Mn~(2+)对岩心内凝胶成像信号与封堵效果的影响研究

针对核磁共振信号抑制剂氯化锰是否适用于区分凝胶与驱替液信号的问题,开展了Mn~(2+)对聚合物成胶和凝胶结构变化的影响实验,并采用核磁共振成像技术研究了氯化锰对凝胶的成像信号和封堵效果的影响。实验结果表明,随着配液中Mn~(2+)浓度的增加,得到的凝胶黏度降低,Mn~(2+)浓度达到10 g/L,聚合物难以成胶。同时,Mn~(2+)对已经交联的凝胶也有显著的破坏作用。当Mn~(2+)浓度超过2 g/L时,宏观上凝胶出现脱水缩聚现象。微观上凝胶由密集网状结构向稀疏环带状结构变化,当Mn~(2+)浓度超过5 g/L,原来的结构明显被破坏。在氯化锰溶液驱替凝胶过程中,驱替时间越长和Mn~(2+)浓度越高,Mn~(2+)对凝胶成像信号的掏性越明显,对凝胶结构的破坏也越大,导致凝胶在岩心中的封堵能力大幅下降,说明氯化锰溶液作为驱替凝胶的核磁信号区分试剂存在缺陷,需控制作用时间和Mn~(2+)浓度,增强凝胶的抗盐性。     

在贝雷砂岩岩心内通过凝胶处理改善油,水两相渗透率的研究

用聚合物处理生产井来降低水相渗透率前,先在贝雷砂岩岩心上进行了实验室模拟,岩心饱和度用微波探头测定。砂岩长２’、宽４＾〃、厚度３／４＾〃,密封在玻璃纤维和环氧树脂中。为了在驱替实验中测量压降,砂岩被细分了４个相同的部分。在进行了一系列的驱替实验中,对于自吸和泄油循环中油（十二烷）和水（２％ＮａＣｌ）的相对渗透率用稳态来测量。地层水饱和度通过扫描岩心法测定。在砂岩内注入１／４长度（６＾〃）的聚丙烯酰     

无机凝胶在18 m长岩心内的传输运移能力

为了实现海上高盐油田高效低成本开发,满足深部液流转向技术需求,本文开展了无机凝胶药剂浓度优选及18 m超长岩心内传输运移能力实验研究。结果表明,目标储层注入水中Ca²⁺和Mg²⁺含量分别为0.569 g/L和0.229 g/L,二者不足以与主剂Na₂SiO₃溶液反应生成大量无机凝胶,需选用外加CaCl₂溶液作为助剂,选择主剂与助剂浓度均为3.7 g/L。随"软化水+Na₂SiO₃溶液+软化水+CaCl₂溶液"交替注入轮次增加,18 m长岩心上各个长度区间压力梯度呈现逐渐升高趋势。多轮次交替注入结束后无机凝胶波及岩心区域达到总长度86.7%,岩心前后相邻两个长度区间压力梯度比值分别为3.85、2.03、1.16、1.19和1.24,各个长度区间压力梯度比值差不大,无机凝胶调剖剂具有良好传输运移和深部液流转向能力。后续水驱结束时,岩心各个长度区间封堵率在19.97%数72.26%,表明无机凝胶在孔隙内具有较强耐冲刷和...     

岩心封堵率与返排解堵率影响因素的试验研究

影响岩心封堵率和返排解堵率的因素很多,分别以低渗、中渗和高渗岩心作为岩样,评价了岩心原始渗透率对岩心封堵率和返排解堵率的影响.另外还对正压差、温度和剪切速率对岩心封堵率和返排解堵率的影响进行了试验研究.试验结果表明:岩心原始渗透率不同时,岩心封堵率和返排解堵率均相差较大,钻井液中的固相颗粒与储层孔隙尺寸配伍性好,储层损害深度就小,岩心封堵率和返排解堵率均较高;正压差增大时,岩心封堵率先增大后减小,而返排解堵率先减小后增大;温度升高时,岩心封堵率变化不大,返排解堵率呈明显上升趋势;剪切速率增大时,岩心封堵率呈下降趋势,而返排解堵率先减小后增大.     

