两性缔合聚合物/有机铬冻胶调堵剂的性能

用西南石油学院研制的新型水溶性两性缔合聚合物配制了两性缔合聚合物／有机铬冻胶调堵剂,全面考察了成胶体系和形成的冻胶作为调堵剂的性能,探讨了该冻胶的调剖堵水机理,本研究表明,该新型调堵剂具有成胶时间可调,耐盐性极好,抗压强度大,稳定性好等特点,可望在高矿化度和裂缝性复杂油藏条件下使用。     

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。     

阳离子聚合物铬冻胶的研制与性能评价

针对高强度铬冻胶堵剂普遍成胶过快的问题,通过优选阳离子聚合物并利用铝溶胶对配方进行优化,制得适用于深部调剖的阳离子聚合物有机铬冻胶堵剂,并对其性能进行了评价。结果表明,对于丙烯酰胺(AM)/丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)二元共聚物有机铬冻胶,其阳离子度越低,成胶时间越长;铝溶胶可以有效延缓阳离子聚合物有机铬冻胶成胶时间,并能提高其强度和长期稳定性;阳离子聚合物有机铬冻胶体系最优配方为0.8%聚合物Y5(阳离子度5%)+0.3%醋酸铬+0.2%铝溶胶,90℃下的成胶时间为55 h,成胶后弹性模量为16.6 Pa,属于高强度冻胶;该冻胶堵剂注入性好,同时具有较好的抗剪切性和耐温抗盐性,封堵率可达96%以上,满足深部调剖对堵剂的要求。图4表8参18     

新型耐高温冻胶堵剂的制备与性能评价

针对现今冻胶型堵剂在较高温度和矿化度条件下稳定性较差等缺点,研究出了一种新型冻胶型堵剂,在120℃下,1.5%聚合物A+1.20%交联剂1.20%(C-3)+2.00%缓凝剂(H)+0.02%除氧剂(CY)+0.02%稳定剂(YDC),pH值为9,堵剂初凝时间为7 h,终凝时间为8 h,终凝强度为H～I。新型冻胶型堵剂耐高温、岩性适应能力强、抗盐性和抗剪切能力强,且连续在高温条件下的稳定性、封堵性较好。     

新型缔合聚合物AP调剖体系研制及矿场应用

本文针对常规聚合物如聚丙烯酰胺在调剖、调驱、三采使用过程中存在的耐温、耐盐、抗剪切性能的不足,利用新型缔合聚合物AP-P4的特殊分子结构及其抗温、抗盐、抗剪切优势,首次研究开发出了适合中原油田高温、高盐油藏的新型缔合聚合物调剖体系,筛选出了适合新型缔合聚合物调剖体系的酸度调整剂、交联剂MZ-YL、MZ-BE、MZ-XS,通过性能评价试验表明,该体系具有良好的增粘、耐温、耐盐、抗剪切和抗脱水特性。2003年率先在国内开展了新型缔合聚合物调剖现场试验26井次,取得了明显的增油降水效果。研制开发的新型缔合聚合物调剖体系及相关应用技术对高温、高矿化度油藏开展聚合物调剖具有指导作用。     

深部调剖用延迟交联体系研究

介绍了聚合物冻胶体系延迟交联作用机理,并针对深部调剖技术要求,研制一种高效延迟交联剂配方,使聚丙烯酰胺堵剂冻胶的成胶时间在3～6天。该堵剂具有可泵性好,交联时间可控,成胶后强度高、对人造岩心封堵率大等特点,可用于深部调剖。     

深部调剖用延迟交联体系研究

介绍了聚合物冻胶体系延迟交联作用机理，并针对深部调剖技术要求，研制出一种高效延迟交联剂配方，使聚丙烯酰胺堵剂冻胶的成胶时间在3～6d。该堵剂具有可泵性好，交联时间可控，成胶后强度高、对人造岩心封堵率大等特点，可用于深部调剖。     

胜利油田纳米级微球调驱低渗透油藏成效显著

针对三采过程中各类堵剂在中低渗透油藏调剖存在的难题,胜利采油院科研人员研发出纳米级聚合物微球体系．并在滨南油田开展了调剖试验．增油效果显著。此前常用的各类堵剂在中低渗透油藏调剖存在2个难题：一是颗粒类堵剂尺寸大,无法进入地层深部：二是聚合物类凝胶冻胶类堵剂在高温高盐的作用下易降解,有效期短,因此低渗透油藏调剖堵水技术一直是制约低渗油藏开发效果的瓶颈。     

