耐温耐盐AMPS共聚物冻胶调剖体系的研制

针对涠洲12-1油田地层水高温高盐特点以及储层非均质性,开发了以AMPS共聚物为主体的耐温耐盐冻胶调剖体系,分析了冻胶的交联反应机理,并在高温高盐油藏条件下,优化了冻胶体系配方。较佳配方为:0.3%~0.6%共聚物BHJH-2+0.4%~0.7%交联剂BHJLJ-4A+0.6%~0.9%稳定剂BHJLJ-4B,体系能够耐温120℃,耐盐60 000mg/L,耐硬度2 000mg/L。性能评价实验表明:该体系具有良好的抗剪切性能、注入性、封堵性能、耐冲刷性能,室内实验条件下,中等强度冻胶体系能够提高采收率达到20.97%,能够满足高温高盐油藏调剖要求。     

塔河高温高盐油藏冻胶泡沫调驱技术

针对塔河高温高盐油藏强非均质性储层提高采收率的需求,开展了高温高盐油藏冻胶泡沫调驱技术研究。采用Ross-Miles 法和GSC 强度代码法,优选了耐温抗盐起泡剂和冻胶稳泡体系,进而确定了强度可调的冻胶泡沫调驱体系,配方为0.4%~0.5%HTSP 聚合物+0.09%~0.16%RELMNE 交联剂+0.2%~0.3%HTS-1 起泡剂,泡沫综合值是普通泡沫的2 倍以上。通过物理模拟实验评价了冻胶泡沫体系的地层适应性和提高采收率性能。实验结果表明,冻胶泡沫对地层有较好的选择适应性, 在0.6~3.3 μm2 范围内,随着渗透率的增加,残余阻力系数增大,剖面改善效果明显。相比于普通泡沫、单纯气驱和水驱,冻胶泡沫技术能有效启动低渗油层,提高采收率幅度达到26.93%,是普通泡沫的2.3 倍,是注气调驱的6.2 倍,且比普通水驱最终采收率提高14.17%,具有广阔的应用前景,为塔河高温高盐油藏进一步提高采收提供了新方法。     

适用于海上油田的耐温抗盐速溶冻胶堵剂的研究

针对常规冻胶堵剂溶解时间长、高温高盐油藏中稳定性差等问题,研制了一种由乳液聚合物、单体交联剂和稳定剂组成的适用于海上油田的耐温抗盐速溶冻胶堵剂。通过室内静态评价实验,优化了130℃下冻胶堵剂配方:2.0%~3.0%乳液聚合物+0.6%~1.2%交联剂+2.0%~3%稳定剂PE,该堵剂体系30℃下溶解时间20 min左右,成冻时间4~11 h可控,成冻强度级别D~F可调。实验结果表明,该冻胶堵剂在高温(130℃)高盐(矿化度33 351 mg/L,Ca2+、Mg2+离子含量达1 613 mg/L)条件下老化90 d后未脱水,显示出较好的耐温抗盐性能及抗剪切性能。典型冻胶堵剂配方的室内封堵和耐冲刷评价实验表明,优选出的冻胶配方封堵率达到96%以上,封堵效果较好,并且具良好的耐冲刷性能。     

耐温耐盐酚醛冻胶研制及性能调控机理

注水油藏控水稳油过程中最常用的堵剂之一是聚合物冻胶,而存在高温高盐苛刻条件的油藏中冻胶应用的关键是其耐温抗盐性能。因此分别评价了在盐含量为25×10⁴mg/L的模拟盐水中,110℃和155℃条件下不同分子结构的丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)二元共聚物和AM/AMPS/N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)三元共聚物与对苯二酚、六亚甲基四胺交联制备的冻胶成胶性能,明确了以AMPS含量为30%的AM/AMPS共聚物做主剂更容易形成稳定冻胶。通过分析不同脱水程度冻胶的固体核磁共振碳谱(C-NMR)谱图发现,耐温耐盐冻胶的重要特征是长期热处理后仍保持一定含量的酰胺基甲基丙磺酸。在此基础上综合冻胶的冷冻扫描电镜(Cryo-SEM)和红外光谱(FTIR)分析结果认为,选择高AMPS含量的聚合物,调控交联剂的用量,可以优化冻胶中伯酰胺、酰胺基甲基丙磺酸等盐敏基团的存在状态,由此有效抑制酰胺基甲基丙磺酸的内催化水解,从而调控冻胶的耐温耐盐性能。     

