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.     

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   

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%。     

高性能深部调驱体系试验

 应用交联聚合物体系对油层进行深部调驱可有效提高原油采收率。在70℃条件下,通过正交试验优选出了一种交联聚合物调驱体系,其主剂基本组成为0.30%聚合物+0.08%有机铬+0.10%六亚甲基四胺+0.08%苯酚。为延长该体系的成胶时间,考查了延迟交联剂草酸钠(SO)对体系成胶时间和强度的影响。选定SO的质量分数为0.04%时,体系的成胶时间约为48h,成胶强度约为0.057MPa。矿化度、温度、pH值等因素可对体系的成胶性能产生影响。在70℃条件下,当Na+质量浓度小于36000mg/L,Cacl2质量浓度小于1000mg/L,pH值为5—7时,体系具有较好的成胶性能;体系在60—90℃条件下生成的冻胶强度大于0.056MPa。使用单管岩心驱替试验模拟了体系的调驱性能,结果表明,体系的调驱效果较好,水驱后采收率提高幅度高达20%以上,封堵率大于95%,加之70℃下成胶时间在48h以上,可以达到油层深部调驱的目的。     

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.     

深部调驱技术在洲城复杂断块油藏研究中的应用

开展适合极复杂断块中高渗透油藏特性的调驱体系研究和应用,以提高水驱波及体积.通过对油藏注水动态特征和有机冻胶类深部调驱体系的评价研究与调驱现场应用,研究形成了适合于苏北盆地洲城油田的深部调剖工艺技术,所研制的聚合物冻胶深部调驱体系交联时间、交联强度可控,具有较强的选择性注入和封堵能力,同时与地层配伍性和稳定性较好.现场应用后,见到了注水压力升高、油井含水下降、产油量增加的理想效果.说明深部调驱能够解决极复杂断块油藏注入水沿冲刷孔道无效循环、水驱波及效果差、采收率低的问题.     

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。     

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。     

孤岛油田冻胶型深部调剖剂实验研究

孤岛油田聚合物驱后恢复水驱,含水率迅速上升,油井很快水淹.针对孤岛油田地层温度70℃,地层水矿化度5 004 mg/L的条件,为其研究了聚合物驱后深部调剖剂,并对其配方、性能、组合优化、用量优化和注入方式和时机进行了考察.研究发现:调剖剂的交联时间可以控制,冻胶体系成冻时间从1~20 d可调,成冻后强度高.聚合物驱后,为使组合调剖剂能进入深部高渗透层,必须按照先弱后强的顺序注入组合调剖剂.深部调剖剂的用量存在最优值,驱替实验中,用量为0.1Vp时,采收率增幅最大,产出投入比最大.注入相同量深部调剖剂,越早注入,所得的最终采收率会越高.     

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。     

孔喉半径对弱凝胶体系封堵性能的影响

利用不同粒径的石英砂和砾岩制作填砂模型,并计算每个模型对应的孔喉半径,研究了孔喉半径对弱凝胶体系封堵性能的影响。驱替试验结果表明,随填充颗粒半径的减小,孔喉半径也减小,而后续水驱最高封堵压力增大。当孔喉半径小于0.376 mm时,弱凝胶体系封堵效果良好,最高封堵压力高于2.5 MPa;而当孔喉半径大于0.376 mm时,弱凝胶体系的封堵效果不理想,最高封堵压力低于0.35 MPa。测定产出胶体视黏度结果表明,孔喉半径对产出胶体视黏度也存在类似规律,以孔喉半径0.376 mm为界限,当小于该值时,胶体的视黏度较未通过填砂模型的胶体的视黏度大幅降低为3 352 m Pa·s;而大于该值时,胶体的视黏度则大于14 894 m Pa·s。     

长成冻时间的深部调驱剂研究

长成冻时间的深部调驱剂是以 HPAM为主的复配聚合物 ,由树脂交联剂 1 0 3交联形成的 .由冻胶强度级别的划分定性地测定成冻时间和突破真空度的方法定量测定冻胶强度 .评价了不同聚合物、交联剂及矿化度在不同温度下的成冻时间及强度 ,并作出了成冻时间及强度等值图 .结果表明 :成冻时间在 1～ 3 0 d范围内可调 ,强度 (即 p BV值 )在 - 0 .0 6 0～ - 0 .0 3 0 MPa范围内可调 .由成冻时间和强度等值图可找出具体地层条件下的不同成冻时间及不同强度调驱剂配方     