地层环境对PFS弱凝胶性能影响室内研究

弱凝胶调剖在各个油田都有着广泛的应用,但是堵剂进入地层后性能变化、成胶效果却无法评价。通过室内实验,利用石油大学30m超长岩心,注入HPAM、苯酚、乌托品和盐酸复配成的PFS弱凝胶体系,考察了弱凝胶注入长岩心后的性能变化。实验结果表明,PFS弱凝胶调剖体系经过稀释、吸附和剪切后虽然其粘度、相对分子质量有一定程度下降,但仍然具有较好的成胶封堵效果。     

流体流动对低渗岩心电阻率的影响实验研究

通过室内实验,研究了不同岩性、润湿性、渗透率等条件下岩心油驱水和水驱油过程中岩石电阻率的变化,分析了流体流动对低渗岩石电阻率和阿尔奇饱和度指数以及地层因素的影响.实验结果表明:①低渗透油层亲水岩心和亲油岩心的电阻率随含水饱和度的增加而降低.②岩心渗透率越高饱和度指数越高,渗透率越低饱和度指数越低;亲油岩心电阻率较大,亲水岩心电阻率较小.③岩心渗透率越高,岩心的电阻率越低;岩心渗透率越低,岩心电阻率越高.④在相同的驱替速度下,电阻率随围压的增加而增加.⑤低渗透储层亲水岩石的饱和度指数值大于亲油岩石的饱和度指数值.     

人造岩心与天然岩心孔隙结构差异及对驱油剂渗流特性的影响

为进一步了解驱油剂在人造岩心和天然岩心中的渗流特性及差异,以高分子材料学、物理化学和油藏工程等为理论指导,以仪器检测、化学分析和物理模拟等为技术手段,以大庆油田萨中开发区储层岩心和驱油剂为研究对象,开展人造岩心和天然岩心孔隙结构测试及驱油剂渗流特性实验研究。结果表明,在渗透率相近的条件下,与人造岩心相比,天然岩心孔隙结构复杂,分选较差,孔喉大小不一,连通性较差,非均质性较强。低渗透人造岩心与高渗透人造岩心孔隙结构差异主要为孔喉半径的差异。当聚合物溶液、聚合物/表面活性剂二元复合体系、强碱三元复合体系和弱碱三元复合体系在岩心中流动达到稳定时,天然岩心与人造岩心阻力系数之比平均值分别为1.69,1.73,1.78和1.65,表明在渗透率相同或相近的条件下,与人造岩心相比,驱油剂在天然岩心中滞留量较大,渗流阻力较大,注入压力较高,但压力仍趋于稳定,不会发生堵塞。     

三元共聚物凝胶对多孔介质的封堵研究

高聚物的化学结构是决定其使用效能好坏的内在因素,本文从分子结构特点出发,研制出了AM/DMDAAC/Na—AMPS三元共聚物,采用有机多元延迟交联体系使其凝胶化,并对凝胶的热稳定性、抗盐性以及封堵岩心的行为进行了研究。     

水平井N2+凝胶堵水技术的研究与应用

针对边底水油藏水平井开发中边底水锥进速度快、油井无水采油期短的生产状况,在研究目前各种堵水和控制边、底水锥进技术的优缺点基础上,提出和分析水平井N2 凝胶堵水技术的机理和优点。并在实际的应用中验证了其方法的可行性和可靠性,为类似特征油藏控制边、底水提供了技术上的参考和借鉴。     

复配聚合物对驱油效果影响的核磁共振实验研究

为研究不同相对分子质量聚合物复配对驱油效果的影响,基于在线核磁共振成像技术,对相对分子质量为1 000×104的单一聚合物及复配聚合物开展岩心驱替实验。根据水驱阶段结束、聚合物驱阶段结束的核磁共振T2谱信号对不同尺寸孔喉的氟油动用程度占总动用程度的比例进行定量表征及分析。结果表明:在2种聚合物粘度基本相同、岩心孔喉结构相近的情况下,使用复配聚合物的岩心采出程度和中、小尺寸孔喉中氟油采出量占总油量的比例分别比使用单一聚合物高1.5%和7.1%。复配聚合物中的小相对分子质量聚合物由于具有较小的尺寸,可以有效驱替出中、小尺寸孔喉中的氟油,而大相对分子质量聚合物对大尺寸孔喉中的氟油驱油效果也较好,与单一聚合物相比,复配聚合物可以动用更宽尺寸孔喉范围内的氟油,从而扩大波及体积,取得更好的驱油效果。     

