高矿化度下特殊黏弹性流体的性能评价及驱油机制研究

采用黏度计、流变仪、动态光散射仪和扫描电镜,对交联聚合物凝胶和聚合物溶液的黏度、分子聚集体、分子线团尺寸(Dh)和黏弹性及其影响因素进行研究。采用岩心流动实验和调驱实验装置,评价交联聚合物凝胶的流动性和调剖能力。结果表明:调整溶剂水矿化度、聚合物和交联剂质量浓度可以使聚合物溶液中生成以分子内交联为主的凝胶或以分子间交联为主的凝胶,分子内交联会使交联聚合物凝胶黏弹性大幅度增加,分子间交联对黏弹性影响较小,交联反应先发生分子内交联,然后演变为分子间交联;黏弹性不仅能够提高洗油效率,而且能够提高微观波及系数;与相同质量浓度聚合物溶液相比,分子内交联聚合物凝胶的黏度接近,Dh略大,黏弹性、阻力系数和残余阻力系数明显增大,具有较高的驱油效率。     

两性离子聚合物凝胶的性能评价及矿场应用效果分析

采用黏度计、动态光散射仪和岩心驱替实验方法,对两性离子聚合物溶液和两性离子交联聚合物溶液的黏度、分子线团尺寸、流动特性、岩心内静态成胶和液流转向进行实验研究。结果表明:在相同条件下,两性离子聚合物凝胶初期黏度、分子线团尺寸、阻力系数、注入压力均与两性离子聚合物溶液比较接近;5 d后,两性离子聚合物凝胶的黏度大幅度上升,分子线团尺寸大幅增加,残余阻力系数明显上升,说明两性离子聚合物凝胶具有良好的延缓交联性能。岩心实验表明,两性离子聚合物凝胶可以在多孔介质内发生交联反应,成胶后具有良好的液流转向效果。矿场试验表明,两性离子聚合物凝胶在深部调驱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。     

凝胶微球复合调剖机理实验研究

通过玻璃刻蚀模型进行微观驱替实验,直观地分析了凝胶微球复合调剖过程及作用区域。基于核磁共振技术,设计了凝胶微球岩心驱替实验。对不同阶段驱替后岩心不同直径孔隙内的流体分布进行了研究,并对比凝胶微球复合调剖的优势。实验结果表明,凝胶微球复合调剖过程中凝胶优先进入高渗透层,驱替大孔隙中剩余油,并对大孔隙有封堵作用;则聚合物微球主要进入低渗层,增加了聚合物微球的利用率;并启动低渗透率层的原油,封堵了低渗层的主流通道,实现调剖驱油的双重目的。     

聚合物驱后提高采收率技术研究

根据聚合物驱和聚合物驱后存在的问题,提出了聚合物驱后地层残留聚合物的再利用、深部调剖、高效洗油3项提高采收率技术.地层残留聚合物的再利用技术由絮凝技术和固定技术组成,利用地层残留聚合物封堵高渗透层,提高水驱的波及系数;深部调剖技术对残留聚合物再利用后的地层进行补充调剖,进一步提高水驱的波及系数;高效洗油技术既弥补了聚合物驱机理的不足,也弥补了聚合物不可入孔隙体积所损失的那部分波及系数.地层残留聚合物再利用的矿场试验效果证实了该技术对注聚油田的适应性和可行性.     

聚合物与弹性微球二元复合段塞调剖效果研究

采用填砂管岩心流动实验,通过在模拟油层渗透率情况下测定一定浓度聚合物溶液、微球悬浮溶液、聚合物与弹性微球复合体系在岩心中调剖时的阻力系数变化过程,探究聚合物与弹性微球二元复合段塞的调剖效果。结果表明,弹性微球在注入过程中阻力系数呈波动式上升,具有很高的残余阻力系数,其调剖效果好于聚合物。聚合物/弹性微球二元复合段塞中,聚合物主要起到增加黏度的作用,携带微球溶液进入地层。微球溶液起到深部调剖的主导作用。实验得出聚合物(浓度500 mg/L)/弹性微球(浓度1 000～2 000 mg/L)的复合段塞调剖能够发挥较好的封堵效果。     

