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。     

IPN凝胶颗粒对裂缝岩芯的封堵行为实验研究

采用单岩芯流动试验考察了IPN、606、612三种预交联凝胶颗粒在裂缝性岩芯中的封堵系数分布情况,同时研究了三种凝胶颗粒在裂缝岩芯中4、10、30、180d后的封堵率、封堵保留率、颗粒突破压力梯度。试验结果表明：凝胶颗粒在裂缝岩芯中的封堵系数分布及其动态规律能很好的用来评价颗粒在裂缝岩芯中的运移规律与调剖特性。发现IPN凝胶颗粒表现了良好的封堵效果,当注入1PV水时,裂缝长岩芯段封堵系数很稳定,明显高于606和612两种凝胶颗粒。180d后在裂缝岩芯中的封堵效率能达到90.3％,堵水率保留率达到99％,适合作为“窜流型油藏”的深部调剖剂。     

预交联凝胶颗粒调驱研究

针对延长油田地下交联凝胶调驱存在的问题,提出并开展了预交联凝胶颗粒性能评价及调驱实验研究.实验结果显示,选择的预交联颗粒具有良好的吸水膨胀性能,在延长油藏条件下(矿化度41 811 mg/L,温度80℃),15 d后颗粒粒径可膨胀至几百纳米,表明微球具有一定的耐温耐盐性;预交联颗粒对单管填砂模型具有较好的封堵效果,且能运移到模型深部,表明颗粒适合深部调驱的需要;颗粒具有良好的变形能力,且能够高强度封堵高渗透层,显示出良好的剖面改善能力;预交联颗粒可分别提高高、低渗管采收率16％、26％,使并联双管总采收率最终达到75％,表明高剩余油条件下,预交联颗粒能封堵高渗透层,从而有效启动低渗透层.     

数值模拟在低渗裂缝油藏调剖中的研究应用

低渗透裂缝性油藏注水后,注入水容易沿裂缝窜进,油藏含水上升快,在较短时间内就进入高含水阶段。针对靖安油田长6油藏低渗透、裂缝性特点,提出了有针对性的稳产技术对策——预交联颗粒+交联聚合物复合深部调剖技术。通过油藏数值模拟,确定了调剖剂用量,预测了封堵半径,并评价了调剖效果。在此基础上,对注采井组进行了深部调剖施工方案的设计,通过复合深部调剖技术的现场应用,取得了较好的增油效果。研究成果为低渗透裂缝性油藏控水增油技术的研究和矿场应用做了有益的探索,具有一定的借鉴指导意义。     

双河油田深部调驱技术研究与应用

双河油田在注水中存在油田水淹严重、注水波及不均匀等问题,常规调剖工艺无法从根本上解决上述问题。通过室内实验优化筛选、评价,研制了由聚合物和交联剂组成的弱凝胶调驱体系及基本配方,其中交联剂具有较高的膨胀率,发挥了深部调剖的作用,能有效封堵大裂缝出水通道,聚合物主要发挥驱油作用,能有效启动小裂缝中的剩余油。利用该体系在双河油田的5口井进行了矿场应用,取得了降水增油的效果。     

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。     

多孔介质中预交联凝胶颗粒渗流规律模拟

为了研究预交联凝胶颗粒(PPG)在多孔介质中的渗流规律,基于物质守恒定律建立反映预交联凝胶颗粒孔喉堵塞、堵塞颗粒变形重启动特性的PPG驱数学模型,并采用IMPES方法和四阶Runge-Kutta方法求解。结果表明:PPG可以在不伤害中、低渗部位前提下实现油藏深部调剖;PPG的注入速度和注入体积分数是影响调剖效果的重要因素;PPG粒径与孔喉直径的匹配性和临界压力是影响调剖效果的关键因素,粒径与孔喉直径之比和重启动临界压力较低时无孔喉堵塞,粒径与孔喉直径之比和重启动临界压力过高会造成储层伤害。     

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。     

剪切与吸附对弱凝胶深部调驱作用的影响

分别用玻璃微珠、石英砂、露头砂制作填砂模型,研究了弱凝胶体系的动态性能变化以及剪切与吸附对其深部调驱作用的影响.研究结果表明,动态条件下弱凝胶体系在3种介质中均可发生交联反应,其封堵能力、有效作用距离、深部调驱作用在玻璃模型、石英模型、露头模型中依次降低,水驱后弱凝胶均呈颗粒状.剪切作用可破坏弱凝胶三维结构及聚合物分子链,延长动态成胶时间,降低弱凝胶的封堵强度及其深部调驱作用;吸附作用可富集交联剂,加快交联速度,缩短动态成胶时间,降低弱凝胶本身强度、可运移性及其深部调驱作用.     