基于低场核磁共振技术的岩心内流体 “可视化”评价方法研究

岩心等多孔介质中流体的流动状态在线监测与"可视化"评价已成为驱油与扩大波及体积微观机理研究的重要方法。本文将低场核磁共振与岩心驱替装置联用,基于核磁共振原理,得到了岩心横向驰豫时间(T_2)分布,结合压汞孔隙半径分布测试结果,采用插值与最小二乘法,建立了饱和水后的岩心核磁共振T_2谱与孔隙分布关系。以中高渗和低渗透两种岩心为例,结合不同流体的岩心驱替实验,利用转化的核磁孔喉分布得到了岩心孔隙结构与可动流体及剩余油分布的关系,解析了水驱、聚合物驱对不同孔隙的原油动用率。研究结果表明,中高渗(256×10~(-3)μm~2)岩心平均孔隙直径为72μm,主要集中在1~500μm之间,微米级孔隙较发育;低渗(7.51×10~(-3)μm~2)岩心平均孔隙直径为86 nm,主要集中在10 nm~1μm之间,纳米-亚微米级孔隙发育。中高渗岩心与低渗岩心的束缚水主要集中在直径小于1μm和直径小于0.5μm的孔隙空间内。岩心驱替实验结果表明,水驱主要动用孔隙直径大于10μm的储油空间,聚合物驱原油动用区域与水驱基本一致,提高驱替效果有限,残余油80%以上富集在孔隙直径小于1μm孔隙内。改善低渗透区域水驱效果将是提高采收率技术的关键。     

预交联凝胶颗粒的力学性能对微观运移封堵的影响

预交联凝胶颗粒在多孔介质中的运移堵塞特征是影响其深部调剖性能的关键.目前,凝胶颗粒的力学性能如何影响其微观运移封堵特征尚缺乏深层次的认识.本文针对收集到的3种预交联凝胶颗粒,首次采用基于图像采集技术的弹性分析方法对凝胶颗粒弹性变形能力进行研究,并采用可视化填砂微观模型实验,重点分析了凝胶颗粒的力学性能对微观运移封堵的影...     

可动凝胶的封堵性能及其对渗流规律的影响

可动凝胶在油田稳油控水中具有重要应用,可动凝胶的封堵行为及其对油水渗流规律的影响对于油田的高效开发具有重要意义。为此,用常规岩心驱替流程进行了可动凝胶对岩心的封堵性能实验及可动凝胶对油、水单相渗流的影响实验。实验结果表明:对于渗透率低于2200×10-3 μm2的岩心,可动凝胶的有效封堵能力在90%以上;油水在可动凝胶封堵的岩心中单相渗流呈现非线性渗流特征,油相启动压力低于水相启动压力,油相渗流能力大于水相渗流能力;油水在可动凝胶封堵的岩心中两相渗流特征也发生变化,两相区范围变?,油水渗流能力变差,油相相对渗透率恢复明显高于水相,说明可动凝胶对水相的封堵远大于对油相的封堵,可以稳定油相,控制水相。     

不水驱直接实施聚合物铬凝胶调驱效果的实验研究

本研究在模拟南堡35—2海上油田B6井组条件下进行。由M=1．5×10^7 HD=24．2％的聚合物HPAM和含Cr^3＋ 2．7％的醋酸铬交联剂在矿化度3．5g／L的水源井水中配制的成胶液。在50℃、30d内的黏度（50℃，7．18 1／s）变化，最高黏度及其出现时间随聚合物浓度（1．0、1．2、1．4g／L）和聚铬比（60：1、90：1、180：1）而异。早期的成胶液注入渗透率1．3～1．5时的人造均质岩心时，注入压力随注入量的增加迅速上升，表明此时已有凝胶生成。聚合物浓度1．2和1．4g／L、聚铬比120：1的凝胶的G′、C″～频率曲线显示凝胶具有良好的黏弹性。垂向有渗透率2．14、0．95、1．76μm^2三个层的非均质人造岩心，在50℃下饱和地层水后饱和黏度850mPa·s的模拟油，考察聚合物浓度1．2g、聚铬60：1、初始黏度12．2～12mPa·s的成胶体系驱油效果。在含水率为98％、80％、40％、0％（水驱采收率相应为6．0％、29.7％、23.3％、0％）5时注入0．1PV凝胶体系，最终采收率分别为46．8％、47．7％、50．4％、58．5％；在含水率为0％时最终采收率随凝胶体系注入量的减小（0．15、0．10、0．05、0．025PV）而减小，随凝胶体系聚合物含量的增加（1．2、1．4、1．6g／L）略有增加。图3表6参3。     

阴,阳离子聚合物地层内凝胶化改善水驱效果的研究

研究了一杆阴离子聚合物（Ａｃ５３０）和一种阳离子聚合物（Ｍｂ５８１）在水溶液中形成凝胶的条件和过程、凝胶化学结构、形态、稳定性和力学性能。在模拟地层的二维微观模型内观测了两种聚合物驱替渗流、相逼、形成凝胶、凝胶封堵大孔道的机理。在亲水填砂模型内测定了阴、阳离子聚合物凝胶体系降低渗透率的能力。     

