柔性转向剂性能及作用机理研究

为了遏制水驱油藏注入水通过高渗透部位时出现无效循环,研制了柔性转向剂(代号SR-3),用于改变油藏中水的流场及实现深部液流转向。这种柔性转向剂可随机发生形变,具有韧性好、不易破碎和断裂以及化学稳定性高的特点。室内物理模拟显示:SR-3转向剂能在地层高渗透率区大孔道中运移,可实现沿程调剖,SR-3在地层"大孔道"中流动遇阻时发生形变并产生堵塞压力。随压力的升高,SR-3蠕变并出现突破压力,然后又降至流动压力并趋于平衡;再遇阻又发生形变并产生堵塞,如此反复地在地层深部产生动态堵塞。大庆油田东部萨尔图和葡萄花油层的柔性转向剂现场试验验证了此机理,也说明了无裂缝砂岩油藏经长期注水开发,在水驱主流道可能冲刷出了大孔道高渗透带。对这些大孔道进行沿程堵塞,可以大幅度地改善水驱波及系数。     

YYCM堵水堵漏剂的研究与应用

ＹＹＣＭ复合堵水堵漏剂是一种非选择性无机复合速凝堵水堵漏剂。文章介绍了ＹＹＣＭ的组成,在室内对ＹＹＣＭ成份的含量进行了试验, 同时对ＹＹＣＭ的性能进行了评价,ＹＹＣＭ具有封堵可靠、速凝、强度高、热稳定性好和有效期长等优点,对于封堵套漏失、串槽具有较好的作用。在室内试验的基础上,１９９８年以来在９口油水井的应用工艺成功率达１００％,到１９９８年底已累积增油３１４５t,取得了较好的效果,满足了油田高含水期堵水的需要,是油田高含水期控水稳油,实施油田稳产的主要手段之一。     

CT技术研究水平井置胶成坝深部液流转向机理

根据水平井置胶成坝深部液流转向技术思路,采用室内水驱油实验结合计算机断层扫描(CT)成像技术,研究水平井置胶成坝提高采收率机理。人工胶结非均质模型表面用环氧树脂浇铸,对模型置胶成坝前后驱油过程进行CT动态扫描,观察胶坝分布特征,实时跟踪非均质模型内部油水分布、水驱流线改变、含油饱和度分布及其动态变化。结果表明：对于正韵律油层,应用水平井置胶成坝,能够有效封堵高渗透层位深部窜流通道,使注入水转向驱替,启动低渗透层位剩余油。置胶成坝后,水驱采收率提高16.7%,含水上升速度减慢。水平井置胶成坝技术突破了堵剂无法深部放置的技术瓶颈,实现油藏深部液流转向,有效扩大了水驱波及体积,是正韵律厚油层高含水期一项有前景的控水挖潜技术。图11表1参11     

应用CT研究水平井置胶成坝深部液流转向机理

根据水平井置胶成坝深部液流转向技术思路,采用室内水驱油实验结合计算机断层扫描(CT)成像技术,研究水平井置胶成坝提高采收率机理。人工胶结非均质模型表面用环氧树脂浇铸,对模型置胶成坝前后水驱油过程进行CT动态扫描,观察胶坝分布特征,跟踪非均质模型内部油水分布、水驱流线改变、流体饱和度分布及其动态变化。结果表明:对于正韵律油层,应用水平井置胶成坝,能够有效封堵高渗透层位深部窜流通道,使注入水转向驱替,启动低渗透层位剩余油。置胶成坝后,水驱采收率提高16.7%,含水上升速度减慢。水平井置胶成坝技术突破了堵剂深部放置的技术瓶颈,实现油藏深部液流转向,有效扩大了水驱波及体积,是正韵律厚油层高含水期一项有前景的控水挖潜技术。     

计算调剖堵水过顶替量的新方法

基于油藏渗流理论，通过对油层中流体压力梯度分布的研究，建立了调剖剂和堵水剂对过顶替量的新方法。该方法在油田应用效果良好，对调剖和堵水工艺设计具有指导意义。     

柔性转向剂作用机理及其先导试验

柔性转向剂是以舍芒体为原料合成的新型聚合体,其原理是利用柔性转向剂弹性变形特征,在多孔介质中变形运移到地层深部封堵大孔道产生液流转向能力.该技术采用变径细钢管和激光雕刻有机玻璃模型研究了柔性转向剂颗粒在大孔道的运移及封堵特性.吉林油田G2-1井的先导试验结果表明,G2-1井施工后吸水剖面得到一定改善,对应连通油井产油量增加,舍水量有所下降,取得了预期效果.     

