非均质油藏聚合物微球-表面活性剂复合调驱体系

为了进一步提高非均质油藏水驱开发后的采收率,将聚合物微球与表面活性剂相结合,研发出一种适合非均质油藏的聚合物微球-表面活性剂复合调驱体系.文中对聚合物微球和表面活性剂的最佳注入质量浓度和注入量分别进行了评价,并在此基础上开展了三层非均质岩心驱油实验.研究结果表明:聚合物微球JWQ-11具有良好的膨胀性能和封堵性能,当JWQ-11质量浓度为2000mg/L、注入量为0.3 PV时,对不同渗透率岩心的封堵率均在90％以上;表面活性剂SGS-Ⅱ具有良好的界面活性和驱油效果,当SGS-Ⅱ质量浓度为2 500 mg/L时,油水界面张力降低至10-3mN/m数量级,当其注入量为0.3 PV时,低渗岩心水驱后采收率提高12.0百分点以上;水驱后,聚合物微球-表面活性剂复合调驱体系和后续水驱总共提高采收率24.2百分点.现场应用结果表明:W31井组实施聚合物微球-表面活性剂复合调驱措施后,注入井高渗层吸液量下降,低渗层吸液量增大,生产井日产油量提升1倍以上,含水率明显下降,达到了良好的增油效果.     

纳米微球与表面活性剂复合调驱体系研究与应用

针对高温高盐低渗透油藏注水开发中出现的含水率高、采收率低以及常规表面活性剂驱等措施难以发挥有效作用的问题,提出将耐温抗盐型纳米微球SQ-5和新型阴-非离子表面活性剂FA-2相结合的复合调驱技术,采用纳米微球/表面活性剂复合调驱体系来提高低渗透油藏水驱后的采收率。室内评价了复合调驱体系的性能,并优化了纳米微球和表面活性剂的注入参数。结果表明,纳米微球和表面活性剂均具有良好的耐温抗盐性能,在温度为120℃、矿化度为257300 mg/L时仍具有良好的性能;复合调驱体系的最佳注入参数为0.5PV的纳米微球溶液（1500 mg/L）和0.5 PV的表面活性剂溶液（1000 mg/L）;单独表面活性剂驱体系和复合调驱体系能在水驱的基础上分别提高采收率为12.43%和27.28%,可以看出,复合调驱体系取得了更好的驱油效果。矿场试验结果表明,调驱后注水井压力升高,对应油井产油量上升,含水率下降。说明纳米微球/表面活性剂复合调驱技术适合在高温高盐低渗透油藏中应用。     

裂缝性低渗透油藏聚合物微球/表面活性剂复合段塞调驱技术

针对裂缝性低渗透油藏注水开发易出现水窜、水淹的现象,为改善水驱后的开发效果,将聚合物微球的调剖作用和表面活性剂的驱油作用结合起来,形成了聚合物微球/表面活性剂复合段塞调驱技术,室内评价了聚合物微球MQ-3的膨胀性能、封堵性能、表面活性剂GSR-1的界面性能,并评价了聚合物微球和表面活性剂之间的配伍性,在此基础上,采用高、低渗岩心并联的方式评价了复合调驱体系的驱油效果。结果表明,聚合物微球在温度为120℃时膨胀倍数可以达到6. 74倍,具有良好的膨胀性能;对渗透率为30～150 m D的岩心,聚合物微球具有良好的注入性和封堵能力;表面活性剂溶液在120℃下放置30 d后界面张力值仍能保持在10-3m N/m数量级,具有良好的界面活性;同时,聚合物微球和表面活性剂之间具有良好的配伍性。在非均质条件下,复合调驱体系对低渗岩心的驱油效果明显好于单独使用表面活性剂驱,能使低渗岩心水驱后提高采收率达23. 30%。现场应用结果表明,调驱措施后注水井注入压力升高,生产井日产油量上升,含水率下降,控水增油效果显著。     

