响注水效果的关键喉道区间;通过室内岩心水驱物理模拟实验,定量分析粘土微粒运移与水化膨胀对渗流能力的影响程度,结合喉道分布特征,初步提出了低渗透油藏不同渗透率储层注入水矿化度、颗粒粒径和颗粒浓度的水质界限。研究结果表明,岩心渗透率越低,注入水矿化度越接近地层水矿化度;岩心渗透率越低,注入水颗粒粒径越大,对储层渗流能力伤害越大;岩心渗透率越低,注入水颗粒质量浓度越高,对储层渗流能力伤害越大。     

无机微粒交联聚合物凝胶深部封窜调剖剂ZDH的实验评价

为改善埕东油田因长期注水开采导致的水窜严重现象,研制了1种无机微粒交联聚合物凝胶深部封窜调剖剂ZDH。为确保ZDH在现场开采中的实际应用性,对其进行了地层适应性及封堵性能的实验室研究。室内评价结果表明,ZDH能够满足温度60～80℃、矿化度5 000～11000mg/L油藏条件的深部封窜的要求;可增加封窜体系强度和热稳定性;封堵强度≥5MPa/m,室内稳定时间大于180d;对渗透率差异较大的单管岩心均具有较强的封堵能力,对无隔层非均质并联岩心具有明显的调驱能力。现场试验结果表明,ZDH的注入可使注水井注水压力增加1.8 MPa,使对应油井增油475t,开发效果显著。     

活性纳米材料增注技术的研究与应用

为了降低注水压力，改善文东油田的注水开发效果，将纳米技术引入油田开发领域，使用纳米材料降低注水压力，提高吸水能力。活性纳米材料以SiO2为主要成分，具有极强憎水亲油能力，在砂岩颗粒表面产生物理吸附作用，改变砂岩表面的润湿性，提高水相渗透率，从而降低注入水的流动阻力，起到降压增注作用，开发出成本低廉的水基携带液。经岩心驱替试验与现场应用证明，纳米材料增注技术能够降低低渗透油田的注水压力，提高吸水能力。从而改善油田注水开发效果。