预交联凝胶颗粒堵水调剖剂的研究进展

预交联凝胶颗粒在油田堵水调剖中应用广泛.介绍了预交联颗粒堵水调剖剂的种类、调剖机理和性能评价方法.对预交联颗粒堵水调剖剂的合成研究现状进行了综述.分析了该类调剖剂在深部调剖应用时存在的问题,提出了改进建议和研究方向.     

新型选择性堵水剂的研究与应用进展

生产井特别是水平井和分支井采用笼统注入法实施堵水作业时,堵剂的选择性对预防产层伤害十分重要。综述了国内外主要是国外近期选择性堵水剂的研究和应用进展。选择性堵水剂按作用原理分为两类。一类是聚合物类相渗（透率）调节剂,通过大分链在水相中伸展、在油相中收缩降低水相渗透率,包括以DMDAAC为阳离子的两性聚合物poly-DMDAAC和性能更好的乙烯基单体/酰胺三元共聚物（后者在60℃、6.89-27.56 kPa压降下水、油相流动阻力比高达270-13）,实施堵水作业后油井产油能力逐渐提高。另一类是选择性水相封堵剂,除硅酸盐类、沥青类、乳化稠油外,主要介绍了由阴离子表面活性剂、反离子盐（钾盐）、缓冲溶液组成的黏弹性表面活性剂（VEAS或VAS）体系,该体系一般与相渗调节剂共同使用。介绍了两类选择性堵水剂在国外一些油田的应用情况。讨论了选择性堵水效果评价问题和选择性堵水剂研发方向。图2表1参12。     

二氧化碳驱波及控制智能响应流体特征及作用机理

针对低渗透油藏—致密油CO₂驱面临的气体窜流控制难题,以叔胺基为响应单元,设计合成具有双子表面活性剂自组装属性的CO₂驱波及控制智能响应流体,研究了该流体遇CO₂/遇原油智能响应特征及作用机理、遇CO₂自增稠聚集体的剪切特征,评价了该流体与增稠聚集体耐温抗盐特性,验证了实现CO₂驱均衡波及控制的可行性与有效性。研究表明：(1)智能流体遇CO₂响应组装为高黏聚集体,流体质量分数为0.05%～2.50%时,增稠倍数9～246,黏度13～3 100 mPa·s,实验条件下低渗透岩心波及体积大幅提高;(2)智能流体遇模拟油,流体质量分数为0.5%～1.0%时界面张力降至1×10^-2 mN/m数量级,模拟油饱和度大于10%时,囊泡状胶束增溶油相全部转化为球状胶束,流体具有遇原油响应不增稠、降低界面张力特征;(3)智能流体遇CO₂自增稠聚集体可剪切变稀、静止增稠,经剪切—静止多次循环后仍保持初始结构状态,具备自修复特性,可实...     

天然气井化学堵水新方法探讨

气井出水影响气井生产,尽管气井堵水是治理气井出水的有效方法,然而该技术的研究因其操作难度大、风险大而进展缓慢,仍处于实验室研究阶段。文中首先分析了气井堵水难度大、风险大的原因在于选择性堵水的需求,进而在吸收、借鉴国内外已有研究成果的基础上研究形成气井化学堵水新方法,认为遵从三类选择性堵水原理可有效堵水,第一类是堵剂材料本身在注入地层后具有气水选择性;第二类是堵剂进入产水气层后使岩石表面润湿性向憎水方向改变,提高气相相渗,降低水相相渗;第三类是堵剂遇水发生物理、化学反应发生膨胀、聚集、或沉淀,起到堵水作用,遇气则无封堵作用。从全气藏的角度提出了气藏整体治水方法,该研究对气井化学堵水方法研究提供了借鉴。     

热响应复合凝胶转向剂的合成及性能研究

为提高无机凝胶的强度、避免在无机凝胶中加入聚合物后出现沉淀和析出的现象,采用低成本聚合硫酸铝铁、尿素、丙烯酰胺、引发剂过硫酸铵及交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺合成了热响应复合凝胶转向剂,利用红外光谱、扫描电镜对其微观结构进行了表征,研究了复合凝胶转向剂的耐温性和耐冲刷性。研究结果表明,热响应复合凝胶转向剂适宜的合成条件为(以质量分数计):2.0%数3.0%丙烯酰胺、1.5%数2.5%聚合硫酸铝铁、0.4%数0.8%尿素、0.03%数0.05%过硫酸铵、0.02%数0.04%N,N-亚甲基双丙烯酰胺,成胶温度50数90℃。该转向剂成胶时间可控(5数36 h),凝胶强度大(3×10~4m Pa·s),克服了普通无机凝胶成胶快的缺陷;同时该转向剂具有良好的注入性及深部运移性能,成胶前溶液的表观黏度10 m Pa·s,可以实现大剂量注入并深部放置;复合凝胶的热稳定性良好,在90℃下老化120 d后的黏度保留率为87.4%;复合凝胶的封堵与耐冲刷能力好于普通无机凝胶及有机凝胶,其对岩心的封堵率大于98%,满足现场调驱施工的要求。     

