生化法处理油田采出水用于配聚保黏的技术研究

将油田采油污水处理后替代清水用于配制聚合物溶液,既节约淡水资源,又减少污水外排.以胜利油田某区块采出水为研究对象,采用生物氧化和生物竞争抑制集成工艺,有效去除污水中的硫酸盐还原菌及硫化氢等还原性物质,使处理后的污水直接用于配制聚合物溶液.室内和现场试验结果表明:该工艺对污水COD去除率达65％以上,对硫化氢等还原性物质去除率达100％,且有效抑制SRB的活性.用处理后的污水配制的聚合物溶液黏度维持在20 mPa·s以上达20 d,达到聚驱生产要求.     

聚合物驱后砂岩储层岩石物理特征变化机制

通过样品测定、毛管压力和动静态井资料分析,对胜利油田注聚区的聚合物溶液电性特征、储层内部结构变化和注聚后的储层变化机制进行研究.结果表明:随着聚合物质量浓度的增加,混合溶液电阻率具有下降的趋势,下降幅度受聚合物溶液配制方式的影响;聚合物溶液的携带作用使聚驱前后储层表现为物性参数值变大、孔隙结构变好,见聚后由于聚合物滞留作用使孔隙结构变差,滞留聚合物质量浓度越大,孔隙结构越差;清水配制清水注入方式的聚合物驱替过程电阻率曲线呈斜躺"S"型,清水配制污水注入方式的聚合物驱替过程电阻率呈下降的趋势.     

疏水缔合聚合物溶液性能及其驱油效果

针对胜利油田高温高盐的油藏环境,设计合成了一种具有梳型结构的疏水缔合聚合物,系统考察了该聚合物溶液的增黏性、耐温抗盐性、长期稳定性、注入性和驱油效果。实验结果表明,随着浓度的增加,溶液黏度呈指数增长,增黏性强。在高温高盐条件下,该疏水缔合聚合物溶液黏度均比常规聚丙烯酰胺溶液高,表现出优异的耐温抗盐性能。在90℃条件下,随老化时间增加,溶液黏度先增加后降低,60 d后溶液黏度值大于40 mPa·s,表现出优异的长期稳定性。随注入量增加,压力先增加后趋于平衡,达到0.5 MPa,表明其注入性良好。当注入浓度一定时,随着注入倍数的增加,提高原油采收率幅度先增大后趋于稳定;当注入倍数一定时,随疏水缔合聚合物浓度的增加,提高采收率幅度增大。     

交联聚合物溶液流动特性及其评价方法

依据大庆油田交联聚合物深度调剖技术矿场试验需求,通过井口取样和进行化学剂浓度检测分析,对矿场交联聚合物溶液配制工艺的合理性进行了评价.在此基础上,从阻力系数、残余阻力系数、传输能力和流动成胶等方面对交联聚合物溶液的流动特性进行了实验研究.实验结果表明,由于分子结构上的不同,交联聚合物溶液在流动性质方面与聚合物溶液间存在明显差异.     

等粘度聚合物溶液对驱油效果影响研究

通过室内物理模拟实验,设计等黏度驱替实验中两种不同相对分子质量(1.9×107和2.5×107)聚合物溶液的黏度为78.9mPa·s(45℃下),对比了两者的黏弹性及其在等速注入和恒压注入下的驱油效果。实验结果表明,在等速注入和恒压注入,通过降低聚合物相对分子质量提高聚合物溶液浓度保持聚合物溶液黏度不变,低分子量高浓度方案化学驱采收率比高分子量低浓度方案提高近一个百分点;以等速方案最高压力恒定注入方案的化学驱采收率最高;在注入PV数相等时,相同黏度的两种不同聚合物交替注入驱方案驱油效果要优于这两种聚合物整体段塞驱方案。     