高温油藏深部复合调剖技术研究

针对高温油藏层间层内矛盾、水驱开发效果差的问题,进行了深部复合调剖技术研究。通过物理模拟实验研究了复合调剖剂不同粒径、不同注入次序和注入强度下的调剖效果。结果表明:预交联水膨体颗粒+微球组合体系可使非均质地层采收率提高20%以上;高温可动凝胶+微球组合体系能启动低渗透层的原油,实现调剖和驱油的双重效果;高温可动凝胶按先弱后强的强度注入顺序可获得较高的波及体积和采收率。研究结果可为高温油藏控水增油提供一定的参考依据。     

一种钛酸盐晶体调堵新技术的研究

为提高注水效果和采收率,常使用化学堵水法来达到调剖堵水的目的。研究以三氯化钛和硫化钠溶液为主反应生成的钛酸盐调堵体系,研究并评价了其独特的结构和在岩石孔隙中的调剖堵水效果。可知,钛酸盐晶体以孔隙吼道为模型在其中逐渐生成,且钛酸盐晶体虽然在岩石喉道中形成了封堵强度较大的晶体网状结构,但其内部仍然具有比喉道更小的孔隙具有一定的渗透性。岩心驱替实验结果表明钛酸盐调堵体系在不同渗透率岩心中均可成功生成钛酸盐晶体且封堵效果好;并且其对高渗透率岩心的封堵能力强于低渗透率岩心。同时钛酸盐体系与聚合物弱凝胶体系的对比评价可知,钛酸盐晶体的调剖效果远优于注入聚合物凝胶体系的调堵效果,高温条件下钛酸盐调堵体系的稳定性也远高于聚合物凝胶的稳定性。     

FY油层深度二元体系调驱技术的研究与应用

油层深度二元体系调驱是由FYJ凝胶调驱体系和FYF分子膜调驱体系组成的.介绍了FYJ凝胶调驱体系中交联剂的合成、凝胶调驱的机理、凝胶调驱体系性能;FYF分子膜调驱体系中调驱剂的组成、FYF分子膜调驱剂的作用机理、FYF分子膜调驱体系性能.室内调驱试验结果表明:油层深度二元体系调驱可以有效提高调驱压力,FYJ凝胶调驱体系与FYF分子膜调驱体系具有良好的配伍性.现场应用结果表明:启动压力上升,吸水指数下降,吸水剖面得到明显改善,经调剖注水后,7口采油井均明显见效,见效率达100%.     

交联聚合物线团深部调剖数学模型

以交联聚合物溶液(LPS)体系深部调剖室内和矿场试验结果为基础,建立了一个交联聚合物线团深部调剖数学模型,其中分别计算了在岩石表面的吸附和在孔隙介质中的机械滞留对渗透率降低的贡献,模型中考虑了线速度和压力梯度对封堵强度和封堵位置的作用.把该模型结合到黑油模型中,可以进行LPS深部调剖的室内岩心驱拟合和矿场应用效果预测.     

低分功能型聚合物相渗曲线特征研究及现场应用

采用低分功能型、增黏性能更好地低分功能型聚合物是聚合物驱提高原油采收率的重要攻关方向之一。通过大量的岩心实验,测定了低分功能型聚合物驱在各种不同条件下的相渗曲线,并与普通聚合物驱进行了对比。结果表明,低分功能型聚合物驱与普通聚合物驱的相渗曲线具有相似的变化规律,随聚合物溶液浓度、岩心渗透率的增加,残余油饱和度明显减少;但等渗点下含水饱和度有所增大(向右移动),油水两相跨度增大。由于低分功能型聚合物在分子链上引入了功能性单体,在低渗透岩心上的驱油效果要好于普通聚合物,并不是聚合物的分子量越大驱油效果越好,还与聚合物的分子构型相关。     

一种新型凝胶调剖剂的室内研究

针对高渗透或高含水油藏,以魔芋粉为主剂,通过对凝胶体系中各组分的优化,研制出了一种新型的凝胶调剖剂,并且对调剖剂性能进行了测试分析.实验结果表明:80℃下,凝胶体系在pH为7～12,矿化度(105mg·mL-1的条件下,成胶黏度在5.0～20.0Pa.s内可调,成胶时间在2～28h内可调,岩心封堵率大于99%,突破压力梯度大于26MPa.m-1,残余阻力系数大于200,能用于高含水期的水井调剖和油井堵水.     

