大庆油田S区块水驱后聚合物驱注入方式优化研究

针对大庆油田水驱开发相继进入高含水阶段的现状,聚合物驱作为水驱后接替开发方式,大大减缓了大庆油田的产量递减.基于大庆油田水驱后聚合物驱的发展现状,模拟大庆油田S区块的油层条件,采用室内物理模拟实验方法,进行了水驱后聚合物驱注入方式的优化研究,主要研究了聚合物恒速恒浓、恒速梯次增浓、恒速梯次降浓和增速梯次降浓四种注入方式的驱油效果,通过对比采收率指标,最终确定了水驱后聚驱的最优注入方式为增速梯次降浓,为大庆油田S区块水驱后聚合物驱注入方式的优选提供了指导.     

聚合物驱提高油藏采收率机理调研

聚合物驱油是指在注入水中加入一定量的水溶性高分子聚合物,增加注入水粘度,并且降低水相渗透率,改善水油流度比,扩大注入水波及体积,进从而提高原油的宏观采收率。聚合物驱油机理是提高采收率方法中较简单的一种,它通过降低水相流度,改善水油流度比来提高波及系数。一般来说,当油藏的非均质性较大和水驱流度比较高时,聚合物驱可以取得明显的经济效果。聚合物具有粘弹性,驱替残余油的力与牛顿流体水的不尽相同,不仅有垂直于油水界面克服残余油的毛管力,而且还有较强的平行于油水界面驱动残余油的拖动力,因而也提高微观驱油效率。本文通过聚合物驱调研,分别从宏观和微观两方面进行了聚合物驱油机理研究。     

海上油田在线调剖体系研究与应用

针对渤海油田干粉聚合物需要长时间的熟化溶解,配套注入设备占据较大平台空间的问题,研发了适用于海上油田平台施工的水包水型和油包水型2种乳液聚合物在线调剖体系,并在目标油藏条件下,优化了乳液聚合物冻胶体系配方。其中,水包水型乳液聚合物冻胶最佳配方为:0.8%～2%水包水型乳液聚合物+0.2%～0.5%酚醛树脂交联剂,油包水型乳液聚合物冻胶最佳配方为:0.2%～0.5%油包水型乳液聚合物+0.2%～0.5%酚醛树脂交联剂。2种乳液聚合物冻胶体系均可实现在线注入,且具有良好的抗剪切性、注入性、封堵性以及耐冲刷性。通过室内评价实验表明,乳液聚合物冻胶体系在经过岩心剪切2PV(孔隙体积)后,即可以成胶,封堵率均达到97%以上,且后续水驱冲刷10个PV后仍具有较高的残余阻力系数。另外,该体系在渤海某油田进行了实际应用,并取得了较好的增油降水效果。     

聚合物水动力学尺寸测试方法及影响因素研究

通过对化学驱现场出现的注入问题进行分析,认为储层与聚合物分子量匹配性是关键因素;通过新建立的微孔滤膜测试聚合物水动力学尺寸,测试了现场用聚合物水动力学尺寸为0.69~0.83μm,并开展了聚合物浓度、表活剂、碱及水质离子对聚合物水动力学尺寸影响实验,结果表明聚合物浓度、碱及水质矿化度、二价阳离子含量对聚合物水动力学尺寸...     

海上油田提高聚合物溶液粘度实验研究

海上油田采用注入污水稀释聚合物母液配制聚合物溶液时,聚合物溶液粘度大幅度降低,经分析得出注入污水中还原性离子S2-和Fe2+总量大于5.0 mg/L,是导致聚合物溶液粘度降低的主要因素,室内实验应用氧化剂处理海上油田注入污水和在聚合物母液中添加抑制降解剂,提高注入水配制聚合物溶液粘度,并确定注入水中投加氧化剂H_2O_2的量为20 mg/L,聚合物母液中添加抑制降解剂FJN的量为60mg/L,经处理后聚合物溶液粘度由6.1 mPa·s提升至46.8 mPa·s,增粘率高达667%,对海上油田应用聚合驱油技术进一步提高采收率具有重要意义。     