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。     

海水基清洁压裂液体系PA-VES90的制备及性能研究

为了降低海上油田压裂成本,开发研究了能够用海水、淡水或地层水配制的海水基清洁压裂液体系PA-VES90,并且实现了主剂PA-1和激活剂PA-JX1的工业化生产.室内评价结果表明:PA-VES90压裂液在90℃,170s-1下剪切1.5h,其黏度在40mPa·s以上,满足现场携砂要求.体系破胶简单彻底,利用2％的原油和柴油作为破胶剂,在2.5h完全破胶.破胶液具有较低表面张力,容易返排.体系对岩芯基质渗透率损害率和动态滤失渗透率损害率小于10％.用现场水样配制的清洁压裂液体系无沉淀、无絮凝,与地层流体配伍性良好.     

聚驱后B-PPG与HPAM非均相复合驱提高采收率技术

通过单填砂管流动实验中阻力系数的测量,对聚驱后支化预交联凝胶颗粒(B-PPG)与水解聚丙烯酰胺(HPAM)复配的非均相体系的封堵性能进行了评价,优选出了封堵能力最佳的BPPG、HPAM非均相体系;通过渗透率不同的双填砂管驱油实验和微观驱油实验,研究了聚驱后非均相体系的调剖与驱油能力。单管封堵实验结果表明:B-PPG与HPAM复配的非均相体系,能够对填砂管进行有效封堵,显著提高聚驱后填砂管阻力系数和残余阻力系数,HPAM与B-PPG按质量比例6∶4(干重)配制时封堵效果最好。双管调驱实验结果表明:非均相体系调驱能够明显改善聚驱后高渗管和低渗管的分流比,使剩余油动用程度较低的低渗管采收率大幅提高。微观实验表明:非均相体系提高聚驱后采收率方式主要靠增大驱替液的波及系数来实现。     

Cr~(3+)聚合物凝胶成胶效果及其影响因素

高质量浓度聚合物具有较强的黏弹性,但应用中有时会出现聚合物分子聚集体尺寸与油藏岩石孔隙配伍性较差的问题。针对大庆油田储层地质特征和流体性质,通过岩心流动性实验和驱油实验,以渗流特性为评价指标,利用正交试验优选出分子内交联聚合物凝胶体系后,研究凝胶体系黏弹性和驱油效率。结果表明:调节聚合物质量浓度、配制水矿化度、w(聚/Cr3+)可获得分子聚集体尺寸较小且阻力系数和残余阻力系数较高的分子内交联聚合物凝胶体系。聚合物溶液发生分子内交联后,一方面聚合物分子线团传输运移能力增强,且刚性增强,通过岩心孔隙时形变能力减弱,滞留能力增强,可有效提升注入压力,扩大波及体积;另一方面体系黏弹性和第一法向应力差均增大,洗油效率提高,二者综合作用表现出较高的驱油效率。     

污水配制污水稀释聚合物溶液黏度影响实验研究

为了研究渤海油田聚合物驱中产出污水对配制新鲜聚合物溶液性能的影响,通过室内模拟方法,研究了高温高盐条件下(82℃、矿化度为10×10~4mg/L),产出污水中残留聚合物浓度、乳化油含量及固体悬浮物含量等因素对聚合物干粉溶解及目标液性能的影响。实验结果表明:随着污水中残聚浓度的升高,所配制的聚合物母液及溶液的表观黏度增大、抗剪切作用增强;当残聚浓度大于600 mg/L时,母液黏度提高率在10%以上;随产出污水中含油及悬浮物浓度的增加,聚合物溶液抗剪切作用增强,而溶液黏度先呈缓慢降低的趋势。当污水含油量与悬浮物浓度超过100 mg/L时,所配制的聚合物母液和目标液黏度都快速下降。"污配"对母液和目标液的溶解、黏度及抗剪切作用产生了较大的影响,因此,在利用保聚污水配聚回注地层时,应尽可能保留残留聚合物而严格控制污水中含油和悬浮物的含量。     

