新型耐温堵水调剖剂的研制与性能评价

HPAM凝胶是目前国内外采用最广泛、最有效的化学堵水调剖剂,其中苯酚/甲醛体系是HPAM凝胶类堵水调剖剂最常用的交联剂。但是苯酚/甲醛交联剂气味和毒性较大,尤其是高致癌性,严重限制了其在现场的应用。首先,在室内合成了低毒水溶性的羟甲基多酚THMBPA;其次,以THMBPA为交联剂主剂,以多乙烯多胺TET为交联剂辅剂,研究了部分水解的聚丙烯酰胺HPAM与THMBPA/TET复合交联剂的凝胶动力学,考察了p H值、复合交联剂配比、温度对成胶时间和凝胶长期稳定性的影响。实验结果表明,在120℃下,该凝胶体系的成胶时间可在10~120 h范围内任意调节。在120℃下凝胶可稳定存在90 d,在90℃下可稳定存在100 d。     

延迟硅酸凝胶调剖剂超长岩心驱替实验研究

延迟硅酸凝胶调剖剂具有价格低,可解堵,便于现场大剂量注入的优点,相比有机聚合物冻胶类堵剂,可降低调剖作业成本近1／2,但在推广应用中,对该堵剂进入地层后性能变化、成胶效果却无法监测和评价。通过30m超长岩心驱替实验研究,考察了吸附及水体稀释等综合因素对该堵剂性能影响。实验结果表明：影响延迟硅酸凝胶胶凝强度的主要因素是稀释与吸附,吸附导致延迟硅酸凝胶体系成胶组分匹配关系的破坏．但是该体系在吸附和稀释后依然有较好的成胶效果。     

磺酸甜菜碱型聚丙烯酰胺/铬凝胶自修复过程的热力学研究

磺酸甜菜碱型聚丙烯酰胺/铬凝胶体系可用于调剖堵水,该凝胶经过剪切破坏后又能够实现一定程度的自修复。为了研究该凝胶的自修复过程及影响因素,在对凝胶体系进行热力学分析的基础上,建立了铬凝胶胶团的热力学函数关系,从而确定了成胶温度和无机盐浓度两个影响因素,同时给出了自修复过程的模型。通过室内成胶实验研究了成胶温度、无机盐硫酸钠的浓度对成胶和自修复过程的影响。实验结果表明,凝胶自修复的最佳温度在45~60℃之间,这一实验结果与热力学上的理论推测是一致的,而无机盐硫酸钠的浓度在220~1 600 mg/L之间,也证明了在理论上是存在一个最佳的浓度范围。     

疏水缔合聚合物凝胶调剖剂在陆9K1h油藏的应用

针对油水层复杂、渗透率高、含水上升快的陆9K₁h油藏,在室内通过筛选增粘能力和抗剪切能力较强的疏水缔合聚合物作为调剖用凝胶主剂,采用酚醛类作为交联剂,研制的凝胶体系（AP-BC）表观黏度可达11×10⁴mPa·s,并具有较好的稳定性;经多孔介质剪切后凝胶成胶时间延长50%,胶体强度降低小于10%,稳定性更好,老化5个月未见脱水现象;在相同渗透性的油、水饱和的填砂管实验中,AP-BC凝胶更易封堵水层。由于陆9K₁h油藏具有底水、薄层的特点,因此采用了“垫+调+堵”多段塞深部封堵的工艺,通过逐渐提高弱凝胶的强度,促使高强度堵剂得到合理的放置,实现对高渗透大孔道的封堵作用,提高注水开发的波及效果。现场试验表明,7个井组中,对应油井在调剖后第2个月到第6个月期间见到了明显增油效果。     