强边底水油藏水驱开发效果评价

针对目前水驱开发评价方法主要是评价油田整体开发效果,很难对具体注水井的注水效率进行评价,以及强边底水油藏中油井产水的主要来源等问题。基于井间油水动态的连通性计算模型,结合油田地质参数和实际生产数据进行自动历史拟合。示踪剂分析验证了该模型具有很好的可靠性。采用该模型计算注水井注水劈分系数,确定注采优势通道以及注水井驱油效率。该模型同时也可以计算注水井和边底水对油井产油产水贡献百分比。实例油田应用表明,该模型可靠性很好,与示踪剂测试结果吻合,计算结果能很好地评价注水井的注水效率。     

浅层疏松砂岩稠油油藏聚合物驱矿场试验效果评价

哈萨克斯坦CB油田具有埋藏浅、胶结疏松、地下原油黏度大、地层水矿化度高、储层高孔高渗的特点,经过多年的注水开发后,地层非均质性加剧、注水波及效率低、采出程度低、综合含水高,油水关系日趋复杂,开发效果亟待改善。开展聚合物驱试验的目的是通过优选适合CB油田特征的抗盐聚合物体系,实现封堵高渗流通道、改善吸水剖面、增大水驱波及体积,达到深度调驱、提高采收率的目的。通过在油田4个井组应用聚合物复合弱凝胶实施聚合物驱试验,结果表明聚合物复合弱凝胶有较强的适应性,注聚施工后井组平均日产油量增加了21. 7 t,平均含水下降了7. 7%,降水增油效果显著,累计增油超过2×104t。建议在该油田针对不同区块的地质油藏特点精选注聚井组,通过推广应用逐步扩大注聚规模、形成集中效应,不断提升油田的开发效果。     

调堵结合技术可行性研究及参数优化

调剖堵水作为常用的稳油控水技术,对于油井稳产起到重要的作用,但是由于国内油层非均质严重,加上多轮次调剖作业,使得调堵效果变差,有效期缩短;拟将调剖和堵水技术相结合,在优选得到的调剖剂和堵水剂基础上,对高强度凝胶调剖剂微观成胶结构进行了电镜分析,采用室内岩心实验,对注水井调剖结合采油井堵水的方法的可行性进行评价,并对调堵结合用量和顺序进行优化。研究结果表明,堵剂微观结构密实,具有良好的注入选择性和封堵能力,调堵结合増油效果明显好于单独调剖或堵水,且调堵结合宜采用"先调后堵"的方式,以0.2 PV调剖剂+0.1 PV堵水剂的用量的驱油效果最好。实验研究的结果对于改善调堵效果和方案设计提供了技术思路和参考依据。     

注聚合物后转后续水驱油田整体调剖研究

针对孤岛油田中一区Ng3层段注聚合物后转后续水驱时对应油井聚合物产出浓度高的问题 ,开发出一套相应的调剖治理技术。综合考虑注聚合物井的渗透率、吸水剖面、注入动态、井口压降曲线及对应油井的聚合物产出浓度等因素 ,利用模糊综合评判原理优选出最佳的调剖井 ,并根据注入动态优化了堵剂类型和堵剂用量。在矿场实施后 ,处理井的视吸水指数下降 ,剖面得到改善 ,对应的油井聚合物浓度降低 ,日产油量增加。 11口调剖井对应的 49口油井中 ,见效 35口 ,受效率达 71 4%。说明这套调剖技术能有效地改善注聚合物后转后续水驱油田的开发效果。     

