聚合物驱后地层残留聚合物絮凝再利用技术研究

河南双河油田北断块Ⅱ4.5注聚结束时大量聚合物残留在地层中,聚合物的浓度分布在200—600mg／L之间。聚合物驱后恢复水驱,注入水沿高渗透层窜流,含水率迅速上升。针对双河油田聚合物驱之后出现的实际问题,研究了一种可以进一步提高采收率的采油技术——聚合物絮凝再利用技术。该技术是利用地层残留低浓度聚合物对絮凝荆的桥接吸附作用形成絮凝体封堵高渗透层,达到深部调剖、提高水驱采收率的目的。通过室内实验,筛选出的最佳絮凝剂为3wt％稳定化钠土（YG340-1）,且絮凝荆越旱注入对聚合物再利用效果越好。该项技术已在双河油田进行了矿场试验,并取得了较好的效果,具有广阔的应用前景。     

聚合物驱偏心分质注入技术

大庆油田主力油层聚驱结束后,聚驱驱替对象已转向渗透率更低、层间差异更大的二、三类油层,分注技术面临着新的矛盾。高渗透率油层需要控制注入量,同时要降低粘损率;低渗透油层要适当降低相对分子质量和粘度,以保证不堵塞油层又有足够的注入速度。为此,研究了聚合物驱偏心分质注入技术,可实现对分层相对分子质量、注入量的双重调节,并在注聚区块开展了现场试验,见到了明显效果。     

大庆油田聚合物驱后微生物调剖先导性现场试验研究

针对大庆油田聚合物驱后进一步提高原油采收率的问题,从大庆油田聚合物工业化区块采出液中分离、筛选出DT-1和DT-2两株微生物调剖菌。菌种性能评价结果表明,所筛选的两种调剖菌不仅能够在聚合物驱后的油藏条件下有效地生长繁殖,而且与地层本源菌有很好的兼容性。物理模拟岩心实验结果表明,调剖菌对聚合物驱后的油层有很好的封堵调剖作用,封堵率可以达到70%以上;聚合物驱后利用微生物调剖,原油采收率可进一步提高3.9%(OOIP)。现场试验证明,聚合物驱后实施微生物调剖,能够有效改善注水剖面,增加吸水层位和吸水厚度,采油井见到明显降水增油效果,为聚合物驱后进一步提高采收率探索了一条有效的途径。     

聚合物流变性实验研究

聚合物流变性是聚合物驱油设计理论基础, 应用DVⅢ旋转粘度计对聚合物流变性进行了系统研究。结果表明, 聚合物溶液呈现剪切变稀特性, 表观粘度是剪切速率、温度、质量浓度的函数, 同一温度下稠度系数随着质量浓度的增加而增加, 幂律指数随着质量浓度的增加而减小, 建立了描述聚合物溶液宏观流变性流变模型, 引进支持向量机的方法对聚合物的流变性进行预测, 预测结果与实际测量结果相一致, 为聚合物驱数值模拟、油藏动态预测和矿场工程设计提供了重要的依据。     

二元复合驱阶段见效特征

针对孤东油田油藏条件，通过室内试验研究，确定了以胜利石油磺酸盐为活性剂主剂和聚合物的二元复合驱油体系，通过两者之间的协同效应，增加水驱波及体积和洗油效率。该体系在孤东油田七区西馆上54—61层进行试验，取得了较好的阶段性降水增油效果。本文分析了复合驱见效特征和影响见效因素，为下步跟踪分析调整具有指导意义。     

聚凝体聚合物膨胀特性实验研究

为了解决水驱窜流严重和采收率低的问题，对聚凝体聚合物的抗酸、抗碱、抗盐以及热稳定性进行了评价实验。实验结果表明，在酸性、碱性和高盐条件下，聚凝体聚合物的吸水膨胀速度变慢，但充分吸水膨胀后的体积膨胀倍数仍能达到10倍左右，具有较强的化学稳定性和热稳定性，吸水膨胀性好，能够适应恶劣的油藏条件。岩石流动实验表明，聚凝体聚合物驱可在聚合物驱的基础上再提高采收率12％。     

高温低渗裂缝油藏用调剖剂及其应用

针对新疆宝浪油田砂岩油藏高温（90～110℃）、低孔（1．37％～17．4％）、低渗（O．020-0．266μm^2）及裂缝发育的特点，研制了由0．6％～O．8％AM／AN共聚物PMN，0．3％～0．6％两种有机和一种无机物复合交联剂及0.1％～0．2％酸度调节／交联剂柠檬酸组成的水基凝胶调剖剂。该剂成胶时间4～60小时可调，储能模量≥10Pa，决定于各组分用量和成胶温度。0.5％PMN＋0．54％交联剂＋0.1％柠檬酸配方调剖剂在105℃放置12个月后，储能模量下降小于32％；在孔隙度31％-45％、渗透率2．6-5．5μm^2的岩心砂填充管中于90-95℃充分成胶后，封堵率〉90％。2003年宝浪油田两口注水井用该剂调剖后，注水压力上升2～3MPa，吸水剖面改善，有4口对应油井大幅度增油。图11表3参4。     