驱油用化学聚合物性能评价实验

化学聚合物驱油原理是通过水溶性高分子聚合物增加注入水的的黏度,从而改善流度比,进而扩大波及体积,提高采油速度和原油采收率。聚合物溶液的增黏性能是其驱油特性的最主要参数,影响聚合物黏度的主要因素有聚合物的分子结构、分子量、浓度、地层水或注入水矿化度、温度以及地层剪切作用。通过评价聚合物的增黏性能、耐盐性、抗剪切性,评价比较聚合物的驱油能力。通过室内实验,测定了4种聚合物A、B、C、D的黏浓曲线,得到了聚合物剪切前后的黏度数据,以及聚合物在不同矿化度时的黏度。     

高含水油井聚合物控水剂的研制

本文通过研究证实：不同电性聚合物控水剂交替注入后有效降低了模型的水相渗透率,试验五轮次后,封堵率达到95.9%,反向水驱6PV后封堵率仍保持在93%,聚合物控水剂吸附层具的较强的耐冲刷性能且对油流动阻力小于水流动阻力,具有选择性控水性能。     

调驱剂类型及其注入方式对增油降水效果影响

与矿场常用聚合物凝胶相比,聚合物微球具有堵大不堵小,粒径分布较窄等优点,由此表现出"封堵-运移-封堵"的独特渗流特性。同时,聚合物凝胶封堵效果好,液流转向效果明显,不过对低渗层有一定伤害,存在剖面反转现象。为满足矿场实际需要,本文初步研究了Cr~(3+)聚合物凝胶和聚合物微球两种调驱剂类型及其注入方式对增油降水效果的影响。表征实验结果表明,AST聚合物微球初始粒径中值在2μm左右,水化240h后膨胀倍数大于8;同时,AST聚合物微球的粒径分布较窄,微观形貌为不规则球形;Cr~(3+)聚合物凝胶分子线团尺寸粒径分布较宽,微观形貌为片网状结构。岩心驱替结果表明,在渗透率为Kg=500×10~(-3)m~2、1700×10~(-3)m~2和4500×10~(-3)m~2的三层非均质岩心条件下,段塞尺寸为0.1PV时,Cr~(3+)聚合物凝胶与水交替注入采收率增幅为12.8%,好于单一注入方式;调驱剂注入顺序结果表明,先注微球后注凝胶的注入顺序的采收率增幅为9.4%,好于先注凝胶后注微球。     

水驱后凝胶与表活剂交替注入驱油效果

针对裂缝性低渗透油藏注入水易沿裂缝突进、含水上升快、水驱效果不理想的情况,开展了水驱后凝胶与表活剂交替注入方式提高采收率室内实验研究。通过室内凝胶体系成胶特性和稳定性评价,筛选出与实际油藏区块注入水配伍的凝胶体系。选择甜菜碱两性表面活性剂用于活性剂驱,开展了双管并联岩心体系驱油效果研究。研究结果表明:凝胶与表活剂交替注入可明显提高注入压力,该体系的采收率平均值为12.03%,低渗岩心的采收率略高于高渗透岩心采收率。与表活剂驱、聚合物与表活剂交替注入相比,驱油效果更好,可以作为裂缝性低渗透油藏水驱后进一步提高采收率的技术。     

变密度自增稠支撑剂制备 及其性能评价

为满足矿场压裂施工技术需求,本文采用将聚合物细粉黏附在支撑剂颗粒外表面的方法,制作了变密度自增稠支撑剂,并对其进行性能评价。结果表明,在支撑剂粒径一定条件下,当黏附比(聚合物:支撑剂)为6.6%时,支撑剂视密度变化率接近30%。当砂比≥20%后,大庆油田清水、长庆油田注入水、大港油田注入水配制变密度自增稠支撑剂的沉降时间均大于240min。采用大庆油田清水复配"变密度自增稠支撑剂+普通陶粒支撑剂"压裂液,当"变密度自增稠支撑剂:支撑剂"大于4∶1后,可在240min内不发生沉降。温度对抗盐聚合物溶液的流变性和粘弹性影响均较小。在振荡频率一定的条件下,随着配制水矿化度增大,抗盐聚合物溶液的储能模量和损耗模量减小。     

