适于裂缝-孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究

针对裂缝-孔隙型储层特性,用不同交联剂、聚合物配制出了新型聚合物凝胶调堵剂,对凝胶流变性?凝胶强度进行了室内考察,分析了温度、聚合物浓度、剪切速率、成胶时间、振荡频率等对调堵剂性能的影响。结果表明,聚合物浓度增加时,凝胶体系粘度增加,凝胶强度也增加;对部分成胶体系,体系粘度随温度升高而增加;剪切速率增加时,粘度降低。交联剂J3/HPAM-2配成的凝胶在10d时成胶强度大,3d内成胶强度不高,说明该体系可用于深部调剖堵水。     

复合型耐温抗盐延缓交联聚合物堵剂的室内研究

针对单一的聚丙稀酰胺凝胶堵剂容易受温度和矿化度影响而破胶的特点，研制了一种新型高强度耐温抗盐复合聚合物凝胶堵剂——聚丙烯酰胺与聚丙烯腈复合堵剂。通过调节主剂、交联剂及添加剂配比，在一定温度和矿化度条件下可以得到不同强度、成胶时间可调的聚合物凝胶堵剂，并分别考察了聚合物浓度、交联剂浓度、温度、矿化度等因素对凝胶体系成胶时间和成胶强度的影响。该体系适合于对矿化度2000—160000mg／L、温度60—140℃的砂岩油藏进行堵水调剖。     

双组分聚合物复合调剖剂的研究

以聚丙烯酰胺与聚乙烯醇配成聚合物混合溶液，用甲醛和硼砂作为交联剂，形成一种双组分聚合物复合调剖剂体系。考察了两种聚合物的比例、聚合物溶液总浓度、交联剂的配比和用量、温度、盐溶液NaCl的含量等因素对调剖剂体系性能的影响。结果表明，对于单一组分调剖剂体系，成胶时间和胶凝强度难以同时满足要求；对于双组分聚合物复合调剖剂体系，通过改变体系的组成和配比，可以较好地调整调剖剂的性能，使胶凝时间和胶凝强度同时达到要求。同时，矿化度对该体系性能无明显影响。     

耐高温弱凝胶体系的室内研究

以聚合物HPAM为主剂,加入有机酚醛类交联剂和有机复配稳定剂,制备了高温弱凝胶调驱体系。考察了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度、矿化度及pH对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳适用条件：聚合物HPAM浓度1200-1800mg／L,交联剂浓度800mg／L;稳定剂浓度80mg／L,体系pH为6～8,在此条件下可耐油藏高温达110℃。弱凝胶体系可实现成胶时间可控,凝胶强度可调。     

大港油田复杂断块高温高盐油藏深部调剖研究

针对大港南部油田复杂断块高温高盐油藏,开展了深部调剖所用交联剂和调剖体系的研究。合成出的有机交联剂和聚合物配成的调剖体系成胶时间和强度可控。调剖体系在80℃下的稳定性实验结果表明,体系成胶时间3~30天,随着交联剂和聚合物浓度的升高,成胶时间逐渐缩短,成胶后凝胶强度增强;在聚合物和交联剂浓度分别大于800、300 mg/L时,调剖体系形成的弱凝胶黏度较高。三管不同渗透率岩心并联实验表明,注入调剖剂候凝后进行后续聚合物驱或水驱,高渗透层液量降低,中、低渗透层液量升高。在南部高温高盐油藏开展了两个井组的先导性深部调剖试验,增油效果明显。     

改性抗盐调剖剂的配制与室内研究

考察调剖剂溶液体系总矿化度、温度、阳离子聚丙烯酰胺浓度、溶液pH值以及岩心渗透率对改性抗盐调剖剂性能的影响,结果表明,总矿化度处于2 500～8 000 mg/L时,改性抗盐调剖剂稳定性好,黏度大;温度对改性抗盐调剖剂体系的成胶反应速率影响较大,温度越高,成胶时间越短;阳离子聚丙酰胺浓度增加,溶液形成凝胶的速度加快,凝胶强度增大,其最佳浓度为1 800 mg/L;溶液pH值对成胶时间影响较大,随pH值的增加,成胶时间增加。当岩心渗透率小于15×10^-2μm²时,改性抗盐调剖剂对岩心的堵塞率大于92%。     