中原高温高盐油藏疏水缔合聚合物凝胶调剖剂研究

针对中原油田高温(>80℃)、高盐度(>50 g/L)、高硬度(>1 g/L)砂岩油藏,研制了地下成胶的高热稳定性聚合物凝胶调剖剂。所用聚合物为疏水缔合聚合物AP-P4,M=9.0×106,HD=27%,疏水基摩尔分数0.2%;交联剂为可生成酚醛树脂的3种化合物;调剖剂胶液用矿化度160 g/L的马寨油田污水配制;实验温度95℃。根据形成的凝胶黏度(95℃,1.1 s-1)确定交联剂各组分用量为:MZ-YL 0.429%,MZ-BE 0.060%,MZ-XS 0.012%;酸度调整剂用量0.12%;成胶时间10~15小时。2.5、3.0、3.5 g/L AP-P4的凝胶在95℃老化100天后黏度保持在~40 Pa.s及以上。初配制胶液在3000 r/min下剪切15分钟后黏度降低87.5%~89.0%,但成胶后和老化过程中凝胶黏度只比未剪切样降低17.1%~6.6%。3.5 g/L AP-P4的调剖剂对~1μm2的6支储层岩心的堵塞率在88.1%~95.8%范围,平均93.3%,造成的残余阻力系数在15.2~28.6范围,平均19.8,使渗透率级差2.3~8.0的4组双人造岩心的注水流量比发生不同程度的反转。认为该凝胶调剖剂高温下稳定性好的原因,是强化学交联密度低,因而凝胶脱水收缩作用弱。图2表5参5。     

氧对聚合物污水溶液黏度影响的实验研究

在45℃下对溶解氧对聚合物污水溶液表观黏度(170 s-1)的影响作了全面的实验研究。采油污水取自大庆采油二厂,矿化度4013、Fe3+、∑Fe、SO42-分别为0.2、1.09、.6 mg/L。厌氧实验操作和测试均在Bactron 1.5型厌氧室中进行。污水中SRB菌数随放置时间延长而增加,厌氧条件下增速远大于曝氧条件下的增速,放置7天时菌数相差6~600倍。用脱氧和含氧加盐蒸馏水配制的抗盐型和功能型聚合物溶液的黏度,均随放置时间延长(1~10天)而减小,脱氧溶液的黏度总是明显大于含氧溶液。0.5 g/L超高分聚合物溶液在厌氧和曝氧条件下放置时,黏度随放置时间延长而减小,分别由1天时的22.2和28.8 mPa.s减至60天时的2.7和3.4 mPa.s,曝氧条件下的黏度总是大于厌氧条件下的黏度;加入甲醛杀菌剂使溶液黏度的减小趋缓,60天时为8.9和9.6 mPa.s;在4~8mg/L范围改变含氧量,当含氧6 mg/L时放置2~40天时的黏度均最大,40天时为18.2 mPa.s。6 mg/L为污水的合理曝氧量。分析了聚合物降解、SRB菌作用、杀菌剂作用等机理。表6参10。     

油藏中分散非连续残余油膜的驱替机理分析

水驱后的残余油膜将贴于孔隙壁面，为壁面边界层流体，处于三相界面的包围和共同作用下。目前的调研结果显示，油膜的组成及力学特性沿孔壁方向上是变化的。在化学驱过程中油膜不仅受到驱油剂的驱替作用。还受驱油剂／油界面张力、油／固体界面张力及驱油剂／固体界面张力的阻碍作用。由于油膜组成、力学特性及相间作用的复杂性．以往对油膜驱替机理的研究都是从微观实验的角度对现象作观察和定性解释。本文根据水驱后残余油膜在油藏孔隙中存在的特点，提出了油膜驱替的简化模型。基于油膜驱替的微观实验，采用数值方法从定量的角度分别计算了不同黏弹性驱油剂在不同的驱油剂／原油界面张力作用下对残余油膜的驱替效率。考察了驱油剂的流变性、驱油剂／油界面张力、驱替速度等因素对驱替不同厚度油膜的影响规律。进一步探讨了驱油剂／原油界面特性和流变性在驱替残余油中的综合作用。研究结果表明，驱油剂对油膜的驱替始于驱油剂／油界面，要同时克服驱油剂／油界面约束力和油膜的屈服应力。降低界面张力、增强驱油剂的黏弹性、增加驱替速度，有利于提高驱替残余油膜的驱替效率。适当增加驱油刑的黏弹性可以放宽驱替薄油膜时对超低界面张力的要求。图13参9。