絮凝法处理华北油田采出水

配合华北油田高效污水处理项目,研究了絮凝法对油田采出水处理效果的影响,得出油田水体的pH值不仅是影响结垢离子结垢的因素,还是影响水体中是否存在胶体、悬浮物大小的主要因素。实验结果表明,华北油田高矿化度特别是HCO3-含量高的水体在适宜的加药量和适宜的pH值条件下,经过絮凝及过滤处理后含油量、悬浮物能达到油田回注水A1级标准。     

绥中36-1油田注入水悬浮物特征及控制措施

对绥中36-1油田注入水悬浮物化学组分及悬浮物含量沿流程变化特征进行了分析。该油田注入水悬浮物含量沿流程明显增加,悬浮物主要为有机物及非晶质无机组分,无机组分以腐蚀产物、碳酸盐垢及地层细小泥砂为主。在此基础上,提出了加强防腐研究工作、对水处理系统进行调整、实施清污分注和改进加药系统等控制措施。     

阴离子表面活性剂对疏水缔合聚合物溶液粘度的影响研究

研究了不同条件下、不同含量阴离子表面活性剂对疏水缔合聚合物和超高分子量聚丙烯酰胺溶液粘度的影响.结果表明,阴离子表面活性剂对超高分子量聚丙烯酰胺溶液的粘度基本上没有影响,对疏水缔合聚合物--烯丙基铵型疏水缔合聚合物溶液的粘度影响很大,存在极大值.指出在聚合物筛选时,必须进行矿化度、温度和表面活性剂对聚合物溶液粘度影响的全面分析,同时要考虑地层吸附和色谱效应对聚合物溶液粘度的影响.     

酒东油田注入水对岩心渗透率的损害率实验

酒东油田注水井近井地带易堵塞,严重影响了该油田的采收率。为了研究酒东油田注水井堵塞原因,对其注入水主要水质指标进行了测试分析,并通过岩心驱替实验量化分析了注入水水质指标对岩心渗透率的损害程度。首先,采用单因素分析法开展了注入水矿化度、悬浮物含量、悬浮物粒径、含油量对岩心渗透率的损害率实验,然后根据单因素实验结果设计正交实验,通过正交实验研究了矿化度、悬浮物含量、悬浮物粒径、含油量协同作用对岩心渗透率的损害率,并对正交实验后的岩心进行扫描电镜分析,进一步明确了注入水对岩心的损害情况。由正交实验结果可知,悬浮物含量对岩心渗透率的损害程度最大,其次是悬浮物粒径和矿化度百分比,含油量对岩心渗透率的损害程度最小。当模拟注入水矿化度百分比90%、悬浮物含量8 mg/L、悬浮物粒径2 μm、含油量6 mg/L时,岩心的渗透率损害率最低。     

螯合剂GX对疏水缔合聚合物溶液粘度保留率的影响

影响疏水缔合聚合物溶液粘度保留率的因素有很多,针对渤海某油田的地层水质条件,利用螯合剂GX,将质量浓度为1750 mg/L的疏水缔合聚合物溶液中活性钙、镁离子含量之和控制在360～400 mg/L,可使其在65℃老化120 d后粘度保留率由33.8%提高至222.7%,运用吴因搅拌器Ⅰ档剪切10 s后粘度保留率由19.73%提高至55.92%.研究结果表明,通过调控疏水缔合聚合物溶液中活性钙、镁离子含量之和,可以有效地改善疏水缔合聚合物溶液粘度保留率,这为提高疏水缔合聚合物溶液的粘度老化保留率和剪切保留率提供了一种可行的方法.尽管螯合剂GX能够使普通聚丙烯酰胺溶液增粘,但并不能提高其粘度的剪切保留率,其原因是普通聚丙烯酰胺类聚合物的溶液粘度构成不同于疏水缔合聚合物.     