HPAM/Cr^3＋弱凝胶调剖封堵性能研究

在室内研制了一种适用于较高温度、较高矿化度油藏深部调剖的HPAM/Cr^3＋弱凝胶调驱体系。研究了聚合物浓度、交联剂浓度、稳定剂浓度、温度以及pH值对成胶性能的影响。确定了HPAM/Cr^3＋弱凝胶体系的最佳形成条件：HPAM浓度为2000mg/L,K2Cr2O7浓度为900mg/L,Na2SO3浓度为3000mg/L,硫脲浓度为80mg/L,体系pH值为6～7,最佳使用温度范围为55～70℃。HPAM/Cr^3＋弱凝胶体系可实现成胶时间控制,凝胶强度可调。     

弱凝胶成胶性能影响因素研究

弱凝胶是由低浓度的聚合物和交联剂形成的以分子间交联为主、分子内交联为辅的弱交联体系，通过实验考察了影响弱凝胶成胶性能的几大因素。结果表明：弱凝胶成胶强度和成胶时间不仅受聚合物浓度、交联剂浓度以及聚合物交联剂浓度比等内部因素的控制，同时还受到地层水矿化度和pH值等外部因素的影响。     

有机铬弱凝胶深部调剖体系的研究及性能评价

针对长庆低渗油层吸水剖面不均匀、调剖刑难注入且易剪切失效等问题,在有机铬弱凝胶调剖剂中添加延缓剂,保证其长时间保持低黏状态,终凝后能高黏度封堵,同时评价了聚合物浓度、交联剂和延缓剂的质量分数、温度、pH值、矿化度对成胶性能的影响,并进行了凝胶体系的抗剪切性和室内岩心评价实验。研究表明：50℃下,有机铬弱凝胶的成胶时间在l～12 d可调,其适用于pH值为6～11、矿化度低于13 000 mg／L的低渗油层;有机铬凝胶体系初凝黏度低于300 mPa·s,注入压力小于8 MPa,剪切速率在2～75 s^-1 时凝胶稳定性良好,终凝后黏度高于500 mPa·s,与岩心有良好的配伍性,封堵率高于92% ,适合低渗油层深部调剖作业。     

复合交联聚合物弱凝胶体系的研制与性能评价

由于弱凝胶调驱体系抗剪切性能弱而限制了其在油藏中的应用,以共聚物丙烯酰胺/丙烯酸/N-乙烯基吡咯烷酮为主剂,加入甲醛–苯酚复合交联剂和高温稳定剂,制备了调驱性能较好的弱凝胶体系。考察了聚合物质量浓度、稳定剂质量浓度、交联剂/聚合物质量比、交联剂配制摩尔比、温度、pH值以及矿化度对成胶性能的影响。确定了弱凝胶体系的最佳使用条件:聚合物AM/AA/NVP质量浓度2 000 mg/L,交联剂/聚合物质量比2/1 000,交联剂(甲醛/苯酚)摩尔比4∶1,稳定剂(硫脲)质量浓度100 mg/L,pH值为7,温度60℃。室内调驱性能评价表明,该体系具有良好的抗剪切性能,黏度保留率达到91.38%,同时封堵率在99%以上,突破压力大于7 MPa,并且还具有一定的选择封堵能力,剖面改善率达到80%以上。     

改性淀粉强凝胶堵剂的研制

利用改性淀粉的优越性能,开发出了一种适用于中、低温油藏的改性淀粉强凝胶堵水调剖剂.研究了该堵水调剖剂各组分浓度对成胶时间与凝胶强度的影响,考查了pH值、温度、水质等作用对堵水调剖剂性能的影响,并采用填砂管模拟实验方法评价了该堵水调剖剂的作用效果.结果表明,该堵水调剖剂强度高,耐盐、耐冲刷,堵剂成胶时间可调,适于中、低温油藏的深部调堵,并且施工成本较低.目前此体系已在吉林油田推广使用,取得了良好的增油效果.     