聚合物微球与本源微生物的协同驱油效果

为深入研究聚合物微球与本源微生物驱油技术在低渗裂缝性油藏的协同驱油效果,研究了聚合物微球对岩心的封堵性,微生物与油藏温度、地层水的配伍性,聚合物微球对菌种繁殖能力影响,并进行了微生物驱和"聚合物微球/复合微生物"驱实验。研究结果表明:聚合物微球在低渗岩心中具有较好的注入性,随着聚合物微球在低渗岩心中运移的深入,产生逐级封堵效果。优选的微生物在目标区块储层能很好地生产繁殖,聚合物微球具有良好的协同配伍性,聚合物微球的加入不会影响微生物的繁殖。单独实施本源微生物驱油,油水界面张力可降低47%,驱油效率比水驱提高6.91%;"聚合物微球/复合微生物"驱油体系的驱油效率比水驱提高10.05%,满足了安塞油田王窑区块低渗裂缝油藏的矿场调驱需要。图6表3参17     

纳米聚合物微球/表面活性剂复合调驱体系评价及应用

针对长庆低渗透油藏特点,提出聚合物微球/表面活性剂复合调驱提高采收率技术。以丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、2-巯基苯甲酸、过硫酸铵、亚硫酸氢钠等为原料制备聚合物微球,以烷醇酰胺聚氧乙烯聚醚磺酸盐与椰子油脂肪酸二乙醇酰胺为原料制得表面活性剂。研究了表面活性剂和表面活性剂/聚合物微球混合液的油水界面张力,考察了聚合物微球与混合液的调驱性能,优选了复合调驱注入方式,并在安塞油田进行了现场应用。结果表明,聚合物微球初始粒径为50～300 nm,具有水化膨胀特性,膨胀倍数为20～100倍。微球在水化膨胀过程中产生聚集特性,分散性、球形度均较好,且粒径呈高斯正态分布。表面活性剂适宜用量为3 g/L。聚合物微球加入表面活性剂后混合液黏度增大,微球分散相颗粒屏蔽了表面活性剂的界面活性以及形成胶束的能力,导致油水界面张力降幅变小,不利于表面活性剂驱油。聚合物微球溶液对岩心的封堵性较好,微球质量浓度大于4 g/L时的封堵率约80%。体积比为1∶1的聚合物微球与表面活性剂段塞式注入岩心的驱油效果好于二者混合式注入。该体系在安塞油田现场的应用效果显著,累计增油3576 t。     

用于双河油田 95℃油藏的双分散调驱体系性能评价

为获得适合高温、中低渗透油藏条件的调驱体系,将与地层孔喉直径相匹配的聚丙烯酰胺类(TS-1)微球与耐温抗盐聚合物KYPAM-10混配制得双分散体系,研究了TS-1微球的悬浮性、双分散体系的热稳定性、封堵性和调剖性能。结果表明,TS-1微球在双分散体系中的悬浮性良好;聚合物和TS-1微球的配伍性较好,在95℃烘箱老化180 d后的体系黏度保留率大于80%;随老化时间延长,微球粒径略有增加。双分散体系的注入性和运移性良好,对岩心的封堵率和残余阻力系数大于单一微球体系。在双管并联岩心中注入0.5 PV双分散体系(1500mg/L KYPAM-10+500 mg/L TS-1微球),低渗岩心分流率从20%增至60%,有效地改善了低渗岩心吸水能力。双分散体系驱油效果较好,可在水驱基础上提高采收率24.15%,比单一聚合物驱提高采收率5.78%,可用于双河油田95℃油藏的调剖驱油。     