高温高盐油藏堵剂的研制与性能评价

针对常规堵调用聚合物冻胶类堵剂在高温高盐油藏中存在强度低、稳定性差、成胶时间短等问题,研制了一种由磺化栲胶、延缓交联剂和稳定剂组成的适用于高温高盐油藏的堵剂体系。通过室内静态评价实验,优化了130 ℃下配方：（4%~7%）磺化栲胶+（1.8%~2.2%）交联剂ZY-1+（1.8%~2.2%）交联剂ZY-2+（1.5%~3.0%）稳定剂FY-1+（0.04%~0.08%）稳定剂FY-2,该堵剂体系的成胶时间在9~14 h可控,冻胶强度在0.06~0.08 MPa可调。实验结果表明,该堵剂在高温（130 ℃）高盐（矿化度大于2.0×105 mg/L）条件下老化60 d后,体积保留率和强度保留率皆在90%以上,封堵率仍在92%以上,显示出较好的耐温抗盐性能和持续封堵能力。     

耐温耐盐乳液聚合物冻胶在线调驱体系研制

针对南海西部油田高温高盐油藏无在线调驱体系可用的问题,优化了一套适用于海上油田井口平台在线注入的耐温耐盐乳液聚合物冻胶体系,最佳配方为:1.2%～1.6%乳液聚合物+0.5%～0.8%酚醛交联剂。考察了温度、矿化度等因素对调驱体系性能的影响,测定了冻胶体系的溶解性、注入性、封堵性及选择封堵性能,实验结果表明:该调驱体系能够实现耐温130℃,耐盐60 000 mg/L,耐二价离子2 000 mg/L,具有良好的注入性、封堵性,剖面改善率达到99%以上,选择封堵性能良好,满足海上油田在线调驱作业要求。     

耐温抗盐缔合聚合物的合成及性能评价

针对胜利油区三类油藏高温高盐的环境,采用胶束聚合法合成了一种耐温抗盐缔合聚合物HAWSP,研究了引发剂、表面活性剂、缔合单体DiC8AM物质的量分数及耐温抗盐功能单体AMPS-Na质量分数对HAWSP合成的影响,将其分子结构进行核磁共振氢谱表征,并对其溶液性能进行评价。HAWSP的最佳合成条件为:复合引发剂为Y4,表面活性剂为NS,DiC8AM物质的量分数为1.4%~1.6%,AMPS-Na质量分数为15%~17.5%。核磁共振氢谱证实HAWSP由AM,DiC8AM和AMPS-Na共聚而成。随着溶液中钙镁离子质量浓度的增加,HAWSP溶液的粘度保留率为55%~60%,而抗盐高分子质量聚合物PAM溶液的仅为30%~40%;在90℃高温下经120 d老化后,质量浓度为1 500mg/L的HAWSP溶液的粘度为15 mPa·s,而相同质量浓度的PAM溶液在老化时间超过60 d后产生沉淀,HAWSP的耐温抗盐、老化稳定和驱油性能明显优于PAM,原油采收率提高幅度也明显高于PAM,可用作三次采油驱油剂。     

自生气耐温冻胶泡沫调驱体系研制与性能评价

针对强非均质油藏和大孔道稠油油藏提高采收率的需要,开展了自生气耐温冻胶泡沫调驱技术研究.冻胶泡沫是由起泡剂、聚合物和交联剂的溶液在气体作用下发泡形成的.它是以冻胶为外相的泡沫,比以水为外相的普通泡沫稳定性好.通过Ross发泡仪测定冻胶泡沫体系各组分对起泡和稳泡性能的影响,进行耐温性能评价,确.定了自生气耐温冻胶泡沫复合交联体系配方,即0.2%起泡剂AOS+0.1%复合交联体系+3 500 mg/L聚丙烯酰胺+3.45%亚硝酸钠+2.7%氯化铵+0.1%催化剂+0.1%热稳定剂.封堵实验结果表明,该体系在150 ℃下具有很好的选择性封堵能力和耐冲刷能力;并联岩心调驱实验结果表明,该体系具有明显的提高采收率效果,提高采收率为4.68%～47.73%.     