双基团二次交联调剖体系试验研究

针对裂缝性油藏调剖堵水措施成功率低、效果差,堵剂在注入过程中漏失严重等问题,研制了一种利用部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的2个不同基团分别和2种交联剂反应形成高强度的聚合物调剖体系。经过组分用量分析,确定适用配方为:5 000~7 000 mg/L HPAM+125 mg/L有机铬交联剂+80 mg/L苯酚+120 mg/L乌洛托品+80 mg/L增强剂,考察了温度、pH值、矿化度对该调剖体系性能的影响,对比了双基团二次交联调剖体系与2种交联剂单独使用时调剖体系的成胶性能。采用单管和双管并联岩心封堵试验模拟调剖体系的调剖过程,试验结果表明,调剖体系对单管岩心的封堵率高于99%,突破压力大于36 MPa/m;对双管并联岩心中高渗岩心的封堵率在98%以上,对低渗岩心的封堵率低于15%。研究表明,双基团二次交联调剖体系可以降低在裂缝中的漏失,减轻进入微裂缝对油流通道造成的堵塞,在裂缝性油藏调剖堵水中具有良好的应用前景。      

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裂缝性凝析气藏油气渗流机理与常规凝析气藏不同，在循环注气开发过程中将表现出不同的开采特征，因而如何准确地描述裂缝性凝析气藏循环注气过程中 “裂缝—岩块”质量交换机理和岩块中的驱替效率，对于高效开发裂缝性凝析气藏具有一定的指导意义。文章利用多相多组分渗流理论，首次建立了考虑裂缝油气毛管力影响的裂缝性凝析气藏循环注气数学模型，利用该模型研究了裂缝性凝析气藏循环注气特征。结果表明，在利用气体驱替凝析油的过程中，毛管力表现出阻力作用；裂缝性凝析气藏循环注气开发时，凝析油采收率随注采比增加呈现先增后降的变化趋势，这与常规凝析气藏循环注气开发凝析油采收率变化趋势相异；采用较低的注采比更有利于提高裂缝性凝析气藏开发效果。     

大庆油区三元复合驱耐碱性调剖剂的研制与段塞组合优化

针对大庆油区三元复合驱区块中后期含水上升快,不同渗透率油层动用差异大,注入液无效循环的问题,开展了三元复合驱耐碱性调剖剂的研制。通过对交联剂种类及质量分数、聚合物质量浓度及相对分子质量和聚合物溶液熟化时间等的筛选,并结合正交试验,研制出了适用于三元复合驱深部调剖的调剖剂配方,该配方由相对分子质量为2 500×104且质量浓度为2 000 mg/L的聚合物、质量分数为0.15%的离子型交联剂YH-1、质量分数分别为0.1%和0.08%的有机交联剂THM-1和THM-2以及质量分数为0.2%的稳定剂、质量分数为0.1%的除氧剂组成,形成的调剖剂成胶时间为102 h,成胶粘度为3 510 m Pa·s,稳定时间大于60 d,抗盐性好,对三元复合体系界面张力影响不大。该调剖剂应用于三元复合驱调剖时,能够更好地发挥注入液驱替中、低渗透层的作用,比不应用调剖剂的三元复合驱提高采收率4%左右。数值模拟结果表明,在注入调剖剂前,加入0.01倍孔隙体积的前置聚合物段塞,能够使调剖剂保持更好的成胶性能,效果更好。     

耐温抗盐水膨体的合成及其在胜坨油田的应用

针对胜坨油田温度高、矿化度高等复杂地质条件,从聚合物分子的设计出发,选择合适的聚合物、交联剂、交联促进剂、无机支撑剂等化学剂,合成了一种融有机体系和无机体系为一体的新型耐温抗盐预交联水膨体,用正交实验法优化了预文联水膨体配方。结果表明,合成的预交联水膨体耐温(120C)、耐盐(1.8x10⁴mg/L),而且具有较高的强度、强吸附性、良好的热稳定性和化学稳定性。现场试验表明,调剖后增油效果明显。     