一种耐温抗盐堵剂的组成及性能研究

将聚合物/酚醛冻胶和聚合物/铬冻胶结合在一起,用共聚原料苯酚+乌洛托品代替酚醛树脂,制成了耐温抗盐的冻胶堵剂。选用非水解聚丙烯酰胺(PAM)为主剂,分别确定两种交联剂的最佳加量,确定堵剂的基本配方(g/L)为:PAM8～10+乌洛托品1～4+苯酚1～3+有机铬1～10(折合Cr3+0.05～0.5)。用不同矿化度的水配制、加入增强剂的该体系,在110℃下密闭放置90天,室温粘度分别为>8Pa·s(清水),～6Pa·s(TSD=1×105mg/L),～9.5Pa·s(2×105mg/L),～7Pa·s(3×105mg/L),分别为初始值(5天测定值)的70%,68%,62%,60%。图3参2。     

复合段塞控水封窜技术研究

孤岛油田注聚区层内或层间非均质性严重,注聚过程中聚合物易沿高渗孔道窜进,使得部分注入井油压低,对应油井高见聚,严重影响聚合物驱开发效果。针对这一问题,研究应用了冻胶型堵剂和无机颗粒型堵剂。冻胶型堵剂试验结果表明,PAM-BM聚合物对耐盐复合有机铬交联剂的适应性最好,然后对该体系的主段塞及封口段塞进行了优化;而无机颗粒型堵剂研究表明,无机颗粒型堵剂具有较好的悬浮性,注入性能优良,强度较高,有良好的封堵效果。现场应用表明,复合段塞控水封窜技术具有良好的调剖封窜效果。     

新型裂缝性低渗透油藏堵水剂的研制

裂缝性低渗透油藏堵水作业中,堵水剂会沿着裂缝向地层中漏失。针对此问题,研制出一种新型堵水剂。该堵水剂通过在地面条件下发生微弱的一次交联,形成三维网状结构的一次交联聚合物弱凝胶,降低了堵水剂在裂缝中的漏失率。一次交联聚合物弱凝胶在地层温度下缓慢发生二次交联,形成高强度的二次交联聚合物凝胶。考察了影响一次交联聚合物弱凝胶和二次交联聚合物凝胶性能的因素。通过组分及其用量的筛选,得到了一次交联聚合物弱凝胶和二次交联聚合物凝胶的基本配方。     

中国堵水调剖60年

记述了中国油田油井堵水、注水井调剖,以及调驱、深部液流转向等技术的起源、试验、发展、成熟、更替的过程。在这60年中,油井机械封隔器分层堵水技术、水玻璃-氯化钙化学堵水技术、聚丙烯酰胺-黏土注水井调剖技术、膨胀颗粒深部调剖、弱凝胶调驱技术、聚合物微球深部液流转向技术、区块整体调剖PI、RE、RS决策技术,以及近十年发展的水平井化学及机械控水技术、选择性堵水技术等是具有里程碑意义的技术。随着油气田开发程度的加深,高温、深井、裂缝、海上等油藏的堵水调剖技术,水平井、气井的堵水技术,以及智能化学剂技术、高效选择性堵水技术、聚驱后的调驱技术等将会成为研究的重点。     

姬塬油田油水井双向调堵技术研究与应用

为解决姬塬油田罗1区块低渗裂缝性油藏在开发过程中注入水沿大裂缝窜流严重、水驱效率低的问题。本文在分析储层地质特征和流体性质的基础上,提出油水井双向调堵、综合治理的技术思路。对调堵工艺参数进行优化,同时优选了堵水剂、调剖剂,堵水剂选择中温凝胶堵水剂G542和高强度有机封口剂G521;调剖剂选择聚合物冻胶调剖剂TP-1和聚合物微球调剖剂WQ-1。现场采用段塞式注入方式,选择注采关系对应明显的注水井X175-15井和油井X175-16井成功实施了双向调堵技术。施工后,油井X175-16井日均增油3.62 t,含水由88.6%下降至54.7%。下降了33.9%;注水井X175-15注水压力提高2 MPa,调堵结束后两个月井组累计增油196 t,取得良好的降水增油效果。该技术为解决低渗油藏裂缝性见水提供了一种新的技术思路,具有一定的推广价值。     

适用于高温高矿化度条件的聚乙烯亚胺冻胶堵水剂

针对高温高矿化度地层堵水需求,研制了一种耐高温高矿化度的以阴离子聚丙烯酰胺为主剂的冻胶型堵剂,交联剂采用水溶性聚合物聚乙烯亚胺(PEI),并加入保护剂减缓高温下主剂的水解。实验考察了主剂质量分数、主剂分子量、PEI质量分数、PEI分子量、矿化度和p H值等因素对PEI冻胶成胶性能的影响。实验结果表明:随着主剂和PEI相对分子质量增加,主剂和PEI质量分数的增加,成胶时间缩短,但交联剂质量分数过高易发生过交联现象,造成冻胶过早脱水;成胶时间随着p H值的增加而缩短,随矿化度的增加而变长。在110℃条件下,对于Na Cl含量为50 000 mg/L的地层水,该冻胶强度高,耐温性好,封堵效果好且至少120 d不脱水。堵剂体系最佳配方为:0.6%~0.8%阴离子聚丙烯酰胺+0.3%~0.7%PEI+0.8%~1%高温保护剂。     

