聚合物驱油体系高效络合剂研究

针对部分水解聚丙烯酰胺在高矿化度条件下增黏能力下降的问题,采用仪器检测和物理模拟等方法,对具有能够去除或屏蔽水中Ca²⁺、Mg²⁺的络合剂进行筛选、复配和评价,并在此基础上,进行流动性实验和驱油效果实验研究。结果表明,10种络合剂中,氨基三甲叉膦酸与羟基乙叉二膦酸对部分水解聚丙烯酰胺具有很好的增黏效果,增黏率达到了30%左右。综合考虑增黏效果、稳黏效果、反应时间和成本等方面因素,将10种络合剂复配,其中,“SY-Ⅰ”络合剂提高初始黏度效果明显,“SY-Ⅱ”络合剂提高黏度稳定性效果明显。与未加络合剂的聚合物溶液相比较,加入络合剂的聚合物溶液分子线团尺寸更大,黏弹性更好,阻力系数和残余阻力系数更大,驱油效果更好。矿场试验表明,加入络合剂的聚合物在驱替过程中注入压力明显提升,采油井的含水明显下降,产油量明显增加,增油降水效果显著。该研究对提高聚合物驱技术经济效益、指导矿场实践应用具有重要意义。     

三元复合驱钙镁硅钡成垢特征研究

由于三元复合驱中的碱对储层矿物的溶蚀作用,使得岩石矿物以可溶物形态进入到储层流体,造成了严重的结垢、堵塞问题。在50℃动态环境,模拟油井采出液离子组成,进行硅钙镁钡成垢实验。研究结果表明,三元复合驱垢主要为碳酸盐、硅酸盐混合垢。随着油井采出液pH值增加,垢样中硅酸盐含量增加,碳酸盐含量降低。在pH值小于10.7时,溶液中硅酸盐沉积速度较快;pH值大于10.7时,硅酸盐沉积速度较缓慢。模拟体系中碳酸根离子含量较低(80 mg/L)时,产生片状硅酸盐沉淀;碳酸根含量较高(1100 mg/L)时,产生颗粒状碳酸盐沉淀。硅离子促进钙盐垢的沉积,在硅含量500 mg/L时,沉垢量最多,达247 mg/L。阳离子增多促进垢的生成,但在钙、钡离子未达到沉积平衡前,镁离子不发生沉积反应。     

酚醛凝胶调剖剂封堵及调剖效果研究*

针对渤中34-2/4油田长期注水开发后存在的非均质性加剧和注入水低效循环问题,须采取调剖措施来改 善水驱开发效果。以渤中34-2/4储层特征为模拟对象,测试了酚醛凝胶调剖剂的成胶时间和成胶黏度,采用环 氧树脂浇筑岩心和层内非均质岩心实验开展了酚醛凝胶调剖剂封堵及液流转向效果研究。研究结果表明,固化 剂间苯二酚和助剂碳酸氢铵可增加酚醛凝胶调剖剂的反应速率和凝胶强度,可通过向聚合物SD-201酚醛凝胶 调剖剂中添加固化剂,向乳液聚合物DW-R酚醛凝胶调剖剂中添加固化剂和助剂来提高凝胶强度。与聚合物 DW-R酚醛凝胶相比,聚合物SD-201酚醛凝胶在多孔介质内封堵效果和液流转向效果较好,当均质岩心渗透率 K_g=300×10^-3 ～5400×10^-3 μm²时,封堵率为 99.65%～96.94%,当非均质岩心渗透率为 300×10^-3/900×10^-3/2000× 10^-3μm²时,调剖后采收率增幅达到19.10%。     

调剖剂/调驱剂组合方式与油藏适应性研究 ——以渤海油田储层地质和流体条件为例*

为明确调剖剂与调驱剂组合方式注入目标储层的可行性,通过室内实验计算调剖剂与调驱剂在岩心中的 阻力系数、残余阻力系数以及封堵率,分析其压力特征和分流率特征,确定调剖剂与调驱剂组合方式与目标储层 适应性的优劣。结果表明：在70 ℃、0.9 mL/min的注入速率下,初低黏延缓交联型调剖剂可进入岩心最适宜渗透 率的范围应在1000×10^-3～3000×10^-3 μm² 之间,且封堵率大于95%,封堵性能和液流转向效果均较好;“纳米型” 和“超分子型A”聚合物微球非连续性调驱剂可进入岩心最适宜渗透率的范围均应在500×10^-3～1000×10^-3 μm² 之间,且“超分子型A”调驱剂在岩心中的水化膨胀性能、深部调驱能力要优于“纳米型”调驱剂。调剖剂/调驱剂 组合方式提高低渗层的动用程度随着储层非均质性的增强而降低,级差大于8后,调剖剂/调驱剂组合方式的液 流转向效果有所减弱。     