一种新型高效泡排剂LH的泡沫性能研究

泡沫排水采气方法是一种经济性高、效率高、施工方便的排水采气方法，在油气田得到了广泛的应用。气井泡沫排液所使用的泡排剂直接影响到排液的效率，针对大量的泡排剂不能同时适合高温、高矿化度和高凝析油气水井的情况，结合有水气藏的开发特点，根据表面活性剂理论和起泡性、稳泡性理论，在实验的基础上采用正交设计实验方法研制了一种新型泡沫排水剂--LH。采用Ross-Miles法和搅拌法对泡排剂LH进行泡沫静态性能研究，利用现场取得的凝析油和地层水对新型泡排剂LH的起泡能力、抗矿化度能力、抗凝析油能力及其抗高温能力进行了系统的分析和研究。并在同等实验的条件下与其他泡排剂进行比较，实验结果表明，泡排剂LH是一种起泡性能好、泡沫稳定性优良、抗高温、抗高矿化度、抗高凝析油的泡排剂。     

新型缔合聚合物调堵体系的研制

研制出以新型缔合聚合物(西南石油学院研制)为主剂的新型缔合聚合物调堵体系(Cr3+冻胶体系,Al3+冻胶体系,酚醛冻胶体系)。这类新型调堵体系通过主剂的改性和交联作用,能够形成强度极高的三维网状结构,并结合缔合、吸附、粘弹性和盐增稠等辅助机理,封堵地层孔隙或裂隙。研究表明,这类新型堵剂具有成胶时间可调、耐高温高盐、抗压强度大、有效期长和适应性广等特点,可望在高温高矿化度或裂缝性复杂油藏条件下推广使用。     

低渗透油藏凝胶堵水调剖技术研究和现场应用

针对高温低渗透油田,研制了耐温延迟交联的凝胶调剖剂DJ,考察了体系pH、地层水矿化度、剪切时间等对调剖剂性能的影响,确定了凝胶调剖剂DJ最佳配方:聚合物浓度1 500～3 000 mg/L,交联剂浓度600～1 500 mg/L。结果表明,该调剖剂DJ具有良好的耐温抗盐性,该调剖剂DJ适用于30 000 mg/L的高矿化度地层,具有选择性注入的特点,在90℃具有良好的封堵性和耐冲刷性,适用于高温低渗透油田。在胜利油田坨166块T166X63井应用取得较好的效果,对类似低渗透油藏的水井调剖具有推广意义。     

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低渗凝析油气藏一般具有埋藏较深、高温、高压、低渗透、地露压差小和易反凝析等特点，使得开发难度较大。实践证明，气藏经过压裂改造后，取得了一定的效果，是有效的措施之一，但大多采用和一般的油气藏相同的压裂设计施工。文章在低渗凝析油气藏的相态特征分析的基础上，采用网格放大技术对人工裂缝进行处理，建立了低渗凝析油气藏压裂的数学模型，首次将COMPIV模型运用于低渗凝析油气藏压裂气井产能预测模拟，优化了压裂设计的几何参数，确定了影响压裂效果的最优裂缝的几何参数，这为低渗凝析油气藏压裂方案设计提供一些理论依据。     

塔河高温高盐油藏冻胶泡沫调驱技术

针对塔河高温高盐油藏强非均质性储层提高采收率的需求,开展了高温高盐油藏冻胶泡沫调驱技术研究。采用Ross-Miles 法和GSC 强度代码法,优选了耐温抗盐起泡剂和冻胶稳泡体系,进而确定了强度可调的冻胶泡沫调驱体系,配方为0.4%~0.5%HTSP 聚合物+0.09%~0.16%RELMNE 交联剂+0.2%~0.3%HTS-1 起泡剂,泡沫综合值是普通泡沫的2 倍以上。通过物理模拟实验评价了冻胶泡沫体系的地层适应性和提高采收率性能。实验结果表明,冻胶泡沫对地层有较好的选择适应性, 在0.6~3.3 μm2 范围内,随着渗透率的增加,残余阻力系数增大,剖面改善效果明显。相比于普通泡沫、单纯气驱和水驱,冻胶泡沫技术能有效启动低渗油层,提高采收率幅度达到26.93%,是普通泡沫的2.3 倍,是注气调驱的6.2 倍,且比普通水驱最终采收率提高14.17%,具有广阔的应用前景,为塔河高温高盐油藏进一步提高采收提供了新方法。