疏水缔合聚合物溶液稳黏药剂评价研究

针对影响缔合聚合物溶液黏度稳定性的主要因素,从消除或降低其对聚合物溶液影响的角度,研制开发出能提高缔合聚合物溶液初始黏度、视黏度保持相对稳定的稳黏药剂Z1和Z2。Z1具有良好的螯合Ca2+、Mg2+、Fe2+离子的能力，Z2具有良好的自由基控制能力。在Z1用量400 mg/L、Z2用量为200 mg/L时，缔合聚合物溶液剪切后90 d黏度保留率达到64.2％。渤海绥中36-1油田矿场试验结果表明，加入稳黏剂后，井口缔合聚合物溶液黏度由24.74 mPa·s增加到40.27 mPa·s。     

疏水缔合聚合物及共混聚合物水溶液性能研究

制备了一类以烷基（C12－C16）烯丙基卤化胺为疏水单体的阳离子型丙烯酰胺疏水缔合聚合物及与阴离子表面活性剂（SDS）共混的共混聚合物。比较了这类疏水缔合聚合物及共混聚合物、聚丙烯酰胺3种聚合物分别用于油田三次采油时的增粘性、抗温抗盐性能、粘附性、对石英砂的吸附情况和聚合物溶液的老化稳定性。这类水溶液疏水缔合聚合物及共混聚合物的增粘效果与超高相对分子质量聚丙烯酰胺相比有很大提高，但随着水的矿化度增加，溶液的粘度下降很快。研究认为这类疏水缔合聚合物及共混聚合物经改进后有希望作为油田三次采油的新型驱油剂。     

用于海上油田化学驱的聚合物研究

根据渤海绥中36-1油田油藏特性和聚合物结构设计原理,结合海上平台特点,从功能单体设计出发,研制出具有速溶、高效增粘、较好的抗剪切性、良好流动性和驱油效果的耐盐型疏水缔合聚合物AP-P4。该聚合物首次用于海上油田单井聚合物驱先导试验见到了显著的增油降水效果,正在进行中的井组聚合物驱试验也已初步显示出增产效果,表明疏水缔合聚合物AP-P4作为绥中36-1油田的驱油剂在技术上是可行的,在海上类似油田聚合物驱技术中具有广阔的应用前景。     

矿化度对疏水缔合聚合物溶液粘度的影响

在不同矿化度条件下，疏水缔合聚合物的增粘性能也不相同。在蒸馏水中，疏水缔合聚合物基本没有缔合效果；在氯化钠或氯化钙溶液中，在缔合临界矿化度之前，随着矿化度的增大，溶液粘度逐渐降低；在缔合临界矿化度之后，随着矿化度的增大，溶液粘度迅速升高，达到最大值后又逐渐下降。研究结果表明，胜利油区采出污水中均存在较高含量的钙、镁等高价离子，疏水缔合增粘效果较差，不适用于驱油。     

绥中36-1油田疏水缔合聚合物冻胶成胶影响因素实验研究

用疏水缔合聚合物AP-P4和酚醛树脂YG103交联生成疏水缔合聚合物冻胶,通过实验研究了在绥中36-1油田地层温度(65℃)条件下聚合物和交联剂质量分数、温度、pH、矿化度及剪切作用对成胶时间、冻胶强度的影响,并考察了冻胶的稳定性.结果表明:随着聚合物和酚醛树脂质量分数的增大,冻胶体系成胶时间缩短,冻胶强度增大;随着温度的升高和矿化度的增加,成胶时间缩短,但冻胶强度降低;随着pH值的增加,冻胶体系的成胶时间呈先缩短后增加的趋势,而冻胶强度则呈先增大后降低的趋势,当pH值在9.2～10.2时,成胶时间最短,冻胶强度最大;随着剪切强度的增加,成胶时间延长,冻胶强度略微降低;冻胶体系在65℃下老化90天后冻胶强度保留率在95%以上,没有出现破胶脱水现象,具有较好的稳定性.     