非均质油层粘弹性凝胶颗粒提高采收率机理研究

通过非均质双填砂管调驱实验、平板夹砂模型驱油实验和微观驱油实验对黏弹性凝胶颗粒(PPG)提高非均质油层采收率机理进行了研究。非均质平行管岩心调驱实验表明:PPG可在孔隙介质中不断重复封堵与运移,具有良好的调驱性能;PPG优先进入并封堵高渗透层,调整非均质地层吸水剖面,将高渗和低渗岩心的分液量比由原来的高于90∶10调整至30∶70,具备显著的液流转向及油层分流能力;同时,PPG可将低渗透油层的采收率在水驱基础上再提高32.1%;而高渗透油层及整体采收率则分别提高13%和22.9%。微观驱油实验结果表明,PPG能够对不同孔径的孔道进行动态交替封堵,具有显著的封堵高渗孔道、调整非均质、增大波及系数的能力。非均质平板夹砂模型驱油实验中,PPG对不同渗透率条带中的原油都有驱动作用,最终采收率达89%。微观驱油实验结果表明,PPG在非均质油层中实现动态液流转向、扩大波及系数是其提高采收率的主要机理。     

聚合物流变性对非均质油藏波及效率的影响

研究聚合物溶液的流变性与其在非均质油藏中渗流特性之间的关系,可为进一步发挥聚合物驱在海上油田的应用效果提供理论依据。结合海上某油田砂岩稠油油藏实际的非均质性特征,研制出一种能在高压下模拟驱油体系在油藏深部渗流的层内非均质性二维可视填砂模型,实验筛选出同一剪切速率下,剪切黏度近似相等,但流变性差异较大的3种驱油体系,并以固定剪切速率的注入方式进行渗流实验。实验表明,3种驱油体系驱替后,在模型中均呈现楔形的剩余油分布状态,但透光面积和渗流规律存在较大差异。聚合物溶液的流变性能够延缓注水进入无效循环的阶段,从而改善低渗透层的水驱油波及效率,表现为幂律指数n越小,波及效率越高。     

泡沫体系注入方式优化及可视化研究

针对一些油田地层矿化度高的特点,使用抗盐起泡剂HY-6,通过非均质填砂管实验,研究4种注入方式对泡沫调剖增油效果的影响,并研究泡沫在非均质可视化填砂模型中提高采收率的机理.结果表明:注入一定量的聚合物前缘段塞有利于增大波及系数,4种注入段塞组合方式中较好的组合方式"为质量分数为0.1%聚合物YG100前缘段塞(0.1 PV)+质量分数为0.3%起泡剂HY-6段塞(0.3 PV)+泡沫主段塞(0.5 PV)";泡沫驱主要利用贾敏效应封堵高渗区,增大低渗区的波及系数,从而提高采收率.此外,泡沫前缘因遇油消泡,产生气驱和稀表面活性剂驱,可以明显改善高渗区的洗油效率.     

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。     

多孔介质中聚合物弹性微球的运移规律与调驱性能

为了促进聚合物弹性微球深部调驱技术的大规模应用,通过岩心驱替实验,研究了多孔介质中聚合物弹性微球的运移规律与调驱性能。结果表明:聚合物弹性微球能够在多孔介质中不断地运移、封堵、变形、再运移、再封堵,注入压力呈现出波动式变化特征,后续注水阶段仍保持较高的注入压力水平;聚合物弹性微球的滞留量随距入口端距离的增加而减少,在出口端也有少量的聚合物弹性微球滞留;聚合物弹性微球能够选择性进入和封堵高渗大孔道,在后续注水过程中,高、低渗管的分流率仍保持在50%左右;岩心渗透率、注入浓度、注入速率和矿化度均影响聚合物弹性微球的调驱效果,在实际应用时需要选择合理的参数范围。可见聚合物弹性微球具有良好的注入性和运移性,可以依靠自身弹性运移至储层深部区域,且对低渗层具有保护作用,聚合物弹性微球封堵后具有较强的耐冲刷能力,从而达到较好的深部调驱效果。     

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%.     

姬塬油田侏罗系油藏早期见水堵水调剖技术研究

针对姬塬油田侏罗系油藏开发过程中孔隙性见水的特点,对不同调剖剂进行了室内适应性及现场实验评价,设计优选了预交联颗粒加缔合聚合物弱凝胶为主的复合深部调剖体系.预交联颗粒发挥深部调剖作用,有效封堵大的孔喉通道;缔合聚合物弱凝胶为辅,使其发挥封堵和驱油作用.现场应用表明该体系具有很好的堵水调剖效果,能满足姬塬油田侏罗系油藏堵水调剖的需要.