塔河油田高温高盐油藏氮气泡沫调驱技术

为降低塔河油田边底水高温高盐油藏的含水率,提高产油量,进行了氮气泡沫调驱技术研究。通过评价耐温耐盐发泡剂的性能,优选出了适用于塔河油田高温高盐油藏的发泡剂,并通过室内岩心驱替试验,分析了泡沫注入时机、注入量、注入方式对氮气泡沫调驱效果的影响。结果表明:发泡剂GD-2在130℃下,210 000 mg/L矿化度的情况下,老化10 d后的半衰期可以维持在850 s,耐温耐盐性能较好,适合在塔河油田使用;水驱至含水率为80%~90%时,注入氮气泡沫采收率提高幅度最大;氮气泡沫的注入量为0.5倍孔隙体积时,采收率提高幅度最大;段塞方式注入氮气泡沫的采收率提高幅度比连续注入方式和气液交替注入方式大。塔河油田TK202H井组的现场试验表明:注入氮气泡沫进行调驱后,3口生产井的产油量得到提高,含水率得到降低。这表明,塔河油田边底水高温高盐油藏采用氮气泡沫调驱技术可以降低含水率,提高油井产量。      

耐温耐盐降压增注活性体系的研发及性能评价

以亚硫酸氢钠、环氧氯丙烷、烷基二甲基叔胺等为原料,合成了4种烷基羟基磺基甜菜碱表面活性剂,利用红外光谱验证了产物的化学组成,评价了表面活性剂的界面性能、耐温以及耐盐性能,复配研发了耐高温高盐的活性体系配方,通过驱替实验评价了复配体系对不同渗透率低渗岩心的降压增注及提高采收率效果。结果表明,碳链长度为14的羟基磺基甜菜碱表面活性剂界面性能最好,与史深100区块原油的界面张力最低可达0.2mN/m;且具有非常好的耐温耐盐性,耐温130℃,耐盐200g/L;质量分数为0.072 4%的十四烷基羟基磺基甜菜碱和0.006%的季铵盐表面活性剂BDT-14,与原油的界面张力可达0.003mN/m。该配方对气测渗透率为5.02×10~(-3)μm2和42.15×10~(-3)μm~2的低渗岩心,分别可以提高采收率8.41%和15.02%,降低注入压力10.62%和29.17%,且没有发生明显的色谱分离现象。     

耐温抗盐调堵剂研究与应用进展

探讨了高温高盐油藏对堵剂性能的要求以及常规堵剂耐温抗盐堵剂改性的途径,综述了近年来国内对耐温抗盐堵剂的室内研究进展和矿场应用情况,包括聚合物凝胶、体膨颗粒、盐沉析技术、聚合物微球等适合高温高盐油藏的调堵技术,并指出了在堵剂的研究与应用中存在的一些问题。表1参42     

高温高矿化度油藏聚合物调驱技术研究

江苏油田具有高温、高矿化度和非均质性严重等特征,目前油田已处于特高含水开发阶段中后期,迫切需要采取进一步提高原油采收率的技术措施。近年来,随着Cr3+/HPAM凝胶调驱技术的日益成熟,开发出适合高温、高矿化度油藏的Cr3+/HPAM凝胶,已具备了物质和技术基础。针对江苏油田开发的实际需求,利用仪器检测和现代物理模拟方法,对适合江苏油田流体性质和油藏特征的Cr3+/HPAM凝胶配方进行了筛选,并对凝胶在多孔介质内的流动特性和调驱效果进行了实验研究。结果表明,聚铬比、聚合物质量浓度和岩心渗透率是影响凝胶注入的主要因素,"调剖+聚合物驱"要比单一的聚合物驱增油效果好。     