现河梁11断块油藏堵调剂的研究与应用

为了做好史南油田梁11断块油藏的控水稳油工作，依据油藏条件的特殊性，采取了适宜的堵水调剖技术。该技术以油藏为基础，根据高温高矿化度的特点研制出复配聚合物／有机铬冻胶堵调剂及其施工工艺，进行了室内试验和初步的现场应用。结果表明：所研究的复配聚合物／有机铬冻胶堵调技术适用于梁11断块油藏条件，可作为改善注水开发效果的有效措施之一。     

改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚调堵剂的动态成胶性能

深部封堵技术是改善窜流型油藏开发效果的关键技术之一。改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚体系是新型的聚合物凝胶调堵剂。采用30m超长填砂管，模拟了吉林扶余油田的基质和高渗透条带，研究了这种调堵剂在油藏运穆过程中的动态成胶性能。研究结果表明，该调堵剂在运移过程中仍能形成凝胶，其初始成胶时间与在静态条件下基本相同，但完全成胶时间比在静态条件下长；调堵剂完全成胶后，具有很强的封堵能力，封堵系数高达30000。     

磁性聚合物复合微球调剖堵水剂研究

介绍了结构稳定、纳/微米级的磁性聚合物复合微球,可用作深度调剖驱油剂和堵水剂。表征分析了微球内磁性二氧化硅无机内核和聚丙烯酰胺-丙烯酸聚合物外壳的复合结构。室内评价试验表明,该聚合物复合微球具有很好的水溶胀性、耐温耐盐性,并具有一定的封堵能力,适于注水井深部调剖;同时,该聚合物复合微球具有超顺磁性,作为选择性调剖堵水剂,不仅在其突破油层随采出液携出时可实现磁性分离,而且适于在生产油井内进行磁性堵水,是一种具有潜质的新型调剖堵水剂。     

长庆油田特低渗透油藏中高含水井调堵压裂技术

长庆油田特低渗透油藏进入中高含水期后受储层高渗带影响,常规重复压裂存在含水率上升、增产幅度低等问题。为解决该问题,根据典型油藏长期注采开发实际,采用油藏三维地质建模方法,结合加密井生产资料,研究了中高含水油井调堵压裂增产机理,分析了不同调堵压裂参数对油井重复改造效果的影响,提出了“前置调堵控含水、动态多级暂堵压裂提单产”的重复压裂技术思路。通过室内试验,研发了PEG-1凝胶,凝胶主剂质量分数为5%～10%时,可保持较高水平的凝胶强度;优化注入排量为1.5 m3/min,注入量为300～600 m3,可在裂缝深部40～80 m处封堵高渗条带;优化动态多级暂堵压裂技术,缝内净压力提高到5.0 MPa以上,实现了压裂裂缝由低应力区向高应力区扩展,以动用侧向剩余油。现场试验结果表明,实施调堵压裂后单井日产油量平均增加1.07 t,含水率降低9.0百分点,实现了中高含水井重复压裂“增油控水”的目的。该调堵压裂技术为长庆油田特低渗透油藏中高含水井重复改造提供了新的技术途径。      

体膨型颗粒类堵水调剖技术的研究

凝胶类堵水调剖剂的地下交联程度和选择性进入能力是影响堵水调剖效果的重要因素,为解决这些问题,开发研制了一种新型体膨型颗粒类堵水调剖剂,该堵水调剖剂为地面交联预聚体,具有膨胀度和粒径可控、比重接近于水、稳定性好、选择性好等优点,较好地解决了常规堵水调剖剂进入地层因稀释作用而不交联的弊端;同时,通过合理选择颗粒粒径和注入压力,可使堵水调剖剂在低渗透层形成表面堵塞而顺利地进入高渗透水洗层位,从而达到堵水调剖剂选择性进入大孔道的目的。     

国内堵水调剖的现状及发展趋势

简要叙述了堵水凋剖的意义和中国堵水调剖五十年的发展历程，从堵水调剖的油藏工程研究、化学剂应用、物理模拟实验、施工工艺、效果评价方法、堵水调剖软件的研发等方面总结了国内堵水调剖的现状，列举了水平井、高温深井、底水堵水及合理用量设计、放置技术等当前堵水调剖技术上的难点，指出高含水油藏深部液流转向技术、基于分子设计的延迟膨胀调剖剂技术、具有工业意义的选择性堵水剂技术、简洁实用的堵水调剖设计软件开发等是堵水调剖技术的发展趋势。堵水调剖将成为油藏经营管理的一项重要内容。