弱凝胶调驱技术在旅大5-2油田的应用

模拟双河油田95℃高温油藏条件,评价研究了交联聚合物驱油体系的成胶性能、耐温抗盐性能和长期热稳定性,分析了影响驱油体系成胶性能的主要因素。结果表明,研制的交联聚合物体系耐温抗盐性能好,耐温105℃,抗盐100 000mg/L;在95℃高温下老化180天,成胶黏度保持稳定。优化了交联聚合物体系配方,形成了高度、中度和低度交联聚合物系列配方,为高温油藏化学驱提高采收率提供了新型驱油体系。     

青海尕斯油田复合调驱技术室内研究

针对青海尕斯油藏条件，通过室内实验研究，筛选了适合油藏条件的交联聚合物凝胶＋凝胶颗粒复合调驱体系，并对配方体系的驱油效果进行了评价。实验结果表明，交联聚合物凝胶体系的最优配方为：1500mg／L水解聚丙烯酰胺（HPAN）＋400mg／L有机酚醛＋100mg／L稳定剂＋100mg／L除氧剂；交联聚合物凝胶0．3PV＋0．2PV预交联颗粒＋0．1PV水驱流向剂颗粒组成的复合调驱体系可有效封堵大孔道，改善注入水剖面，并有很好的驱油作用，封堵效率可达到90％以上，采收率可提高17．8％左右。     

高温油藏调驱技术研究与应用

介绍了一种应用于高温油藏调驱的新型调驱剂体系.该调驱体系由耐温聚合物、交联剂及矿物质PRT组成.重点描述了耐温调驱剂体系中耐温聚合物的合成、交联剂的优选及矿物质PRT对体系耐温性的影响,并对该耐温调驱剂的调驱性能进行了评价.评价结果表明,该体系在温度90～130℃、矿化度150 000 mg/L以下具有稳定的成胶性能,静态成胶时间在8～15 h内可控,成胶强度大于35 000 mPa·s,对中高低渗及大孔道油藏均具有良好的堵塞性,在高温油藏调驱领域具有良好的应用前景.     

双河油田高温油藏调剖体系性能评价及影响因素研究

根据河南油田生产实际需求,通过室内研究,对适用于高温油藏的交联聚合物调剖剂成胶性能、注入性能及封堵能力进行了评价。研究结果表明,溶解氧含量在0.5 mg/L以下时,交联聚合物调剖体系温度为85~100℃时成胶黏度可控,耐温性能及注入性能良好,具有很好的长期热稳定性,适用于高温油藏的油藏条件;有机醛交联聚合物调剖体系在广泛的渗透率范围内注入性良好,能够进入地层深部。交联聚合物溶液更容易进入高渗透率层,对非均质油层具有选择性进入能力,对于高渗透岩心的封堵效果比对低渗透岩心的封堵效果更明显。     

聚合物驱用复合离子调剖剂HN-3性能研究

为了抑制聚合物驱过程中聚合物的窜流,研制了一种用于河南油田聚合物驱技术的复合离子调剖剂HN-3(由400~800 mg/L复合离子聚合物ZN930和40~80 mg/L有机铬交联剂DT862组成),考察了ZN930与聚合物驱用聚合物的配伍性和成胶性差异,研究了ZN930浓度、DT862浓度和剪切等因素对成胶性能的影响,以及HN-3在多孔介质中的注入性和封堵性。结果表明,ZN930与聚合物驱单元用聚合物配伍性好,混合后油藏温度下(50℃)放置90 d未发生分层或沉淀,且老化后的黏度略高于混合初始黏度;同等聚合物浓度下成胶性能优于相当或略高相对分子质量的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM);油藏条件下浓度为400~800 mg/L的ZN930和40~80 mg/L的DT862复配能形成性能良好的凝胶并在180 d以上不破胶,说明调剖剂成胶后具有良好的稳定性;随着注入速率的增加,交联体系初始黏度和成胶黏度均有不同程度的下降,且成胶时间有所延长;当注入速率达1200 m L/h时,剪切后的体系几乎不能成胶,故在现场应用中应尽量控制地面设备对交联体系的剪切。与相同浓度(1000 mg/L)的聚合物3630S、MO-4000、1285溶液相比,在相同注入速率下HN-3具有良好的注入性,且在多孔介质中封堵效率大于90%,成胶黏度40~1500 m Pa·s可控。     

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。     

耐高温聚合物凝胶调剖剂的实验研究

介绍了一种用于地层温度为80-120℃的耐高温凝胶调剖剂。调剖剂由高分子聚合物、交联体系、稳定剂等原料组成，交联体系的耐温性好，使用浓度低，且为无毒、环保型的交联体系；聚合物浓度在800-2000mg／L，交联体系浓度在200-500mg／L较为合适；该体系无需调节pH值，可以用污水配制，90℃下耐温稳定性达到60d以上，在无氧条件下耐温性可达120℃，较一般的凝胶调剖剂有很大的提高。模拟实验结果表明，该调剖剂具有一定的封堵性，并在地层中可动，能起到调剖和驱油的双重功效。     