孔喉尺度聚合物微球的合成及全程调剖驱油新技术研究

利用微材料合成方法,设计合成了孔喉尺度聚合物凝胶微球,并进行了微球在多孔介质中流动的室内实验和现场初步试验.显微图像表明,合成微球具有很高的圆球度和庞大的数量特征,可方便地在线注入油层.实验研究表明,微球具有良好的耐温性、耐矿化度特性和弹性变形能力,能在水中膨胀1～5倍;合成微球能在岩石孔隙中运移,使注入压力和阻力系数不断增加,后续注水后仍有很高的残余阻力系数;微球与聚合物溶液复合体系的阻力系数是纯聚合物驱时的8倍和水驱时的25倍左右,有加效效应和更高的提高波及体积能力.现场试验表明,孔喉尺度聚合物凝胶微球对油层具有良好的适应性,可显著降低高含水油井的含水率,增加原油产量.     

影响CO2吞吐采油效果的若干因素研究

为了研究CO2吞吐的生产规律及其影响因素,进行了一系列室内实验.着重研究吞吐时机(水驱后CO2吞吐,自喷后CO2吞吐)、降压方式(一次降压,多级降压)、原油粘度(11.7,20,100,1 430,2 540mPa*s)及CO2注入量、井底流压等因素对产油量的影响.得到了实验条件下所研究的因素与周期产油量的关系曲线.研究认为增加CO2注入量或降低井底流压、一次降压能够提高产油量;对稀油油藏,水驱后CO2吞吐的周期采出程度可达2%～3%;对稠油则因其粘度的大小,换油率的大小不同而有差异,原油粘度增加吞吐效果变差.该研究对CO2吞吐现场应用的设计具有一定的参考价值.     

聚驱后剩余油潜力影响因素研究

油田经过聚驱开发,地层中仍存在大量剩余油。研究地质与开发因素对剩余油潜力和分布的影响,对于开展进一步提高采收率技术有重要意义。通过开展室内物理模型实验,研究了渗透率变异系数、聚合物溶液注入孔隙体积倍数、聚合物分子量和聚合物溶液浓度对聚合物驱后剩余油潜力及分布的影响。实验结果表明,随着岩心渗透率变异系数增大,方案总采收率变小,但相差不多;随着聚合物分子量、溶液浓度、注入聚合物溶液段塞尺寸的增大,聚合物驱效果变好,聚合物驱阶段采收率和方案总采收率均增大。阐述的技术与方法对矿场开展聚合物驱具有指导意义。     

海水基清洁压裂液体系PA-VES90性能研究

摘要：为了降低海上油田压裂成本,开发研究了能够用海水、淡水或地层水配制的海水基清洁压裂液体系PA-VES90,并且实现了主剂PA-1和激活剂PA-JX1的工业化生产。室内评价结果表明：PA-VES90压裂液在90℃,170s-1下剪切1.5h,其粘度在40mPa.s以上,满足现场携砂要求;体系破胶简单彻底,利用2%的原油和柴油作为破胶剂,在2.5h完全破胶,破胶液具有较低表面张力,容易返排;体系对岩芯基质渗透率损害率和动态滤失渗透率损害率小于10%;用现场水样配制的清洁压裂液体系无沉淀、无絮凝,与地层流体配伍性良好。     

不同相对分子质量的APAM的制备及其动力黏度性质研究

以丙烯酰胺(AM)为原料合成了不同相对分子质量的聚丙烯酰胺(PAM).通过碱性水解反应制备了阴离子聚丙烯酰胺(APAM).采用胶体滴定法测定了APAM的水解度,考察了碱的用量、聚合物的相对分子质量对水解度的影响.探讨了温度、pH值、相对分子质量和水解度等因素对APAM动力黏度的影响,并根据实验结果进行了应用实验.研究结果表明:当酰胺基与碱的比例在1∶3时聚合物水解度达到60%,增加碱的用量,其最终水解度保持不变;水解度60%的APAM在温度为25℃、pH=8～10、相对分子质量172×104时的动力黏度达到13 400 mPa·s,将它应用于涂料中,其黏度从57 mPa·s上升至299.5 mPa·s.     