离子对缔合聚合物溶液黏度剪切保留率影响研究

针对渤海SZ36-1油田高温、高盐、大井距对注聚用聚合物剪切稳定性的要求,进行了SZ36-1油藏条件下,Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子对缔合聚合物AP-P4溶液黏度剪切保留率的影响研究。研究发现,影响缔合聚合物溶液黏度剪切保留率的关键因素是溶液中的Ca2+、Mg2+;在Na+、K+浓度小于10 000 mg/L时,其存在有益于提高溶液黏度的剪切保留率;Ca2+、Mg2+浓度超过400 mg/L时,溶液黏度的剪切保留率开始明显降低;在Ca2+、Mg2+浓度低于100 mg/L时,其存在有助于提高溶液黏度剪切保留率。在模拟渤海SZ36-1油田注聚水源井A15井的水质条件下,证实了Ca2+、Mg2+是影响缔合聚合物AP-P4黏度剪切稳定性的关键因素。     

聚驱用疏水缔合聚合物AP-P4油水固三相与水固两相差异性实验研究

目前,对海上油田聚驱用疏水缔合聚合物吸附、分配行为所开展实验仅限于在水固两相体系之间,而实际油藏中有大量油相存在,尚无实验方法对聚合物在多相间的分配规律进行测试。基于静态吸附原理,建立了一套测定疏水缔合聚合物AP-P4在油、水、固三相体系间分配规律的实验方法,可以准确测定不同溶液浓度、矿化度条件下,疏水缔合聚合物在三相间的分配规律。选择精确的测试手段分别测定了水相与油相中聚合物的浓度,并与水固两相体系静态吸附结果进行了对比。实验结果表明,尽管聚合物在油相中不溶解,但油相的引入造成了疏水缔合聚合物在油水界面间出现了明显的富集现象。该方法比传统的两相静态吸附方法更全面、准确地揭示了各相间的相互作用、相互影响,有助于深化对疏水缔合聚合物溶液性质的认识,为预测实际油藏化学驱过程中的吸附滞留行为、评估采出液处理过程中乳化相含聚量提供了理论支持。     

新型疏水缔合聚合物(AP-P4)用于堵水的应用研究

AP-P4是四川光亚科技股份有限公司生产的新型高分子疏水缔合聚合物,其固含量为90%,相对分子质量为13×106左右,水不溶物含量为0.154%,水解度为18.1%,疏水基团的摩尔分数在2%～5%之间。在其水溶液中同时存在亲水基团和疏水基团,亲水基团可以使其非常轻松地吸附在水湿的岩石表面,从而使疏水基团向外延伸,增加水透过时的流动阻力;而且聚合物分子之间会发生缔合现象,构成空间立体结构,阻碍水分子的通过,这些均可起到堵水的效果。实验研究结果表明,AP-P4溶液在选择性和堵水效果方面都有不错的表现:其进入水层和油层的比例5∶1(注入压力1 MPa),且这种选择性伴随着压力的增加而升高;其含量0.1%的溶液在中低渗透率的岩心中堵水率可以达到90%以上,而其堵油率可以随着油透过量的增加而逐渐降低,最终可以降到10%以下。     

含聚污水水质变化规律及储层伤害机理研究

含聚污水的水质问题是目前聚驱注水油田最紧迫的问题之一,以渤海旅大10-1油田含聚污水为例,利用原子力显微镜、环境扫描电镜等微观分析手段,实验研究含聚污水中残余聚合物对悬浮物浓度和粒径中值,含油率以及结垢离子浓度的具体影响,并进行了含聚污水回注储层岩心动态损害实验。研究表明:当残余聚合物浓度由0 mg/L时逐级增加到150 mg/L时,注入水悬浮物浓度增加了近269.0%,粒径中值仅增加0.3μm,抽滤速度下降了99.3%,含油率下降了86.5%,镁钙离子浓度下降了18.0%。残余聚合物的絮凝作用以及对纤维滤膜的吸附作用是悬浮物增加、抽滤速度显著降低的主要原因,乳化作用使得常规含油率测定值偏低,且残余聚合物浓度及分子量越高,注入水水质变化趋势越明显。另外,单一残余聚合物对高渗透储层损害有限,其与悬浮物及含油的协同作用是主要伤害源。     

渤海埕北油田、绥中36-1油田注水井堵塞机理研究

介绍了埕北油田和绥中36-1油田的油藏物性和完井方式,通过测定岩心阳离子交换容量、体积流过量试验、动态结垢试验与理论预测、温度变化对水相渗透率的影响试验和敏感性试验结果及现场注水资料对两油田注水井水敏性堵塞、酸敏性堵塞、固体颗粒侵入堵塞、微粒运移堵塞、地层结垢堵塞、污油堵塞和地层出砂堵塞的机理进行了研究,得出造成埕北油田注水井堵塞的主要原因是水敏性堵塞、污油堵塞、固体颗粒侵入堵塞和地层出砂堵塞;绥中36-1油田造成注水井堵塞的主要原因是污油堵塞、固体颗粒侵入堵塞、地层出砂堵塞和地层结垢堵塞。为解堵方法的选     