高温高矿化度油藏深部调驱体系性能评价及应用

为满足青海、塔里木等特殊油藏的高温、高矿化度环境,用耐温耐盐聚合物SD6800、交联剂、改进剂和稳定剂制得适用于超高温、超高矿化度油藏的深部调驱剂,研究了调驱剂的耐温性、注入性、流动性、封堵性、耐冲刷性、驱油性能,并在塔里木油藏进行了矿场试验。研究结果表明,调驱剂最佳配方为:0.5%数2.0%SD6800、SD6800与交联剂质量比50∶1、0.2%改进剂、0.1%稳定剂。随着SD6800、交联剂或改进剂浓度增加,成胶速度加快,表观黏度增大,但交联剂或改进剂浓度过高,调驱剂易交联过度导致脱水;稳定剂可清除游离氧离子,提高调驱体系稳定性;温度升高,成胶速度递增,强度增强,但同时调驱剂的弹性和稳定性变差。调驱剂在150℃、矿化度25×104mg/L的条件下可长期稳定60 d以上。调驱剂具有良好的抗温耐盐性、流动性、封堵性能、耐冲刷性能。矿场应用结果表明,调驱体系可有效缓解油藏层内和层间矛盾,封堵高渗通道,改善油藏吸液剖面,提升井口压力,降低视吸水指数,增油降水效果明显。图9表5参24     

抗盐聚合物交联体系在高温高盐条件下的稳定性研究

为了扩展交联聚合物体系在高温、高盐油藏的应用,考察了有机醛交联剂GWG 分别与常规聚合物（KYPAM和KYPAM-6）、疏水缔合聚合物（AM-NVP和AM-DMDA）、抗盐聚合物（HPAM3 和NY-1）形成的交联体系的长期稳定性,优选了抗盐聚合物HPAM3 及其交联体系配方,研究了含氧量、矿化度、硬度、温度等对交联 体系长期稳定性的影响。研究结果表明,对于聚合物1000 mg/L+GWG 50 mg/L的交联体系,在含氧量＜0.1 mg/L、100℃的条件下,普通型聚合物及疏水缔合聚合物在交联老化30 d 左右就缩水破胶,抗盐聚合物HPAM3 的交联体系具有较好的稳定性,在老化150 d 后的黏度仍为62.6 mPa·s。当氧含量低于0.1 mg/L 时,500～1800 mg/LHPAM3+35～80 mg/L GWG 的交联体系在100℃老化90 d 后仍具有较好的成胶性能和稳定性能;在氧含量＜0.5 mg/L 时,1500 mg/L HPAM3 +50 mg/L GWG+200 mg/L 硫脲的交联体系的耐温抗盐性能优良,可耐温105℃、耐盐200000 mg/L（含Ca²⁺500 mg/L）,该交联体系在100℃下老化90 d 后的黏度为124 mPa·s,远高于浓度2500mg/L HPAM3溶液的黏度（42.7 mPa·s）。图4 表3 参15     

异步交联调驱体系影响因素及性能评价

为改善目前常规交联聚合物体系成胶时间短、成胶强度不佳的问题,使用聚合物、有机铬和有机酚醛为主剂制备了一种异步交联聚合物调驱体系,通过成胶强度测试及扫描电镜等方法考察了体系的交联特性、影响因素及调驱性能。结果表明,异步交联体系交联时,体系成胶强度呈双“台阶”式变化,生成的冻胶微观结构致密,结构硬朗。异步交联体系可在地层温度50~90 ℃、Na+质量浓度≤35 000 mg/L、Ca2+质量浓度≤1 500 mg/L、pH为4~8条件下稳定成胶,封堵率高达95.33%,且体系具有较好的选择性封堵性能,水驱后体系能较大幅度地提高采收率。低于60 ℃时异步交联体系的成胶时间在300 h以上,其“异步”和“多次”交联特征使其适用于深部地层调驱。     

复合交联聚合物调堵剂的研制

介绍了复合交联剂的交联机理，考察了聚合物水解聚丙烯酰胺（HPAM）浓度、单交联剂有机铬、复合交联剂有机铬与酚醛、温度等因素对凝胶体系的影响。结果表明，在聚合物HPAM浓度1500mg／L，采用复合交联剂，其中有机铬浓度50mg／L，酚醛浓度150mg／L，多羟基酚和除氧剂浓度均为100mg／L，温度45℃条件下，可配制出粘弹性好、强度高、粘度保持率达95％以上的复合交联聚合物调堵剂。该调堵剂可用于温度低于50℃的中低温油藏条件。     