提高高温高矿化度低渗油藏水驱开发效果研究

针对印度尼西亚Sungai Lilin油田油藏岩石渗透率低、温度高和注入水矿化度高等特点,以渗流力学为理论基础,通过仪器检测和物理模拟,研究了聚合物溶液和聚合物/表面活性剂二元复合体系在低渗油藏环境下的渗流特性及其影响因素,考察了岩心渗透率、注入时机、驱油体系和驱油剂组合方式对驱油效果的影响。二元复合体系中,部分水解聚丙烯酰胺相对分子质量400×104,浓度300 mg/L,SUN非离子型表面活性剂质量分数0.2%。结果表明,在溶剂水矿化度较高和岩心渗透率较低时,二元复合驱油体系的阻力系数和残余阻力系数大于聚合物溶液。采用二元复合体系可以大幅提高原油采收率,并且岩心渗透率越大、注入时机越早,采收率越高。注入0.57 PV二元复合体系时的采收率增幅为17.8%。推荐二元复合体系段塞尺寸为0.38 0.57 PV,考虑到油藏非均质性比较严重,建议在二元复合体系主段塞之前添加Cr3+聚合物凝胶(聚合物浓度300 mg/L,聚铬质量比270∶1)前置段塞,段塞尺寸0.05 0.08 PV。表5参15     

聚合物驱后多元调驱体系提高采收率研究

根据聚合物驱后提高采收率的需要,筛选了多元调驱体系的凝胶颗粒类型、交联剂最优浓度和洗油剂最优浓度,分别考察了单元注入体系(50 mg/L或100 mg/L交联剂、2000 mg/L阳离子凝胶微球,注入体积1 PV),二元注入体系(100 mg/L交联剂+2000 mg/L阳离子凝胶微球,注入体积1 PV)和三元注入体系(0.4 PV×2000mg/L阳离子凝胶微球+0.3 PV×100 mg/L交联剂+0.4 PV×2000 mg/L高效洗油剂)的调剖效果。实验结果表明:二元注入体系转水驱突破压力为3 MPa左右,而且压力整体波动范围和波动幅度都明显高出单元注入体系的,这说明二元注入体系调剖效果比单元注入体系的好;在水驱采收率39.65%、聚合物驱提高采收率18.38%的基础上,三元注入体系提高采收率22.82%;水驱和聚合物驱阶段注入压力较低,凝胶微球注入后压力迅速上升,交联剂的注入保持了压力,高效洗油剂驱使压力进一步上升,转后续水驱后压力下降并稳定在2 MPa左右;与二元注入体系相比,三元注入体系的后续水驱压力明显降低,这保证了在不影响调驱效果的同时还能降低后续水驱压力,因此多元注入体系具有更好的实际应用价值。图5表3参9     

濮53块表面活性剂／聚合物微球复合驱技术研究

针对濮53块油藏开发中出现的含水高、递减快和常规工艺措施难以解决注入水沿高渗条带突进等问题,提出了利用表面活性剂与聚合物微球复合进行深度调剖,并利用界面张力法和真实砂岩模型对该体系的注入方式和表面活性剂/聚合物微球的驱油效率进行了研究。研究表明,分开注入聚合物微球和表面活性剂可使非均质性得到改善,驱油效率也得到大幅提高。这种复合调剖体系具有良好的调剖效果,既提高了波及系数又能提高洗油效率。     

下二门油田聚合物驱后多段塞组合驱技术*

下二门H2Ⅳ层系经过0.5 PV聚合物驱,剩余油分布更加零散,为了优选成本低且能大幅度提高原油采收率的化学驱方式,通过对区块剩余油赋存形态和原油组分分析,依据不同化学驱方式对不同形态剩余油的动用效果,确定该区块的多段塞组合的驱替方式。研究结果表明:配方为1500 mg/L聚合物+2000 mg/L表面活性剂二元复合驱体系具有较好的长期热稳定性,老化360 d后界面张力仍能保持10~(-2)mN/m数量级,黏度保留率85%以上。聚合物浓度和渗透率相同时,二元体系注入压力低于聚合物的。聚合物浓度为1500 mg/L时,表面活性剂浓度为500数5000 mg/L时,二元复合体系中表面活性剂吸附量低于单一表面活性剂的吸附量。表面活性剂浓度大于1000 mg/L时,二元体系的洗油效率高于40%。双层非均质岩心驱油实验表明,在聚合物驱后实行多段塞组合驱可提高采收率21.51%,比单一聚合物驱和二元复合驱分别提高12.69个百分点和5.33个百分点。最终确定该区块剩余油的动用方式为以聚合物驱为主、复合驱为辅的低成本的多段塞组合"0.05 PV调剖+0.35 PV聚合物驱+0.15 PV二元复合驱+0.05 PV调剖"。图6表12参14     

