Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入调驱效果和机理分析——以渤海油田储层条件为例

针对矿场减缓吸液剖面反转技术需求,以渤海油藏储层为模拟对象,以注入压力、含水率和采收率为评价指标,开展了"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱方式增油效果实验及矿场研究。结果表明,调驱剂进入储层中低渗透层,一方面扩大了波及体积,另一方面增加了渗流阻力和吸液启动压力,引起吸液剖面反转。采用"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱方式,不仅有利于增强Cr3+聚合物凝胶前置段塞对高渗透层的封堵作用,还可进一步发挥后续水段塞转向进入中低渗透层后的驱油作用,从而减缓甚至消除调驱剂进入储层中低渗透层后引起的吸液剖面反转现象。LD5-2油田A22井实施"Cr3+聚合物凝胶+水"交替注入调驱工艺后,压力明显提高,有利于增强驱替剂扩大波及体积效果。     

聚驱后提高采收率及注入参数优化实验研究

目前,渤海L油田已经进入Cr3+聚合物凝胶调驱（聚驱）调整阶段,亟待寻求聚驱后进一步提高采收率方法。针对矿场实际需求,开展了聚驱后提高采收率方法及其注入参数优化物理模拟研究。结果表明,与“高分”高质量浓度聚合物溶液、抗盐聚合物溶液、“聚合物/表面活性剂”二元体系和“碱/表面活性剂/聚合物”三元体系相比较,聚驱后Cr3+聚合物凝胶调驱采收率增幅有较大提高,技术经济效果较好。随调驱剂注入段塞尺寸增加,采收率增幅呈现“先增后降”变化趋势,注入段塞尺寸为0.2 PV时,“产出/投入”比最大。在调驱剂段塞尺寸相同条件下,与整体段塞相比较,采用“Cr3+聚合物凝胶+水+聚合物溶液+水”或“Cr3+聚合物凝胶+水”交替注入方式采收率增幅较大,表明该注入方式可以减缓“吸液剖面反转”进程,进一步提高中低渗透层波及系数。     

Cr~(3+)凝胶在改善弱碱三元复合驱吸液剖面中的应用

基于分析弱碱三元复合驱成垢样机理和现有调剖剂性质特征,提出Cr3+聚合物凝胶改善弱碱三元复合驱注入井吸液剖面技术路线,开展聚合物凝胶配方优选,并在大庆油田北三西块P56井进行调驱矿场试验.试验结果表明,聚合物凝胶具有除垢和封堵高渗透层的双重功能,高渗透层吸液量从调剖前的100%降低为54.9%.     

中低渗透油藏周期性弱凝胶深部调驱技术研究

传统调驱方式能够驱替并封堵高渗透层,有效动用中渗透层,而无法实现对低渗透层的有效动用,且高地层压力影响调驱剂注入量和开发效果。针对这些问题,以中低渗透油层为研究对象,开展弱凝胶与水交替注入实验研究,揭示周期性深部调驱机理及效果。实验结果表明,周期性深部调驱效果明显好于传统调驱方式效果,与1号岩心（整体注入）相比,2号岩心（2个轮次）采收率增幅为3.6%,3号岩心（3个轮次）采收率增幅为5.3%;随着注入轮次的增加,采收率增加;周期性深部调驱方式可在有效动用中高渗透层的基础上,提高低渗透层的采收率。矿场实验结果表明,经过2个轮次凝胶深部调驱试验,试验区累积增油量为1.53×104 t,采收率提高1.66%,周期性弱凝胶深部调驱效果显著。研究成果对提高中低渗透油藏原油采收率具有重要的现实意义。     

高盐油藏无机凝胶与泡沫复合调驱研究

吐哈雁木西油藏具有岩石胶结度较低、储层非均质性强和注入水矿化度高等特点，长期注水开发已经形成了优势通道，现有技术难以满足深部液流转向。以目标油藏储层地质特征和流体特性等为模拟对象，开展了无机凝胶与表面活性剂适应性研究。结果表明，非离子表面活性剂（DWS）溶液具有良好抗盐性。无机凝胶（硅酸钙或硅酸镁）对DWS溶液影响不大，表明实施交替注入调驱的驱油效果不会受到太大影响。当表面活性剂与原油发生乳化作用时，“贾敏效应”可以产生附加渗流阻力和液流转向效果，因而采收率呈现较大幅度升高。在三种无机凝胶与表面活性剂和氮气组合方式中，“无机凝胶+表面活性剂溶液+气”交替注入方式注入压力较高，液流转向和扩大波及体积效果较好，因而采收率增幅较大。     