致密油藏孔隙结构对纳米流体驱油效果的影响

吉林低渗-致密储层“孔小、喉更小”,原油储层流度低,导致水驱效果较差。采用一种核-壳结构的纳米流体 增渗驱油体系,通过岩心驱油实验评价纳米流体增渗驱油体系对致密岩心的驱油效率,通过岩心核磁共振测试 以及CT扫描重点研究致密油藏孔隙结构对纳米流体驱油效果的影响。研究结果表明：纳米流体增渗驱油体系 可降低致密岩心驱油实验的注入压力,最大降幅为46.2%;当致密储层孔隙结构较好时,驱油效果明显,最高提升 30.21%。纳米流体增渗驱油体系对分布在平均孔隙半径大于1 μm的原油驱油效果显著。岩心CT扫描研究发 现,致密岩心的平均孔喉半径、有效连通孔隙占比以及孔隙配位数均会对纳米流体增渗驱油体系注入压力及驱 油效率造成影响,其中平均孔喉半径和有效连通孔隙占比影响更大。     

不同剪切方式对聚合物溶液及凝胶性能的影响

摘要：考察了吴菌搅拌器、筛网（TGU转变压测定装置）、人造岩心及普通搅拌器等不同剪切方式下,4种驱油体系的动态性能。这4种体系是：抗盐聚合物（梳状聚合物）KYPAM溶液,疏水缔合聚合物AP—P4溶液,KYPAM／醋酸铬凝胶（有机铬凝胶）及KYPAM／间苯二酚／甲醛凝胶（酚醛凝胶）,其黏度分别为139、170、143及260mPa·s（66℃,51／s）。在吴菌搅拌器的高速剪切下,有机铬凝胶和酚醛凝胶的网状结构完全被破坏,抗盐聚合物溶液黏度保留率最高,疏水缔合聚合物其次。聚合物溶液通过筛网后黏度损失很小,有机酚醛凝胶通过筛网时发生剪切变稀,有机铬凝胶堵塞筛网严重。与聚合物溶液及酚醛凝胶相比,有机铬凝胶注入岩心困难,不能在岩心中运移,酚醛凝胶虽能在岩心中运移但黏度损失严重,聚合物溶液从岩心流出后黏度保留率较高。在搅拌器搅拌条件下,有机铬和酚醛凝胶液的成胶受到影响,不能形成整体凝胶。图11表3参4。     

三元复合驱注入液与储层岩心矿物相互作用的碱耗动力学研究

为探索三元复合驱注入液与油藏矿物的相互作用对采出液的影响,实验研究了大庆油田三元复合驱注入液与油藏矿物相互作用过程中的碱耗动力学模型。将储层岩石粉末在45℃条件下浸泡于模拟三元复合驱注入液中,对不同浸泡时间的上清液进行取样分析,结合不同pH值下溶液中各离子的存在情况分析,认为OH-的准确浓度无法通过酸碱滴定法获得,可采用检测Al、Si元素浓度,再推导溶液中剩余OH-浓度的方法进行间接计算。获取不同时间上清液中的OH-浓度,建立三元复合驱注入液与大庆油田北一区断东区块目的油藏岩心矿物反应过程中的碱耗动力学方程,符合v=KCn形式,反应级数为2.6。该结果有助于更深入地理解三元复合驱注入液与油藏矿物的相互作用机制,为优化三元复合驱注入方案提供理论依据。     

疏水纳米SiO2降低岩心流动阻力效果的室内实验研究

通过室内岩心流动实验,对疏水纳米SiO2降压增注效果、改善水相相对渗透率进行了研究,同时探讨了纳米SiO2降压增注的机理。实验结果表明,经纳米SiO2处理后的岩心,其水相相对渗透率都有了明显的提高,提高幅度达19%~87%。认为纳米SiO2能够有效改变岩石润湿性,使岩石微孔道孔壁由亲水性转换为较强的疏水性,产生水流滑移速度,从而起到降阻增流的作用。     

岩石润湿性及微孔几何形状对凝胶泡沫封堵性能的影响

气窜和水窜是油井生产过程中面临的普遍问题.较高的生产气油比、水油比导致生产产量的快速降低和生产成本的增加,最终导致过早关井.在原油的生产过程中,凝胶泡沫选择性封堵,从而使气油比、水油比降低.然而,对于影响凝胶泡沫封堵性能的临界参数如润湿性、孔隙介质以及孔隙结构的研究还很不系统.本实验通过放大镜观察微型蚀刻玻璃内的凝胶泡沫的流动和捕集情况.实验目的是提供凝胶泡沫封堵的敏感性与多孔介质的润湿性(水湿或油湿系统)及其几何结构的函数关系.实验结果表明,凝胶泡沫在亲油介质的封堵效率要比亲水介质的高;在较低的孔喉比条件下,凝胶泡沫的封堵效率较高.经过注气和注盐水后,调剖剂的封堵性能达到稳定.泡沫和凝胶结合成凝胶泡沫,而凝胶泡沫在流动控制和封堵方面具有技术上的优势.