堵水调剖技术现状和发展方向

堵水调剖技术是油田提高水驱波及系数、改善水驱开发效果,实现油藏稳产的重要手段。本文从堵水调剖的分类:油田化学堵水技术;机械堵水、调剖技术;油水井对应堵水、调剖技术;注水井调剖技术;油田区块整体堵水;深部调剖技术等方面系统分析了堵水调剖技术的研究现状,着重研究了化学堵水调剖,展望了该技术的发展趋势。     

特低渗油藏水平井区深部调剖技术适应性评价及应用

肇州油田具有储层渗透率(特)低、非均质性强、油层薄等特点,由此导致水平井区油井含水上升快、产量低。针对该油田的油藏特点,选用地下聚合交联的凝胶SC-2作为调剖剂;从注入性、封堵能力、封堵选择性等方面对SC-2凝胶在目标区块中的适应性进行评价;并设计了目标区块水平井区深部调剖矿场试验方案。室内实验结果表明,在目标油藏条件下未成胶SC-2溶液的黏度与水相近,具有良好的注入性;在储层模型中聚合交联后的凝胶对水窜通道封堵率达到99%以上,且对水流通道具有良好的封堵选择性。矿场试验结果表明,目标区块实施深调后,注水井吸水剖面得到改善,油藏中液流方向得到调整,油井含水率明显下降,其中肇57-平35井的含水率由85.0%下降到78.2%,日产油由1.1 t上升至1.3 t。     

膨胀颗粒与甲叉基聚丙烯酰胺复合堵剂堵水研究

应用砂岩微观孔隙模型实验方法，对ＴＰ－９２０膨胀固体颗粒与甲叉基聚丙烯酰胺复合堵剂在双重孔隙介质油层中的封堵机理进行了实验观察研究。通过实验现象观察结合油田现场化学堵水效果分析得出，该类化学堵剂的封堵机理和堵水效果主要表现为：携带液的吸附水膜机理和固体颗粒膨胀后对储层微裂缝及大孔道的物理堵塞机理，由此而产生的驱替—封堵效果对双重孔隙介质油层的化学堵水具有更加理想的控水增油作用。     

纳米级微球调剖剂的性能评价及自聚集封堵特性

低渗透油藏孔喉细小、结构复杂,常规体膨性微球调剖剂存在注入与封堵性矛盾,难以实现深部调剖。为解决这一矛盾,以苯乙烯、丙烯酰胺为单体,采用乳液聚合法制备了表面富含酰胺基团的聚合物微球调剖剂（CSA）,向油藏中注入粒径小于孔喉直径的CSA微球分散溶液,运移到油藏深部后,在物理化学效应作用下微球自聚集成大尺寸的微粒簇,从而实现对流体通道的封堵。CSA微球具有低膨胀倍数,在向深部运移过程中能够有效避免剪切破碎;通过透射电镜可以观察到CSA微球在100 ℃老化35 d后,依然保持规则均匀的球形,热稳定性良好,并且微球具有核壳非均质结构。瓶试实验表明,随着阳离子浓度增加,CSA微球聚集时间逐渐缩短,并且二价阳离子的影响大于一价离子。岩芯驱替实验表明,CSA微球具有良好的注入性,聚集后的CSA微球团簇能够产生有效封堵并能运移至油藏深部起到调剖作用。     

深部调驱缓膨高强度颗粒的制备及其性能评价

为了减缓聚丙烯酰胺体膨颗粒遇水膨胀速率,满足非均质性地层深部调驱的需要,采用乳液聚合技术,以丙烯酰胺、天然胶乳为主要原料,制备了缓慢膨胀的高强度油田堵水调剖颗粒.分别对天然胶乳、交联剂、引发剂以及膨润土的加入量对产品膨胀性能的影响进行了实验研究,确定了实验的最佳配比:水600 g、丙烯酰胺150 g、交联剂0.45 g、引发剂0.4 g、膨润土55 g、天然胶乳190 g,制备的堵水颗粒浸水110 h后开始缓慢膨胀,10 d吸水倍率50 g/g,耐温83.1℃,封堵率98.4%.实验结果表明,在聚合体系中加入天然乳胶与丙烯酰胺共聚能够极大地减缓堵水颗粒浸水初期的膨胀速率,增大体膨后颗粒强度,适合深部储层调驱.     