介质弹性对多重乳液分散度的影响

多重乳液的单分散性是与粒径相关的一些重要性质如乳液稳定性、乳化剂界面分配等研究工作的基础.在保证连续相与分散相的粘度比∈(0.1,1)条件下,分别以聚丙烯酰胺及甘油为连续相,以不同内相体积w1/o一级乳液为分散相,在相应流变性质研究的基础上,研究了介质的弹性对多重乳液分散度的影响,制备了分散度20%左右的拟单分散多重乳液体系.研究表明,连续相的弹性是制备拟单分散多重乳液的必要条件,分散相的弹性有利于单分散多重乳液的制备.完善了前人的相关研究结果.     

CT技术研究水平井置胶成坝深部液流转向机理

根据水平井置胶成坝深部液流转向技术思路,采用室内水驱油实验结合计算机断层扫描(CT)成像技术,研究水平井置胶成坝提高采收率机理。人工胶结非均质模型表面用环氧树脂浇铸,对模型置胶成坝前后驱油过程进行CT动态扫描,观察胶坝分布特征,实时跟踪非均质模型内部油水分布、水驱流线改变、含油饱和度分布及其动态变化。结果表明：对于正韵律油层,应用水平井置胶成坝,能够有效封堵高渗透层位深部窜流通道,使注入水转向驱替,启动低渗透层位剩余油。置胶成坝后,水驱采收率提高16.7%,含水上升速度减慢。水平井置胶成坝技术突破了堵剂无法深部放置的技术瓶颈,实现油藏深部液流转向,有效扩大了水驱波及体积,是正韵律厚油层高含水期一项有前景的控水挖潜技术。图11表1参11     

一种新型的CO2响应性凝胶封窜体系

针对低渗透油藏CO₂驱开发后期的气窜问题,利用小分子胺类化合物和一种改性长链烷基阴离子表面活性剂制备了新型CO₂响应性凝胶封窜体系。在不同温度(25 ℃、70 ℃)、不同压力(常压、8 MPa)下对体系接触CO₂前后的流变性进行了测试,利用环境扫描电镜和核磁共振表征了其微观结构,通过岩心物理模拟实验评价了体系的封窜性能。实验结果表明,体系在接触CO₂前为黏度与水相近的溶液,接触CO₂之后则转变为高黏凝胶状态,且表现出黏弹性;接触CO₂后体系内部结构由松散分离的无序排列转变为排列有序紧密连接,形成三维网状聚集结构。核磁共振测试结果证实了体系接触CO₂之后小分子胺类化合物发生质子化的现象,形成“伪双子表面活性剂”,再通过自组装聚集缠绕形成蠕虫状胶束,造成体系接触CO₂后黏度急剧增大。高低渗双管并联岩心实验表明,多孔介质条件下该体系对于高渗岩心的封堵率大于90%。研究结果为低渗储层CO₂驱开发后期的气窜封堵提供了技术指导。     

泡沫增效三元复合驱油体系渗流行为研究

将交替注入碱-表面活性剂-聚合物（简称ASP）和氮气时，针对泡沫的生成及稳定性影响因素开展了大量的实验研究，着重探讨了不同流速、不同压力条件下的渗流行为。实验结果表明，泡沫的形成与运移严重受流速和压力的影响，流速太大，存在严重气窜现象，流速太小，不利于泡沫在孔隙介质中的传播。压力越小，越利于形成稳定的泡沫。一旦形成泡沫，流动阻力明显增加，大大降低驱替流体的流度。氮气/ASP交替注入地时，在入口端生成的泡沫可以被高粘流体驱替向远处传播。     

缓膨高强度深部液流转向剂实验室研究

基于深部调剖(调驱)液流转向改善水驱技术发展要求,通过材料分子结构设计,在常规吸水体膨网络结构中引入控制吸水速度的高分子网络,形成具备缓膨、高强、性能可调等综合特性的互穿网络结构体系.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法进行了材料微观结构分析,观察到材料互串结构的均匀性.静态吸水体膨实验表明,缓膨颗粒转向剂在水中具有良好的悬浮分散性,完全吸水膨胀时间大于20 d,吸水后弹性模量在104Pa以上,远高于常规体膨颗粒类转向剂.填砂管物理模拟实验证实其具有良好的深部注入性能及吸水体膨封堵性能,可有效克服常规体膨颗粒材料吸水膨胀速度过快、强度较低、进入地层深度有限等不足,为深部液流转向改善水驱(聚驱)技术的实施提供了物质条件.