交联聚合物动态成胶及运移的室内模拟研究

室内采用长岩芯填砂装置模拟了交联聚合物注入、成胶封堵和运移过程。室内模拟结果表明,注入的调剖体系能够达到设计的封堵位置,在注入过程中体系受稀释、剪切和吸附等因素影响,其浓度和成胶前的初始黏度沿程呈下降趋势。在实验所用的浓度(0.2%HPAM)条件下,孔隙介质中的堵剂体系形成有效堵塞的时间显著延长,是静态条件下的6倍;从不同部位堵剂取样成胶后黏度和岩芯封堵前后注水压力变化情况看,有效封堵距离r小于设计封堵距离r′,0.67r′相似文献   

复合离子聚合物调剖剂深部调剖机理研究

对复合离子聚合物调剖剂的组成和化学反应原理进行了研究 ,根据大庆油田目前所用的配方 ,通过室内实验得到了相对分子质量不同的多种配方调剖剂 ,并对其成胶特点、在岩心中物理堵塞作用的大小、以及用量对调剖效果的影响进行了分析。研究结果表明 ,复合离子聚合物调剖剂的交联时间可以控制 ,成胶时间从 2天到十几天不等。成胶后强度大 ,粘度大于 2 0Pa·s且有效期长 ,在实验观察 9个月的时间里 ,冻胶的粘度没有明显降低。另外 ,复合离子聚合物调剖剂对地层的堵塞作用大 ,地层条件下可使渗透率降低 6 0 %以上。该调剖剂已在大庆油田进行了矿场试验 ,并取得了良好的调剖效果     

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.     

复合离子聚合物调剖剂深部调剖机理研究

对复合离子聚合物调剖剂的组成和化学反应原理进行了研究,根据大庆油田目前所用的配方,通过室内实验得到了相对分子质量不同的多种配方调剖剂,并对其成胶特点、在岩心中物理堵塞作用的大小、以及用量对调剖效果的影响进行了分析.研究结果表明,复合离子聚合物调剖剂的交联时间可以控制,成胶时间从2天到十几天不等.成胶后强度大,粘度大于20 Pa\5s且有效期长,在实验观察9个月的时间里,冻胶的粘度没有明显降低.另外,复合离子聚合物调剖剂对地层的堵塞作用大,地层条件下可使渗透率降低60%以上.该调剖剂已在大庆油田进行了矿场试验,并取得了良好的调剖效果.     

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。     

聚合物凝胶调剖剂配方优选及性能评价

 聚合物凝胶调剖技术是油田改善后期注水开发效果、保持稳产的有效手段。本文通过一系列单因素变量实验研究了多个因素对聚合物凝胶调剖剂的影响,从而确定了适合石南4井区头屯河组油藏的调剖剂配方并进行了性能评价。结果表明：在单因素变化情况下,聚合物凝胶调剖剂成胶强度随着聚合物、交联剂、稳定剂的浓度的增大而增大,随着水质矿化度的浓度增大而减小;成胶时间随着聚合物、交联剂、水质矿化度的浓度增大而减小,随着稳定剂浓度的增大而基本无变化。成胶强度随着老化时间、温度、剪切强度的增大而减小。随着调剖剂注入量的增大,阻力系数和残余阻力系数而逐渐增大,而且二者差距幅度加大;封堵率先缓慢上升,后快速上升,最后趋于平缓。针对石南4井区头屯河组油藏,建议采用的调剖剂配方为：聚合物（2500万相对分子量）浓度1500 mg/L、交联剂0.3%、稳定剂0.1%、水质矿化度26 g/L;注入方式为：前置段塞0.15 PV（孔隙体积）+主体段塞0.25 PV+保护段塞0.1 PV。     

新型深部调剖堵水剂研究及应用

研制了一种以聚丙烯酰胺为主剂,复合树脂作为延迟交联剂的调剖堵水剂,并在室内考察了其性能。该堵水剂具有强度高、成胶时间在较宽范围内连续可调整、配制简单及操作方便等特点。该体系聚合物使用浓度低(0.1%~0.5%),基液粘度低,易注入;能满足温度为40~80℃的低渗透油藏调剖、堵水的技术要求;成胶时间在10 h~25 d范围内可调,满足深部调剖及大剂量调驱的技术要求;成胶后凝胶强度高,能对高渗透层(段)形成有效封堵;体系基液pH值5~7,基本呈中性,对注入设备、油水井管柱几乎不形成腐蚀;配制简单、操作方便;所有化工材料均为固体,运输储存方便。截至目前,现场累计应用290井次,效果明显。     