弱凝胶体系调剖堵水实验研究及应用

针对油井综合含水率高的特点,选取弱凝胶体系作为深部调驱堵水剂。实验测试不同聚丙烯酰胺(HPAM)浓度和不同交联剂浓度下的弱凝胶成胶强度,优选出HAPM的浓度为2000 mg/L,交联剂的浓度为800 mg/L。为了降低成本提高调驱堵水效果,在弱凝胶体系的基础上,优选黏土、悬浮剂和固化剂的浓度,配制黏土凝胶。开展了填砂管试验和人工裂缝模拟实验,完成了弱凝胶体系的段塞优化设计。研究结果表明,对于大孔道型储层最优的段塞组合为聚合物+弱凝胶+黏土凝胶+弱凝胶;对于裂缝性储层,还需要在段塞组合中加入无机堵剂。通过现场的施工应用,调驱堵水后的对应采油井组采油量增加,含水率下降,措施效果明显。     

基于井间动态连通性模型的注采参数优化方法

水驱油田开发过程中,由于储层非均质性以及注采参数与井网不匹配,造成优势通道发育,注入水低效无效循环严重.为了对注采井间各方向优势通道进行定量描述,基于物质平衡理论与叠加原理,在考虑井底流压变化的基础上,建立了油藏井间动态连通性反演模型——阻容模型,并运用人工蜂群算法进行求解,通过模型求解得到了不同注采井间的连通系数,经验证该系数合理表征了油藏井间动态连通程度.针对优势通道发育造成注水井在各注采方向上水驱不均衡、剩余油饱和度分布差异较大的问题,基于最优化理论,以当前各生产井含水率条件下生产井总产油量最大为目标函数,结合油水井动态生产数据,建立一种基于井间动态连通性模型的注采参数优化方法,并利用优化算法对该模型进行求解.实例应用表明:利用本文方法优化注采参数后,含水率得到明显控制,注入水驱替效率明显提高,并且本文方法仅需要油水井的动态生产资料,简单实用,对矿场具有较高的应用价值.     

特高含水期多层合采油藏油井液量调配优化方法

水驱油藏进入特高含水期,井网相对固定,受储层非均质性的影响,油井含水差异大,油井液量调配是改善油井开发效果差异的经济有效的主要措施.为建立油井液量调配的优化方法,以多层合采油藏中一注多采井组为例,考虑特高含水期储层物性参数和剩余油分布的非均质特征,将一注多采井组等效为多个一注一采井组;综合考虑渗透率和原油黏度的时变特征以及注水启动压力,建立了一注一采多层合采剖面模型开发指标的计算方法,以油井液量调配后各油井含水率趋于一致为目标,采用迭代法计算得到油井调配所需液量.经过数值模拟验证表明,采用建立的油井液量调配优化方法得到的液量进行生产,在给定的调配时间内油井能够达到相近的含水率,有效改善了水驱开发效果.     

The Mechanism and Usage for Enhanced Oil Recovery by Chemotaxis of Bacterium BS2

Due to its chemotaxis, the motion ability of bacterium BS2 is very strong, and under the microscope, the distribution grads of bacterium concentration can be seen at the oil-water interface. During the experiments in glass box, it can be observed, with eyes, because of the chemotaxis, that muddy gets thicker and thicker at the interface gradually, and it is measured there, from sampling, that the bacterium concentration is 10^9 cells/mL, pH value 4.4 and the concentration of bio-surfactant 2.87%; The microbial oil-displacement experiments are carried out in emulational network models, and the oil-displacement mechanism by the bacterium and its metabolizing production is studied. And, during oil-displacement experiments in the gravel-input glass models, because of the profile control of thalli and the production, the sweep area of subsequent waterflood becomes wider, which can be seen with eyes and the recovery is enhanced by 13.6%. Finally, the successful field test is introduced in brief: the ratio of response producers is 85.7%, and the water-cut degrades by 6.4%, while 20038t oil has increased in accumulative total in 2 years.