海上低渗透油藏新型复合调驱提高采收率技术研究

为了进一步提高海上低渗透油藏水驱开发后的采收率,将聚合物微球和表面活性剂相结合,研究了一种新型复合调驱技术,并对其驱油效果进行了评价.结果表明:聚合物微球CQ-2具有良好的膨胀性能和封堵性能,推荐其最佳注入质量浓度为3000 mg·L-1,最佳注入量为0.5 PV,其对岩心的封堵率可以达到98％以上.表面活性剂SN-5...     

疏松砂岩普通稠油油藏注聚开发效果研究

针对疏松砂岩、地下原油粘度在200mPa.s以下的高渗透普通稠油油藏,应用数值模拟技术,在一个实际地质模型上,对高含水期转为聚合物开采的可行性进行了探讨。研究了合适的聚合物类型、合理的井网井距和聚合物粘度,优化了注聚时机和聚合物段塞用量,提出了不同开采阶段采用不同浓度的聚合物段塞的注入方法,有效缓解了高粘度聚合物注入困难的矛盾。通过与水驱开发效果的对比,注聚合物开采可比水驱采收率提高8%左右。因此,在一定条件下,应用聚合物驱油技术改善该类油藏的开发效果是可行的。     

铝离子-聚合物凝胶调驱体系配方室内优选研究

铝离子-聚合物凝胶调驱技术是一种较为成熟的CDG调驱技术。从开展的调驱试验看,均取得了较好的增油效果,在相同的条件下,注剂成本低于单纯的聚合物驱油。由于A区水源矿化度高、钙镁二价离子含量高,导致注入液粘度低,注入浓度1350mg.L-1左右时,注入液粘度才达到45mPa.s,而萨南外试验区注入水配制的1200mg.L-1的聚合物溶液粘度则可达到66.0mPa.s以上。为此开展了室内研究工作,研究不同浓度铝离子-聚合物凝胶与不同水质的配伍性,研究表明配制水的矿化度越高,越难形成铝离子-聚合物凝胶;聚合物的分子量增大、溶液浓度增加、聚铝比降低,体系的粘度和转变压力增大,铝离子-聚合物凝胶越易于形成。随着体系中聚合物浓度的增加,采收率提高幅度增大,考虑到经济效益等问题,研究认为中分聚合物清水体系450mg.L-1、聚铝比30∶1为铝离子-聚合物凝胶体系可选配方,该数据为开展现场试验提供了理论依据。     

二元复合驱在低渗透条件下的效果试验研究

为了比较低渗条件下水驱后注聚/表二元复合驱油体系配方与单独注聚或者注表面活性剂效果,设计三组实验,在相同的实验条件下,水驱至98%后+注入0.4PV数的聚合物、表面活性剂和聚/表混合溶液+后续水驱至98%,然后记录各个阶段的采收率。同时为了比较不同化学剂段塞条件下的采收率效果,设计了第四组和第五组实验,第四组水驱至98%+0.2PV聚合物+0.2PV表面活性剂+后续水驱至98%;第五组:水驱至98%+0.2PV表面活性剂+0.2PV聚合物+后续水驱至98%,然后与第三组实验结果对比,研究不同段塞条件下的采收率效果。结果表明,在低渗条件下,先注聚合物后注表面活性剂增加采收率的值最高。     

生物法处理含聚污水效果分析

随着聚合物驱油技术的成熟应用,含聚合物污水很难处理到合格注入水。经过多项工艺技术的应用试验,微生物处理技术适合于含聚污水的处理,采用"一级沉降→多功能气浮→微生物除油→一级过滤"的新的工艺流程可确保滤后水质达到低渗透区块的注入水质指标要求,从而解决了油田含聚污水处理难度大、滤后水质超标的问题,具有较好的推广价值。     