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·L^-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．     

一种调剖剂的合成与性能评价

河南油田某区块地层温度异常、矿化度高,常规调剖剂所用的聚丙烯酰胺容易分解使得调剖效果差,调剖后的吸水剖面均质性不好。为了提高调剖效果,开展了新型调剖剂的研制。实验选用疏水缔合聚合物代替聚丙烯酰胺合成了一种调剖剂,并模拟油藏实际环境对其开展了调剖剂性能的室内实验评价。确定最佳的配方为:缔合聚合物的浓度是3 500—4 000mg/L的范围,调剖交联体系为:乌洛托品0.07%、苯酚0.07%、以及间苯二酚0.02%。最后对合成的调剖剂的稳定性进行了测定。实验发现,疏水聚合物的稳定性好,老化120 d后的黏度保留率很高,适合高温高矿化度油田调剖堵水。     

置胶成坝调剖技术的实验研究

注入水容易沿优势区域不均匀流动,横向上造成纺锤形指进。置胶成坝调剖技术能够实现凝胶等堵剂的深部放置,有效解决了同层水调剖难度大的问题。置胶成坝调剖技术使注入水在渗流优势区域的前进方向发生改变,波及到难动用的储层,有效提高了水驱采收率;通过可视平面填砂模型实验数据得到结论:早期水驱石油开采量大,采出水少;从0.5 PV开始,采出油的含水率在60%以上;采用置胶成坝调剖技术后,单胶坝和双胶坝提高了23%左右的采收率,同时双胶坝节约了13%的能耗,具有更好的经济效益。     

长效复合耐碱凝胶微球颗粒调剖技术

摘要：长效复合凝胶微球颗粒调剖技术是将微球颗粒调剖剂和凝胶组合以段塞组合方式注入地层,形成以颗粒调剖为支撑体,通过有一定粘度的凝胶调剖剂将其黏附于底层孔壁上,增加了段塞的封堵能力,提高了段塞封堵有效期和后驱注入液的波及系数。实验结果表明：凝胶体系在30－80℃条件下,成胶时间在2－15d可控,pH值范围在7－14之间,成胶粘度0.3－2.3?04mPa.s,突破压力梯度﹥4MPa/m。2008年在采油一厂进行了2口井的现场试验,3口见效井日产油由11.6t上升至20.2t,日增油8.6t;平均单井综合含水由93.1%下降至88.1%,下降了5.0个百分点。油井累计增油3299t,投入产出比 1：6.28。     

蒙古林油田弱凝胶深部调驱体系室内评价

本文从聚合物分子在剪切与未剪切的条件下对蒙古林油田弱凝胶深部调驱体系进行评价。实验表明聚合物分子被剪切后,主要影响凝胶体系的成胶强度,未被剪切时的凝胶强度明显高于聚合物分子被剪切后的凝胶强度,而从长期稳定性的角度来讲,聚合物分子是否被剪切,对稳定性的影响不是很大。剪切条件下聚合物溶液浓度为800mg/L和1000mg/L的已成胶的凝胶体系最高强度分别为4619mPa.s和4319mPa.s,远远低于聚合物未被剪切时的最高成胶强度34293mPa.s和31393mPa.s; 剪切后的聚合物在其成胶后的稳定性较好,恒温192h后,聚合物溶液浓度为800mg/L和1000mg/L的凝胶体系粘度最终保留值分别为2224mPa.s和2999mPa.s,粘度下降率分别为51.85%和30.56%。蒙古林油田所用凝胶体系配方为聚合物浓度为800mg/L和1000mg/L,聚/交比为30:1。     

一种低温锆弱凝胶调剖剂的研制

针对温度低于50℃的高含水油藏,研制出了一种聚合物/有机锆弱凝胶调剖剂.该调剖剂以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂,以自制有机锆YJ-1为交联剂,在35～50℃温度下能形成稳定的弱凝胶.该弱凝胶调剖剂配方为:800～1 500 mg/L HPAM,500～1 000 mg/L有机锆YJ-1交联剂,500～800 mg/L稳定剂.该体系适合的矿化度在50 000 mg/L以下,pH值4～9.该调剖剂成胶时间和凝胶黏度可调,岩心封堵率大于96%.     