抗盐聚合物分子集聚影响因素及其渗流特性

利用电镜扫描方法研究了驱油用抗盐聚合物ASPAM和部分水解聚丙烯酰胺PHPAM溶液的分子聚集现象;模拟现场聚合物注入过程,分析了聚合物溶液质量浓度、配制水矿化度、多级过滤和机械剪切作用对聚合物分子聚集体的影响;通过岩芯实验,分析了ASPAM的渗流特性。结果表明,ASPAM显示了分子的聚集状态,达到聚集状态后其粘度显著提高;ASPAM较PHPAM具有优异的抗盐和抗剪切性,在多孔介质中的动态滞留量更大。实验研究对现场应用抗盐聚合物驱油,以及聚合物的改性具有指导意义。     

部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系在多孔介质中的渗流特征

利用胶结砂和填充砂2种多孔介质物理模型,通过岩心流动试验的方法评价了部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散体系(HACDS)在多孔介质中的流动性能.试验表明:随多孔介质中HACDS注入量的增加,水驱压力波浪式升高;HACDS的残余阻力系数随流速的增加而减小;HACDS的残余阻力系数远大于同浓度的HPAM溶液的残余阻力系数;成胶后的HACDS较未成胶的HACDS具有更好的封堵效果;HACDS具有选择性封堵作用;HACDS的突破压力梯度随流速的增加而增大,而且重复注入后,突破压力梯度大幅提高,是一种较好的调剖材料.     

孔喉尺度聚合物微球的合成及全程调剖驱油新技术研究

利用微材料合成方法,设计合成了孔喉尺度聚合物凝胶微球,并进行了微球在多孔介质中流动的室内实验和现场初步试验。显微图像表明,合成微球具有很高的圆球度和庞大的数量特征,可方便地在线注入油层。实验研究表明,微球具有良好的耐温性、耐矿化度特性和弹性变形能力,能在水中膨胀1~5倍;合成微球能在岩石孔隙中运移,使注入压力和阻力系数不断增加,后续注水后仍有很高的残余阻力系数;微球与聚合物溶液复合体系的阻力系数是纯聚合物驱时的8倍和水驱时的25倍左右,有加效效应和更高的提高波及体积能力。现场试验表明,孔喉尺度聚合物凝胶微球对油层具有良好的适应性,可显著降低高含水油井的含水率,增加原油产量。     

表面活性剂压裂液机理与携砂性能研究

用透射电镜和扫描电镜等多种实验手段,结合表面活性剂溶液的基础理论,通过对表面活性剂内外在宏观与微观关联性质的分析,研究并基本认清了表面活性剂压裂液的成胶机理和破胶机理;论证了表面活性剂压裂液以弹性携砂为主的机理,提出了用悬浮切力来表征表面活性剂压裂液携砂性能的新方法。实验结果表明:在100 s?1的剪切速率下,胍胶压裂液和表面活性剂压裂液最低携砂黏度分别为100 mPa.s和30 mPa.s,在同样剪切速率下表面活性剂压裂液的最低携砂黏度比胍胶压裂液小得多。     

电渗析回用聚驱污水为配聚用水的试验研究

由于大庆油田聚驱污水的矿化度较高(约4 000 mg/L),其中大量的K 、Na 、Ca2 、Mg2 等阳离子能引起聚合物较大的黏度损失,所以聚合物只能用低矿化度清水配制.选用电渗析来降低聚驱污水的矿化度,通过小型电渗析的现场试验,证明电渗析对矿化度的去除率可达90%以上,能显著改善聚驱污水的配聚性能,并且处理后的低矿化度聚驱污水能够达到或超过清水的配聚效果,从而可以代替清水用于现场配制聚合物溶液驱油;此外要使聚驱污水达到和清水一样的配聚效果,电渗析的脱盐能耗只为0.95 kW.h/m3,低于购买清水的价格,是一种经济有效的降矿化度技术,适用于处理聚驱污水.