注聚区后续水驱残留聚合物再利用技术研究

聚合物驱转水驱后含水率上升快,同时地下又残留大量聚合物,以溶液溶解、吸附、捕集的形式存在。为了解决这个问题,提出了向地层注入再利用剂将地层残留聚合物再利用,形成弱冻胶或(和)絮凝体,封堵高渗透层,控制水的窜流,通过提高波及系数提高原油采收率。     

聚合物驱不同阶段相对渗透率曲线的数值模拟研究

聚合物驱过程中由于三相渗流现象,相对渗透率曲线的确定有很大的难度。基于渤海油田物理模型,进行数值模拟研究,确定聚合物驱不同阶段的相对渗透率曲线,并对比分析异同点。结果表明:①吸附滞留的聚合物分子对岩心的水相渗透率选择性降低,但对油相渗透率影响较小,为选择性调剖堵水提供理论依据。不同阶段水相渗透率曲线为聚合物驱过程中含水率的变化提供了理论依据;②水相渗透率的降低程度和地层中聚合物的含量相关,直接聚驱、水驱后聚驱的水相渗透率曲线差别相对较小;③直接聚驱、水驱后聚驱、后续水驱阶段均能很好的降低水相渗透率,但水驱后聚驱的残余油饱和度最低,说明事先注入一定量的水,能更好地发挥聚合物提高波及体积和驱油效率的作用,采出更多的残余油。以上研究为矿场聚合物驱数值模拟提供参数,指导聚合物驱矿场试验。     

H区块聚合物注入参数优选

H区块经过多年注水开发,开发效果逐渐变差,为了改善区块的开发效果,进一步挖潜剩余油,拟对该区块进行注聚合物采油,为了将聚合物驱油效果发挥到最大,通过数值模拟方法进行了聚合物注入参数优选。利用Petrel和Eclipse软件建立H区块的地质模型和数值模型,精细拟合后通过模拟预测对聚合物注入速度和注入浓度进行了优选。研究结果表明,聚合物注入速度越小或是注入浓度越大,采出程度就越高,含水上升越慢,H区块最优的聚合物注入速度为0.2 PV/a,最优的聚合物注入浓度为1 500 mg/L。该研究结果能为H区块聚合物驱油提供有力依据。     

三元体系注入能力影响因素研究

实验分别研究了聚合物分子量、聚合物浓度和岩心渗透率对三元体系注入压力的影响,三元体系注入压力与纯聚合物体系一样,注入压力随聚合物分子量和浓度的增加而增大,随岩心渗透率的减小而增大。还深入研究了水中阳离子对聚合物体系和三元体系的影响,结果表明在仅有一价阳离子存在的情况下,三元体系的注入压力低于同浓度聚合物的注入压力,而在有二价离子(Mg2+)存在的情况下,三元体系的注入压力要明显高于同浓度聚合物的注入压力,原因是Mg(OH)2与聚合物发生团聚,颗粒粒径增大,堵塞岩心。     

混合碱土金属氧化物对硼硅酸盐玻璃热膨胀系数的影响

研究了4种碱土金属氧化物(MgO、CaO、SrO、BaO)替代Na2O后对硼硅酸盐玻璃热膨胀系数和软化温度的影响,对比分析了二元和三元混合碱土对玻璃热膨胀性能的影响,通过阿本法计算了玻璃的热膨胀系数并与实测值进行了比较。研究结果表明:碱金属与碱土金属氧化物形成的"混合碱-碱土效应"使得玻璃的膨胀软化温度显著提高;三元混合碱土的性能比二元混合碱土的性能好;通过阿本法计算的热膨胀系数值,含有2种碱土的玻璃的计算值小于实测值,而含有3种碱土的玻璃的计算值明显大于实测值。