岔39断块深部调驱体系评价

针对岔河集油田岔39断块的弱凝胶深部调驱体系进行了评价。开展了聚合物剪切前后弱凝胶体系成胶情况及老化脱水现象的对比研究。实验结果表明:弱凝胶体系经过高速剪切后,其初成胶时间由18 h上升到22 h;初成胶强度相差不大;稳定成胶时间都为72 h,稳定成胶强度由12 797 mPa.s下降到12 096 mPa.s,下降率为5.5%。开始脱水时间由100 d下降到90 d;完全脱水时间由392 d下降到140 d。室内优化后的弱凝胶体系成胶效果更好。驱油实验结果表明:弱凝胶段塞在0PV～0.08 PV的范围内,随着段塞的增大,采收率逐渐增高,但幅度不大。在0.08 PV～0.12 PV的范围内,随着段塞的增大,采收率急剧增高。但注入量大于0.12 PV时,随着注入量的增大,采收率基本不再上升。弱凝胶注入0.12 PV时,弱凝胶深部调驱比水驱提高采收率4.25%。先导性矿产试验结果表明:弱凝胶深部调驱在岔39断块有一定地驱油效果,17口油井中,见效增油7口(区域外见效1口),平均提高采收率1.4%。     

准噶尔盆地一中区克拉玛依组油藏调剖驱油配方研究

针对准噶尔盆地一中区克拉玛依组油藏储层物性及流体性质特点,探讨深部调驱和驱油技术结合提高油藏采收率的充要性,开展了深部调驱和驱油体系配方的研究,确定了有机铬凝胶体系配方、复合驱油体系配方和聚合物驱油体系配方。配方研究表明用于深部调驱的有机铬凝胶体系,具有成胶浓度范围宽、抗剪切和长期稳定性好等特点,与区块注入水有较好的适应性;复合驱油体系配方与一中区克拉玛依组原油界面张力可以达到10-3mN/m的超低水平。聚合物驱油体系中聚合物的长期稳定性很好,有氧条件下老化150天其粘度保留率接近100%,岩芯驱油试验可提高采收率10%以上。     

复合深部调剖体系在高盐稠油油藏中的应用

针对深层稠油油藏注水开发中存在的含水高、注水指进、地层水矿化度高等问题,提出了强弱结合,且耐盐性好的复合深部调剖体系。弱凝胶选定聚丙烯酰胺为主剂,与乌洛托品、间苯二酚交联而成,强凝胶为AM/AA的高分子聚合物。文中对弱凝胶配方进行了优选;研究了复合深部调剖体系对油藏的适应性以及注入参数。实验结果表明:优选出的2 500 mg/L聚合物、500 mg/L乌洛托品、300 mg/L间苯二酚、800 mg/L稳定剂(LN)、2 500 mg/L助交剂(AC)组成的弱凝胶体系,在75℃、161 303 mg/L的条件下成胶黏度为8 840 m Pa·s,老化90 d,凝胶强度仍能保持初始强度的80%以上;与其复配的预交联凝胶颗粒在上述条件下可吸水膨胀16.4倍,且保持有良好的柔韧性。调剖剂注入参数优化研究表明:0.25 PV的0.5%预交联凝胶颗粒+1 000 mg/L的聚丙烯酰胺溶液与0.25 PV弱凝胶对岩心的封堵率达97.5%。现场应用后,试验井组平均日产油量增加了5.7 t,平均含水下降了9.8%,取得了良好的降水增油效果。