渤海油田大尺寸优势通道封堵与调驱技术研究

为解决海上油田注入液窜流技术难题,以渤海油藏为研究对象,开展了封堵剂基本性能评价、岩心孔眼封堵率和封堵+调驱增油降水效果的大尺寸优势通道治理实验研究。结果表明,封堵剂对大尺寸优势通道的封堵率高于90%,说明它可以满足渤海储层内大尺寸优势通道封堵技术要求。将大尺寸优势通道封堵技术与化学调驱技术相结合,可以获得宏观和微观液流转向双重效应,增油降水效果十分明显。与疏水缔合聚合物溶液相比较,尽管Cr3+聚合物凝胶黏度较低,但由于Cr3+聚合物凝胶内聚合物分子聚集体具有“分子内”交联结构特征,与储层孔隙配伍性较好,能够在岩心深部建立起有效驱替压力梯度,因而液流转向效果较好,采收率增幅较大。     

聚合物驱后双液法固定技术试验研究

聚合物驱后恢复水驱,由于不合理的流度比造成后续注入水迅速沿高渗透层突破进入油井,使油井很快水淹.针对这一情况,通过平板模型驱油试验,研究了聚合物驱后双液法固定技术.研究得出:聚合物驱后采用双液法注入固定剂溶液,可以充分固定地下高浓度聚合物溶液,形成的冻胶体系可以有效封堵这部分高渗透孔道,迫使后续注入水进入中、低渗透层,提高了聚合物驱后的原油采收率;聚合物驱后若恢复水驱,通过絮凝和双液法固定技术,可以充分絮凝低浓度聚合物溶液,并有效固定高浓度聚合物溶液,该技术对于高渗透层的封堵十分有效,使注水剖面得到较大程度的改善,提高了后续水驱的波及系数,从而提高了水驱的原油采收率.     

交联聚合物驱技术的矿场应用效果及开采特征

针对河南油田聚合物驱技术存在用量高,抗温抗盐性差,调整剖面能力弱,易串流等局限性,提出了使用交联聚合物驱技术.并在下二门油田H2Ⅲ油组Ⅱ2断块实施了大规模的工业化矿场先导性试验.对比交联聚合物驱与聚合物驱的开发效果,认为交联聚合物体系在地层中的注入性良好,压力上升幅度比聚合物驱大且调整剖面的能力比聚合物驱强,产液能力弱,动液面下降幅度大,转后续水驱后,含水仍处在较低水平,产量降幅小,有效地延缓了后续水驱突破.对于指导其他油田的弱凝胶调驱技术的矿场应用具有一定的指导意义.     

非均相复合驱封堵调剖性能及矿场试验

针对聚合物驱后油藏提高采收率的需要,在孤岛中一区Ng3开展非均相复合驱实验和矿场试验,描述非均相复合体系的注入产出特征,评价非均相复合驱的封堵调剖性能和驱油效果.实验和矿场试验表明:黏弹性颗粒驱油剂PPG的阻力因数、封堵效率、非均质剖面调整能力强于聚合物的,适合长期驱替应用;非均相复合驱实验提高聚合物驱后采收率13.6%,高于聚驱后二元驱和聚合物加PPG驱二者之和;矿场动态特征不同于聚合物驱和二元驱,纵向吸水剖面发生交替变化,见效井综合含水率呈台阶式直线下降,具有交替封堵、转向式驱替各小层剩余油的特点;增油倍数和综合含水率下降幅度高于同期聚合物驱和二元驱的,可成为聚合物驱后油藏进一步提高原油采收率的有效方法.     

渤海油田残留聚合物再利用新型调驱剂

针对渤海油田聚合物驱后油井含水率上升快,地层残留大量聚合物随采出液无效采出的问题,通过实验,研制一种适合渤海油田的残留聚合物再利用新型调驱剂,利用地层残留的聚合物形成絮凝体封堵高渗透层,控制含水上升速度和扩大流体波及体积.结果表明:再利用调驱剂淀粉改性型阳离子聚合物ZRS与低质量浓度、低相对分子质量的残留聚合物,通过"静电缔合"和"吸附架桥"作用形成空间网络结构,封堵优势通道,提高流动阻力;ZRS具有较好的注入性,剪切后黏度保留率可达90%以上,60d后对岩心的封堵率保持为94%,实验采收率较聚合物驱后续水驱增加10.6%.     