特低渗透油藏压敏效应研究

特低渗透储层中存在压敏效应,进行渗透率随孔隙内流体压力的变化规律的研究对油田开发意义重大。通过对朝阳沟地区岩心模拟实验,采用改变孔隙内流体压力改变净压力的方法,可以更真实地反映地层的真实状况,得出渗透率随净压力变化曲线,回归了净压力与渗透率的关系模型。结果表明,特低渗透油藏中,因压敏效应,在流体压力减少阶段,渗透率随净压力变化显著,渗透率变化率大约20%;在流体压力增加阶段,渗透率随净压力变化不明显,渗透率变化率大约5%;在流体压力增加或减少阶段采用分段拟合,得出渗透率随净压力变化规律基本符合二项式关系,相关系数达到0.99以上。     

自悬浮与普通支撑剂裂缝导流能力实验研究

开展了自悬浮支撑剂与“支撑剂+携带液”裂缝导流能力对比实验研究,并进行了机理分析。结果表明,无论是自悬浮支撑剂还是“支撑剂+携带液”,随闭合压力增加,裂缝导流能力均减小。随填砂浓度增加,裂缝导流能力均增加。与石英砂相比较,陶粒抗压和裂缝导流能力明显较高。聚合物类携带液一方面可以增强支撑剂抗压能力,降低破碎率,进而增加裂缝导流能力。另一方面,携带液在支撑剂颗粒间隙中会发生滞留,致使渗透率减小,这会降低裂缝导流能力。因此,最终裂缝导流能力是渗透率和破碎率共同作用的结果。与“支撑剂+携带液”相比较,自悬浮支撑剂破碎率略高,对裂缝导流能力未造成明显影响。由此可见,自悬浮支撑剂加工过程中并未对支撑剂抗压能力和裂缝导流能力造成影响。     

耐温凝胶体系的研制及性能评价

为了满足稠油油藏调堵需求,以魔芋粉为主剂、乙酸铬为交联剂、木质素磺酸钠为延缓交联剂、亚硫酸钠为除氧剂、部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为增强剂,制备了一种的配方为200 g蒸馏水+0.5%HPAM+0.6%魔芋粉+0.7%乙酸铬+0.4%木质素磺酸钠+0.25%亚硫酸钠的魔芋粉凝胶体系,并考察了该凝胶体系的耐温性、抗盐性、长期稳定性和封堵性能。研究结果表明:在剪切速率为10 s-1时,120℃时的魔芋粉凝胶体系的凝胶黏度为9744.77mPa·s,温度升至150℃时凝胶黏度仍保持在4352.36 mPa·s;当矿化度达到1.4 g/L时凝胶黏度高达10000 mPa·s左右;在85℃条件下持续加热10 d后,凝胶黏度由3023.5 mPa·s降为2350.7 mPa·s,说明该凝胶体系具有良好的耐温、抗盐、以及长期稳定性能。封堵实验结果显示:向渗透率为4.1763μm2的填砂管岩心中注入0.5 PV的魔芋粉凝胶体系,封堵率高达98.35%,突破压力高达5.860 MPa,说明该凝胶体系的封堵性能很好,有望应用于稠油油藏调堵作业。表6参9     

超临界二氧化碳+水交替驱注入井极限关井时间计算

针对超临界CO₂+水交替驱注入井在关井之后形成水合物冻堵段的问题,采用数值模拟和室内实验方法,计算了注入井的极限关井时间。结果表明：在后注水的情况下,地层内CO₂会向注入井端发生反向扩散,CO₂反向扩散到井底的时间为1.6～32.3d,射孔孔眼内的扩散时间为1.0～4.5d;后注气时,极限关井时间主要受渗透率、累计注气量、地层深度影响,极限关井时间为20.0～30.0d;CO₂水合物生成的诱导时间一般低于30min,远低于后注水和后注气时井筒内CO₂和水进入到冻堵位置的时间。该研究结果对CO₂驱的广泛应用具有重要意义。     

真武-汉留断裂带分段生长及其油气意义

真武-汉留断裂带构造复杂,前人研究了两者演化特征,但未明确其演化的内在联系,针对此问题,基于三维地震解释资料,运用构造几何学运动学分析方法,利用断层活动性定量表征手段,剖析各断层几何特征和活动规律,总结形成演化模式,进而分析其对油气聚集成藏的影响。研究结果表明：断层走向转变与区域应力场变化有关;真①断层分段性影响了真②和汉留断裂带分段特征;分段形成的横向背斜有利于油气聚集成藏,控制油气在平面上呈带状分布。该研究为该区的勘探开发提供新的思路。     

不同地层水矿化度下CO2驱油对岩石性质的影响

为研究地层水矿化度对CO2驱油效率的影响,选用孔渗参数相近的贝雷岩心,利用岩心驱替法分别测试了 饱和0、6778、15000 mg/L 的3 种矿化度水条件下的CO2驱油效率,并利用CT扫描分析了CO2驱前后岩心的孔隙 度、渗透率渗和孔喉半径变化,分析矿化度对CO2驱油效率的影响机理。研究表明,随着岩心内水矿化度的增 大,CO2驱过程中产生的沉淀量增多,对孔喉的堵塞严重,孔隙半径和喉道半径不断减小,孔隙度和渗透率不断降 低,导致其最小混相压力减小,CO2驱油效率也略有降低。图10表1 参26