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。     

裂缝性储层化学堵水技术研究

油田在长期的注水开发过程中,储层由于具有可溶性,或胶结性差的原因,会形成裂缝性储层,而裂缝性储层在调整吸水剖面时,凝胶类的调剖剂在矿场应用出现了调剖效果差,有效期短的问题,因此,油田现场急需研究一种堵塞强度高,封堵效率高的裂缝封堵剂。在室内我们研究了一种以水泥为主要材料的裂缝性化学堵水技术,该技术可以有效的封堵裂缝性储层,同时具有成本低、封堵效率高、封堵强度高的特点,具有很高的矿场应用价值。     

适合海上B油田聚驱后非均相在线调驱性能评价

针对渤海B油田聚合物驱后储层非均质性增强,注水突进严重,产油量低等问题,通过室内实验评价研究,优选了两种非均相在线调驱体系FJX-1和FJX-2,开展了海上油田聚驱后,高含水期阶段非均相在线调剖、调驱性能评价及驱油效率分析。结果表明,聚合物与FJX-1、FJX-2在线调驱体系的封堵效率分别为61.42%、83.45%、93.17%,FJX-2调驱体系的复合黏度、弹性模量均好于聚合物和FJX-1调驱体系,表明其封堵性能与粘弹性能最好,对比液流转向能力,注入聚合物与FJX-1、FJX-2在线调驱体系后,高、低渗透率层的产液分数比分别从87:23、89:21、88:12下降到最低的61:39、48:52和35:65,在后续水驱中FJX-2在线调驱体系的岩心的高、低渗透率层的产液分数比依然可以达到66:34,FJX-2在线调驱体系对高渗透率层封堵效果明显。驱油实验可以看出,三种体系驱过程中最低含水率分别为：54.58、52.97、44.39。聚合物驱后继续FJX-1、FJX-2体系驱,可以提高采收率值分别为6.32%和11.84%,对比可知,最佳的调剖与调驱段塞组合为调剖(1500mg/L PL+1500mg/L JLJ)+调驱(1500mg/L RY+300mg/L PPG),非均相复合体系的调剖与调驱性能,通过对高渗透率层的有效封堵,不仅使中、低渗透率储层中的原油得到动用,同时对残留在储层内的部分原油也发挥了驱替效果。同时,矿场试验也表明,非均相复合驱在海上油田具有广阔的发展前景。     

牛圈湖油田储层潜在裂缝特征及注水开发对策

牛圈湖油田西山窑组油藏为低孔、低渗、低压油藏,油藏天然裂缝不发育,但部分油井投入注水开发后,初期就出现含水快速上升,甚至早期水淹的现象.运用示踪剂监测、脉冲试井及生产动态资料等方法分析目前油藏见水特征,认为研究区次生裂缝分布广泛,裂缝主要为超破压注水与人工压裂形成,且裂缝发育方向受区域最大主应力方向及油藏构造形态控制.通过实施堵水调剖,控制注水压力,转注主向水淹井,调整井网等措施,可提高注入水波及程度,控制含水上升速度,达到最终提高采收率的效果.     

油田高含水期无效水治理对策研究及效果评价

东部某油田V区块1976年投入开发,目前已经进入了高含水开发后期,综合含水已达到93％以上。经过长期注水开发,储层内部油水分布复杂,水油比逐年升高,注水低效、无效循环问题日趋严重,产量递减逐年加大。为此,近两年将该区块做为治理无效水循环重点试验区,以深化储层认识为工作重心,主要通过发展和完善堵水、调剖主导工艺技术,开展深度大剂量的调剖、堵水先导性试验,优化储层注采结构。总结形成一套适合高含水开发区提高水驱油效率,减少无效水循环的成熟配套技术,提高区块整体开发水平,并为同类油藏深化稳油控水工作提供了借鉴方法。     

薄层底水油藏底水锥进控制可视化研究

常规底水油藏采用射孔建立底水隔板控制底水锥进。针对薄层底水油藏的底水锥进提出了不射孔建立底水隔板的方法。该方法通过冻胶型选择性堵剂的选择性注入和由工作液与原油的密度差而产生的重力分异作用形成隔板，控制底水锥进。在隔板建立中，选择性堵剂、高密度盐水和过顶替液起了重要作用。通过可视化物理模拟形象直观地表达了薄层底水油藏不射孔建立底水隔板控制底水锥进的过程。现场应用证明，该方法可以解决陆梁油田的薄层底水油藏底水锥进问题。