志丹双河油区多段塞复合调驱技术研究与应用

针对志丹双河油区低渗裂缝性油藏前期调驱有效期较短的问题,开展了多段塞复合调驱技术研究。 基于不同段塞的调剖和驱油机理,室内进行了筛选与评价。对调驱方案中的施工用量、段塞组合方式、施工排量、施 工压力进行了优化设计。SH69井矿场实践证明,聚合物保护段塞+高固化体系+延膨凝胶体系+延迟交联凝胶体 系的多段塞复合调驱方式,爬坡压力2.2 MPa,能有效提高注水井启动压力0.72 MPa,降低吸水指数1.9m3/(d· MPa),对应油井降水增油效果明显,有效期达6个月以上,实现了调、驱一体化,达到了调整吸水剖面和提高采收率 的目的。     

聚驱后自适应驱油体系注入参数优化

为了聚驱后进一步提高油藏采收率,通过室内实验方法,对聚驱后自适应体系中预交联凝胶颗粒（PPG）和三元复合体系的质量浓度进行了优化研究。结果表明,当自适应体系中PPG质量浓度为400 mg/L、聚合物质量浓度为1 200 mg/L、注入量为0.5 PV时,聚驱后自适应驱油体系进一步提高采收率18.25%,总采收率达到71.2%,效果最优;与聚驱阶段相比,高渗层的累积吸液比例降低15.00%,中、低渗层累积吸液比例分别增加6.50%、8.97%;中、低渗层采收率分别增加5.07%、9.49%,高渗层采收率增加3.63%。可见优选体系可以起到更好的调剖作用。     

高含水断块交联聚合物堵水调剖研究与应用

介绍了Zhenw油田高含水断块油藏聚丙烯酰胺/酚醛交联聚合物堵水调剖矿场试验.结果表明:污水配制的一定浓度的交联聚合物溶液可以调整纵向吸水剖面,使后续水驱进入低渗的相对高含油层位,提高注水井的注入压力;同时,通过交联聚合物溶液在高渗层内的液流改向作用,起到调剖作用.通过注入交联聚合物溶液具有改善驱油效果,提高高含水区块原油采收率的作用.     

应用分步射孔改善油层动用不均匀现象研究

针对油藏非均质性严重, 聚驱后低渗透层动用程度仍较低, 厚油层内部剩余油仍大量存在, 纵向动用 不均匀的问题, 提出了一种应用分步射孔改善聚驱油效果的方法, 即在水驱结束后, 对厚油层选择性射孔并水驱挖 潜后再转注聚。应用室内物理三管并联驱油实验和理论公式, 分析分步射孔聚合物驱油机理, 并结合数值模拟, 以 北北块二区为目标, 研究了分步射孔后聚驱对开发效果的影响。结果表明, 采用大前置段塞、 高相对分子质量、 梯次 降浓段塞组合, 聚驱效果最好; 分步射孔后注聚相较于不经过分步射孔直接注聚, 低渗透层动用程度更大, 驱油效果 更好, 最终采收率提高了1. 2 8%。     

裂缝性低渗透油藏氮气泡沫调驱技术研究

针对裂缝性低渗油藏水驱开发中水窜严重的问题, 开展了氮气泡沫调驱技术研究。采用实验和数值 模拟相结合的方法研究了氮气泡沫对裂缝性低渗油藏的封堵性能和驱油性能。结果表明, 氮气泡沫调驱“ 控水增 油” 效果显著, 可以有效的封堵裂缝通道, 扩大驱替流体的波及体积, 提高裂缝性油藏的采收率。氮气泡沫调驱可在 水驱基础上提高采收率1 0%以上, 并且注入方式多样, 易于现场施工, 适用于裂缝性低渗油藏开发中后期提高采收 率。     

聚合物驱结合井网调整技术剩余油实验研究

过室内物理实验模拟研究聚合物驱结合井网调整技术的开发效果,从宏观和微观两方面分析了改变井网的聚合物驱油的开发效果及剩余油分布。宏观室内物理实验应用微电极技术,研究改变注采井网系统的聚合物驱调整技术的开发效果和剩余油分布。微观室内物理实验应用核磁共振技术,研究聚合物驱前后剩余油在高低渗岩心孔隙中的微观分布规律。结果表明,通过改变注采井网系统的聚合物驱调整技术,一方面可以有效的改善驱替前缘推进不均匀的情况,扩大波及体积;另一方面可以改善吸水剖面,在聚合物后续水驱阶段提高中低渗层大孔隙产量。同时,由于井网调整后减小了注采井距,可以在减少注入量的同时提高产油量。驱替结束后,剩余油主要分布在中低渗层未波及到的区域,以及低渗层中、小孔隙。     

杏南油田注聚井堵塞原因及解堵剂配方研究

针对杏南油田注聚井堵塞情况日益严重、注入压力升高及注聚效果变差的现状,采用杏南油田某区 块聚合物及水样,进行了模拟现场注聚和堵塞的室内实验,得出了注聚井堵塞原因。结果表明,聚合物及机械杂质 是造成储层孔隙堵塞的主要因素,且储层渗透率越低堵塞情况越严重。针对堵塞原因进行了解堵剂配方的室内实 验研究,最终确定出A、B和C3种药剂组合而成的多元降解剂,在优化每种药剂的质量分数、注入排量和注入顺序 的基础上,该解堵剂配方可使储层解堵率达到102.41%~124.77%。