油井深部堵水合理深度的实验研究

在平板物理模型上研究了油井深部堵水的合理深度。所用堵剂为短交联时间的聚合物铬冻胶。模型由环氧树脂胶结石英砂制成,沿一条对角线设置高渗条带,两端设注入、采出口(井)。按常规岩心驱油程序,模型水驱至含水98%时注入堵剂,顶替至设定位置后恢复水驱。在20×20×1(cm)的可视化模型上,注入堵剂至注采井距的1/6~5/6,恢复水驱后观测到注入深度为3/6井距时,平面波及率最大,其值略小于50%。在20×20×1.5(cm)、高渗条带渗透率5.13μm2、基质渗透率1.85μm2的模型上,从采出口反向注入不同量堵剂,采收率增值随堵剂注入深度的增加(采注井距的1/10~5/10)而显著增大(1.8%~38.8%),但单位体积堵剂采收率增值在注入深度为3/10井距时最大,为5.35%/mL(孔隙体积22 cm3)。在13.5×13.5×0.15(cm)的可视化模型上,从采出口反向注入不同量堵剂,注入深度由1/10井距增加至5/10井距时观测到波及面积增大,采收率增值由2.2%升至17.7%,但注入深度为3/10井距时单位注入深度的采收率增值最大。考虑经济效益,合理深度为采注井距的3/10。指出油井深部堵水的关键,一是堵剂,另一是堵剂放置方式。图14表2参2。     

高含水油田深部液流转向技术研究

提出了提高高含水注水油藏水驱效率的战略思想：通过深部液流转向改变注入水的流场，遏制注入水通过高渗强水洗部位的无效循环；提出了深部液流转向剂的研究思路：①该剂应是变形剂，具有5个基本特征：自适应性，在高渗部位产生动态沿程阻力，抗剪切，不进入低渗层，耐温耐盐耐老化；②该剂为柔性剂，在大孔道中的运移类似蚯蚓蠕动，具有6个特征：任意变形，环境赋形，强黏附性，强拉伸柔性，化学性稳定，具二次黏结能力。由34％柔性单体、60％共聚单体、5％增韧剂、1％引发剂合成了微粒型胶状柔性深部液流转向剂SR-3，产品为50％的防黏结水悬浮液。SR-3的密度略大于1g／cm^3。可根据注入水密度调节，粒径按油藏大孔道和裂缝确定。力学测试表明SR-3具有很高的弹性、柔性和强度，抗拉强度为28．44kPa。拉伸断裂延伸率为676．8％；在温度45～140℃、矿化度4—93g／L的大庆、胜利、大港、华北、玉门等油田模拟污水中浸泡1年，未见任何破坏现象。吉林油田包括9口油井的G2-1井组注水井，经4次调剖，效果甚微（井组增油25．3t），2005年11月25-26日分3个段塞注入SR-3共8t，悬浮液300m^3，施工注入压力由5．5MPa升至7．0MPa。注入后7个月内井组产油量不减而含水量略降，一口低产井截止2006-04-12共增产油102t。该刑的应用包括：深部液流转向，高温高盐油井堵水，聚驱/复合驱防窜，酸化暂堵，防深部蒸汽窜，钻井修井堵漏防滤失。图2参6。     

储层岩石溶蚀机理及其水通道尺寸的计算

在分析储集层岩石溶蚀机理的基础上，建立了油层中水通道尺寸计算公式，最后在边界条件下给出了储集层岩石在注入水、二氧化碳、采油化学用剂作用下的计算水道尺寸的具体表达式。     

柔性转向剂深部液流转向机理

柔性转向剂化学稳定性高，单轴抗拉、抗压缩实验表明柔性转向剂可任意变形，韧性好、不易破碎断裂。一维孔喉模型实验表明柔性转向剂的门槛压力与喉粒径比呈指数关系，当地层压差大于柔性转向剂的门槛压力时，柔性转向剂运移；否则柔性转向剂停留在地层中。网络模型实验表明，柔性转向剂颗粒通过弹性变形、塑性变形、造粒、粘连4种形式交替运移，并以“散兵”式分布在地层微小孔喉处，通过叠加原理形成暂堵蠕动带实现对地层的全程调剖并最终停留在地层深部实现深部液流转向。王官屯油田官74区块柔性转向剂调剖现场试验取得了预期效果，说明柔性转向剂可有效解决高含水油田开发后期大量注入水沿油水井间大孔道无效循环、注入水波及效率较低的问题。图9参16