HPAM／柠檬酸铝弱凝胶体系的研制与成胶机理探讨

针对岔河集油田油藏条件,研制出低毒性HPAM／柠檬酸铝弱凝胶调驱体系。考察了聚合物HPAM浓度、交联剂柠檬酸铝浓度及稳定剂浓度对弱凝胶体系成胶性能的影响。结果表明,在聚合物HPAM浓度1500mg／L,交联剂浓度50mg／L,缓凝剂浓度450mg／L,除氧剂浓度100mg／L,稳定剂浓度200mg／L最佳配方条件下,体系成胶时间在3—15d可调,强度在100～1500mPa·s。并对这类弱凝胶配方体系的成胶反应机理和延缓交联机理进行了探讨。     

温8区块复合深部调驱体系的制备与评价

针对温米油田温8区块油藏地质条件，采用水驱流向改变剂／弱凝胶复合深部调驱技术。选用粒径为3～5mm水驱流向改变剂2^#用于复合调驱体系；并研制了适合该油藏条件的弱凝胶体系，确定了其最佳配方：聚合物HPAM浓度1000～1500mg／L，交联剂FO浓度300mg／L，交联剂GR20mg／L，稳定剂WD浓度100mg／L，除氧剂CY浓度100mg／L。通过岩心流动实验，评价水驱流向改变剂／弱凝胶复合深部调驱体系对吸水剖面的改善能力。结果表明，该复合调驱体系可大幅提高吸水剖面改善率，适用于温8区块的调驱作业。     

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。     

复合型高温交联剂WLX-1及其凝胶体系的研究

以苯酚与醛类活性剂LP为原料,制备了复合型高温交联剂WLX-1,并对此交联剂的作用机理及稳定性进行了评价,确定了交联剂WLX-1的最佳配方：苯酚浓度为300mg／L、活性剂LP浓度为1500mg／L,将其在常温下放置65d后,仍保持良好的交联稳定性。部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与此交联剂在高温下能生成强凝胶与可动凝胶体系,实验结果表明,将可动凝胶在110℃下放置30d后,其粘度保持率在80％左右,说明生成的凝胶具有较强的热稳定性,且该体系成本较低、制备步骤简单、可推广应用到不同复杂油藏的调堵工艺措施中。     

孤东油田聚合物驱采出污水处理剂研究

聚合物驱采出污水由于残余聚合物的影响,处理难度很大。通过室内热化学沉降实验,优选出了高效复配型絮凝剂,评价了不同聚合物降解剂降低HPAM溶液黏度性能,确定了聚合物驱采出污水处理剂的优化配方为:100 mg/L聚合氯化铝铁+100 mg/L改性聚合氯化铝+6 mg/L对苯二酚+8 mg/L过硫酸钾+6 mg/L亚硫酸铁。经过该处理剂处理后,孤东油田聚合物驱采出污水的含油量下降97.26%,透光率从28.6%上升至90.5%,水相黏度从1.8 mPa.s降至1.0 mPa.s,达到了油田回注标准。     

弱凝胶—表面活性剂室内试验

弱凝胶-表面活性剂调驱具有大幅度提高原油采收率的特点。在对弱凝胶黏度、表面活性剂与模拟原油界面张力性能评价的基础上,优选出高效的弱凝胶-表面活性剂复合体系,其配方为2000 mg/L AP-P3+(5~40) mg/L Cr3++500 mg/L SDBS表面活性剂。体系中凝胶在60℃条件下能稳定半年以上,表面活性剂与模拟油的界面张力达到超低(10-2 mN/m)。体系中弱凝胶与表面活性剂配伍性试验表明,所筛选出的弱凝胶与表面活性剂有较好的配伍性。物理模型驱油效率试验结果表明,在水驱至不出油后,改注0.4 PV弱凝胶后跟注0.4 PV表面活性剂,再注0.4 PV 1800 mg/L聚合物溶液保护段塞,可提高层间非均质模型的采收率19.6个百分点,其中低渗透层采收率提高幅度为31.4个百分点。     

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。     

耐温抗盐的低浓度交联聚合物体系研究

低浓度交联聚合物技术,可以解决聚合物驱技术中所存在的聚合物用量高,耐温抗盐性能差的问题,成为EOR技术领城中一个新的技术发展方向。采用改进的醛类有机交联剂和高相对分子质量的部分水解聚丙烯酸胺(HPAM),开展了以改善聚合物驱为目的的低浓度交联聚合物体系研究。研究结果表明,该体系具有很强的成胶能力,HPAM浓度为150~300mg/L,交联剂浓度为50~130mg/L的体系,75~90℃条件下老化180d,粘度值保持在40.6~94.6mPa·s。与聚合物驱技术相比,可以大幅度地降低化学剂用量。该体系耐温可达90℃,耐矿化度可达100000mg/L,并且可以用污水(油田产出水)配制,表现出优异的耐温抗盐性能,可以在更高温度和矿化度的油藏使用,扩展了HPAM的应用领域和范围,显示出良好的应用前景。同时对交联反应机理进行了初步探索,认为交联剂和HPAM之间的反应主要是HPAM分子间的交联反应,HPAM分子链卷曲收缩有利于分子间交联反应发生。因此,选用低水解度HPAM和提高水的矿化度有利于提高交联HPAM溶液的性能。