星型疏水缔合聚丙烯酰胺溶液性质的研究

采用光引发自由基聚合法,用丙烯酰胺和疏水单体十八烷基二甲基烯丙基氯化铵合成了星型疏水缔合聚丙烯酰胺(SHMPAM),研究了SHMPAM的溶液性质。流变性实验结果表明,SHMPAM溶液的临界缔合浓度为1000～1250mg/L;SHMPAM溶液的抗温、抗盐和抗剪切性能与疏水缔合聚合物(AP-P4)溶液的性能相似,且性能优于部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液;SHMPAM具有的支臂结构一方面增强了分子链间的缠结,导致聚合物溶液的黏度增加,另一方面SHMPAM的支臂在模拟地层水溶液中易发生分子内缔合,一定程度上降低了聚合物溶液的表观黏度。黏弹性实验结果表明,SHMPAM溶液的黏弹转变频率为0.17Hz,AP-P4溶液的黏弹转变频率为0.56Hz,而HPAM溶液只表现出黏性。     

超高分子缔合聚合物溶液特性及驱油效果研究

为了提高胜利油田高温高含盐Ⅲ类油藏的聚合物驱效果,开展了耐温抗盐超高分子缔合聚合物AP-P5溶液的特性及驱油效果研究.在温度为85 ℃、地层水矿化度为32 868 mg/L的Ⅲ类油藏条件下,对AP-P5的基本物化性能进行了评价,测试了AP-P5溶液的黏度-浓度曲线,用光散射仪测定了AP-P5溶液的流体力学半径分布,并通过混合聚合物和石英砂,研究了溶液的吸附性,最后利用岩心物理模拟试验研究了AP-P5的注入渗流特性和驱油效果;在胜利油田坨28区块进行了现场试验,分析了AP-P5溶液的注入曲线和注入后该区块的生产曲线.试验发现,AP-P5与普通缔合聚合物DH3相比,相对分子质量高一倍,缔合单体含量低58%,无明显的临界缔合浓度,流体力学半径更小,吸附量小30%,注入压力低50%,采收率提高率高3.9百分点;不过,现场试验还在继续,目前尚无明显的降水增油效果.研究表明,AP-P5溶液特性优良,在地层中比普通缔合聚合物更容易形成活塞式推进,驱油效果更好.      

高相对分子质量聚合物驱油效果影响因素分析

聚合物相对分子质量大小是影响聚合物驱油效果的一个重要因素，聚合物相对分子质量越高，增粘效果越好，最终采收率也越高。采用高相对分子质量聚合物驱油时，油水粘度比很小，采出液中含水率上升速度将大大减缓，当它达到采油经济允许的极限含水率时，油层中的含水孢和度已经很高，因而获得的驱油效率高。运用室内实验、矿场试验和数值模拟方法研究了残余阻力系数变化对聚合物驱油效果的影响以及高相对分子质量聚合物对聚合物驱最终采收率和含水变化的影响，为油田应用高相对分子质量聚合物提供了理论和实践依据。     

水溶胶聚合物矿场配注技术

为适应马岭高含盐油藏聚合物驱油需要，建立了以１０％水解度和３０％浓度的水溶胶聚丙烯酰胺为配液原料的聚合物配注站，部分克服了国产干粉聚合物分子量偏低的缺点。流体流变学计算结果和矿场配注实践表明，本配注站流程设计合理，所配聚合物溶液的主要技术指标符合聚合物驱替地质方案要求。在新岭２６６单井试注中，已累计配注６００～１０００ｍｇ／Ｌ聚合物驱油剂溶液１８３０８ｍ３，注入压力由９ＭＰａ上升到１４．５ＭＰａ，井组综合含水率上升趋势已得到控制，日产油量开始回升，已初步显示出聚合物驱油效果