海南3断块二元驱技术研究与应用

根据辽河油田海南3断块油藏的具体特点,研究了聚合物微球/表面活性剂二元驱技术。通过室内物理模拟实验,研究了聚合物微球浓度、表面活性剂浓度和段塞大小对二元驱效果的影响,对二元驱的基本参数进行了优化。研究结果表明,海南3断块二元驱中表面活性剂复配体系的最佳质量分数为0.007 5%甜菜碱17+0.01%表面活性剂6501;聚合物微球的最佳质量分数为0.30%;段塞大小对二元驱效果有较大影响,随着段塞体积的增大,采收率增值增大到26.12%后增幅逐渐变小,最佳注入段塞为0.35 PV。该技术自2015年在海南3断块应用后,阶段累计增油超过1万t,表明聚合物微球/表面活性剂二元驱技术在中低渗油藏水驱后期具有广泛的应用前景。     

聚驱后油藏井网调整与深部调剖三维物理模拟实验

针对聚合物驱后油藏剩余油分布特点,提出了井网调整与深部调驱相结合的提高采收率方法。孤岛油田中一区Ng3注聚区为模型原型,以相似准则为理论基础,设计并制作了平面非均质三维物理模型;研制了具有自组装特性的聚合物微球,优选出由BS与AES复配而成适用于目标油藏的乳化剂体系;原始一注四采五点法井网注聚后采收率为34.1%,在进行驱替试验的同时,采用电阻率法测量了模型中含水饱和度分布;调整原始井网,对非均质油藏模型分别注入聚合物溶液和聚合物微球与乳化剂复合体系深部调驱2组实验。结果表明,2个方案均可以提高聚驱后油藏采收率,单一聚合物溶液提高6百分点,而聚合物微球与乳化剂复合体系可提高采收率16百分点。分析各驱替阶段剩余油分布情况,聚合物微球与乳化剂复合体系能够封堵高渗层,使后续驱替液转向进入两侧低渗区域。     

高渗油藏聚合物溶液携带弹性微球驱室内实验

聚合物驱油技术用于复杂断块高渗油藏注水开发后期提高采收率将面临两个问题:一是聚合物沿高渗透层水淹层过早地窜流;二是在特高含水期聚合物驱的效果会降低。为此研究了在高渗油藏条件下,利用聚合物溶液携带弹性微球的新方法,来增加聚合物溶液在驱油过程中的渗流阻力,进一步扩大波及体积,提高驱油效率。实验研究了弹性微球在油藏条件下的抗温抗盐热稳定性等理化指标,弹性微球在地层温度65 ℃条件下,60 d内均保持原有现状;聚合物溶液携带微球后,与单纯聚合物溶液驱相比,弹性微球产生的阻力系数为1.5,残余阻力系数为1.2;浓度为1500 mg/L聚合物驱比水驱提高采收率13.5个百分点,浓度为1000 mg/L聚合物+500 mg/L弹性微球后,比水驱提高采收率17.3个百分点,比单纯1000 mg/L聚合物驱采收率增加4.8个百分点,比浓度为1500 mg/L纯聚合物驱采收率增加3.8个百分点。     

大庆油田南二区聚合物与碱/表面活性剂交替注入数值模拟研究

为进一步改善聚合物驱工业化区块的效果,在聚合物与碱/表面活性剂交替注入物理模拟实验研究的基础上,针对大庆油田南二区西部试验区开展了聚合物与碱/表面活性剂交替注入数值模拟研究。研究结果表明,在聚合物用量640mg/L.PV条件下,合理的碱/表活剂二元体系用量为0.2PV左右;在上述总化学剂用量相同的情况下,前置0.10PV聚合物溶液时碱/表活剂交替注入的次数以5次较佳;二元体系的注入速度对采收率的影响较小。     