聚合物微球在高温高盐碎屑岩水平井堵水中的应用

塔河油田碎屑岩油藏属高温高盐大底水油藏,非均质性严重,高含水油井上升速度快,严重影响了油田的开发水平。颗粒类堵剂孔喉适配能力差,不具备油水流动选择,堵水效果不佳。通过粒径实验和岩心驱替实验,对聚合物微球性能进行了评价,结果表明：聚合物微球在130℃条件下,用塔河地层水溶胀15d后,粒径增大了18倍,在煤油中粒径没有变化。浓度为2000mg／L的微球封堵率达到93．4％,注微球后双管驱油效率提高11．94％。通过现场试验分析,认为聚合物微球封堵强度较高,受矿化度影响小,增油效果明显,可用于非均质油藏高含水油井堵水。     

高含盐油藏聚合物驱油实验研究

在目前国内通用的聚丙烯酰胺干粉制备工艺中，聚合物分子量的降低率达５０％以上。采用分子量较高的低水解度水溶胶型聚丙烯酰胺配制聚合物驱油剂并使用聚合物稳定剂，可以将高含盐聚合物溶液的粘度提高一倍以上，并使聚合物的抗盐性能、热稳定性能及抗机械剪切性能得到明显改善，从而为在高含盐地层中使用聚丙烯酰胺驱油提供了依据。     

高矿化度油藏聚合物基微泡沫驱油体系优化

针对某高矿化度油藏采用常规化学剂不抗盐,提高采收率难度大的问题,在高矿化度油藏条件下,以泡沫综合指数(FCI)筛选了两种起泡性好的表面活性剂TSS(12-2-12)-2OH和Triton X-100。在此基础上,优化了聚合物基微泡沫驱油体系中的起泡剂浓度、助起泡剂浓度和泡沫稳泡剂浓度,得到了最佳的聚合物基微泡沫驱油体系0.2%(w)TSS(12-2-12)-2OH+0.1%(w)Triton X-100+0.150%(w)KY5S+地层水。为高矿化度油藏提高采收率提供一条新的途径。     

塔河油田耐温抗盐驱油聚合物的筛选及性能评价

随着原油开采的不断进行,三次采油已逐渐向高温高盐油藏转移,苛刻的油藏环境对三次采油用水溶性高分子聚合物的要求也越来越高,因此,亟需能够适用于高温高盐油藏的驱油聚合物。对19种耐温抗盐聚合物在塔河油藏环境下的溶液性能展开研究,并探索聚合物驱在塔河高温高盐油藏的应用潜力。首先,使用流变仪对19种聚合物溶液开展了耐温抗盐性能评价,发现NK-2、热增黏聚合物SAV1、K21与天然高分子BP在塔河油藏环境下的剩余黏度与黏度剩余率相对较高,具有良好的耐温抗盐性能。对以上4种耐温抗盐聚合物进行抗剪切性能与长期热稳定性能评价,发现天然高分子BP的长期热稳定性能最为优异。当注入0.5 PV的0.05%BP溶液后,驱油效率可在一次水驱的基础上提高5.6%。     

耐温耐盐无机调剖剂的室内研究

通过室内实验研究了水玻璃在高温、高矿化度下的热敏、盐敏现象及其影响因素;采用岩心物理模拟方法,研究了水玻璃在高温、高矿化度下的封堵能力及驱油性能.结果表明,水玻璃在高温下能自身生成白色沉淀,并且沉淀量受水玻璃模数、温度及时间的影响;水玻璃与高矿化度地层水作用不仅能产生大量沉淀,有效封堵地层中的大孔道,而且可以形成高粘物质,增加水的粘度,减小水油流度比;水玻璃在高温、高矿化度下有较好的封堵效果和驱油效果,能够进一步提高原油采收率.     

适合高温高盐油藏的无机调驱剂室内研究

水玻璃在高温下不仅能自身形成凝胶,与高矿化度地层水作用能产生大量沉淀,有效封堵地层中的大孔道,并且可以形成高粘物质,增加水的粘度,减小水油流度比。水玻璃与原油的活性成分产生的表面活性物质,可降低油水界面张力,从而提高洗油效率。岩心物理模拟结果表明,水玻璃在高温、高矿化度下易进入地层,有较好的封堵效果和驱油效果。