渤海X油田聚驱后不同化学驱注入段塞优选及剩余油分布研究

渤海X油田自实施聚合物驱以来,含水上升较快,注聚井的吸水剖面反转现象严重,为改善开发效果,模拟地质油藏特征和开发情况,应用三层非均质平板岩心模型,开展了不同类型化学驱室内实验研究和合理段塞注入方式优选,结果表明:聚表二元驱能够有效改善聚合物驱过程中的剖面反转现象,有效扩大波及体积;优选的段塞注入方式为:0.1 PV(0.25%表面活性剂+2 000 mg/L聚合物)+0.3 PV(0.2%表面活性剂+1 500 mg/L聚合物),优选的聚表二元驱段塞注入方式比聚合物驱提高采收率8.6%。     

低渗透裂缝型油藏复合堵水剂研制与应用

针对低渗透裂缝型油藏堵水施工过程中堵水剂易沿裂缝向地层漏失这一问题,提出了复合堵水剂的堵水工艺。选定聚酰胺-胺树枝聚合物/有机酚醛交联体系进行配方优选,并研究与复配的预交联颗粒的性能。实验结果表明,由2000 mg/L聚合物、1500 mg/L乌洛托品、250 mg/L间苯二酚、1600 mg/L 乙二酸、180 mg/L硫脲、200mg/L氯化钴组成的凝胶体系的成胶强度为21600 mPa·s,稳定时间为103 d,与其复配的预交联颗粒在地层水中的膨胀倍数为15.7,且具有较好的抗盐性。0.3 PV（0.05 PV浓度为2000 mg/L的预交联颗粒、0.2 PV浓度为2000 mg/L的聚合物凝胶体系和0.05 PV浓度4000 mg/L的聚合物凝胶体系）的复合堵水剂对人工造缝岩心的封堵率高达97.25%以上,突破压力梯度最高达13.68 MPa/m,并且具有较好的调整产液剖面的能力。现场施工后施工井综合含水率下降了10.5%,取得了较好的堵水效果。     

海上稠油油田复合调驱技术与应用

渤海D油田为中、高孔渗稠油油藏,经过长期注水开发,水窜大孔道发育,单一的调驱措施效果逐渐变差。针对平台作业空间狭小、储层调驱效果弱化的问题,进行"凝胶+聚合物微球"复合调驱技术研究,开展了复合调驱体系评价室内研究,筛选并优化体系配方,通过非均质岩心驱替实验表明复合技术比单项技术采收率增幅提高10.5%。矿场应用结果表明:"凝胶+聚合物微球"复合调驱技术有效抑制了注入水延高渗带的突进,井组含水上升趋势得到明显抑制,阶段累计增油超过6×10^3m^3并持续有效,为老油田深部挖潜、提高调驱效果提供了新思路,对海上注水开发油田稳油控水工艺具有示范意义。     

表面活性剂降低高浓度聚合物溶液注入压力的研究

针对高浓度聚合物溶液注入压力高的实际情况,开展了表面活性剂降低高浓度聚合物注入压力的研究。室内岩心降压模拟实验表明,在表面活性剂体系驱替1PV后,使后续高浓度聚合物溶液驱替压力降低的幅度在47．86％-67、01％之间,连续注入90PV左右后,注入压力不上升。现场试验结果表明：采取表面活性剂措施可以实现高浓度（2000～2500mg／L）聚合物的连续有效注入。     

聚合物微球在延长油田特低渗油藏的研究与应用

延长油田储层属于特低渗低孔、且部分裂缝发育,含水上升快,开采难度大。为此,通过实验搅拌法制备不同浓度的聚合物微球,从搅拌速度、反应温度、交联剂浓度、水解度等几个方面进行微球影响因素分析,并在此基础上开展封堵性能及驱油性能评价实验研究。实验结果表明,注入微球浓度为3 000 mg/L,注入倍数0.5 PV时,残余阻力系数和封堵率均较高,封堵能力较好,含水率最大下降幅度为28.8%,采收率提高22.7%。矿场试验应用表明,投入产出比1.00∶1.21,具有较好的调驱效果,对类似油藏开发提供了一定的借鉴意义。