渗透型高聚物在富水砂层中堵水规律试验与数值模拟研究

渗透注浆是修建隧道穿越富水砂层时防渗堵水的重要方法之一.与普通化学浆液不同的是,该渗透型高聚物在浆液扩散过程中具有双组分反应并快速固结的特点,适用于在富水砂层中注浆堵水.然而由于其扩散过程中的快速固结的特点,使得其在富水砂层的扩散规律更为复杂.为了研究该渗透型高聚物在富水砂层中的堵水效果,制作了一套可视化的富水砂层渗透注浆模型试验装置,该装置具备可观察浆液扩散距离、监测注浆前后孔隙水压力变化和测量堵水率等功能.以堵水率、渗透系数作为评价富水砂层渗透注浆堵水防渗效果的性能指标,选取砂层粒径、动水压力、注浆压力和黏性土含量4个因素作为渗透注浆的影响因素,开展了砂层渗透注浆堵水防渗效果的正交试验,获得了影响渗透型高聚物浆液在富水砂层渗透注浆效果的主控因素以及各单因素对注浆效果的影响特征.同时,对模型试验进行了数值模拟,重点分析了注浆过程中的浆-水两相渗流场压力、流速和浆液扩散的变化过程,并与试验实测浆液扩散距离进行了对比验证.研究结果表明:(1)富水砂层经渗透型高聚物注浆后, 10 min内堵水率可达到90%以上, 1 d渗透系数可达到10^-7cm/s数量级,达到了理想...     

调剖堵水的潜力、限度和发展趋势

油田试验证明调剖堵水仍很有潜力,这一方面是由于试验区的采出程度低,另一方面是由于近年来区块整体调剖堵水技术在决策技术和堵剂技术上有新的突破。调剖堵水的潜力随着开发时间的推移而逐渐减小。调剖堵水有两个限度：一个是堵剂使用的数量限度;另一个是堵剂作用机理的限度。调剖堵水的发展趋势表现为对这两个限度的突破所进行的努力,其中包括降低堵剂成本,合理组合堵剂,把握堵剂注入时机,延长堵剂有效期,提高堵剂的整体效果,发展一种在最大限度发挥二次采油作用的同时进行有限度三次采油的技术（“２＋３”技术）。     

与酸化联作的堵水技术

介绍与酸化处理联合作业的丙烯酰胺(AM)与低级醛就地共聚合堵水体系(XN-PP)以及先堵后酸的工艺技术。室内实验着重进行堵剂与自生酸的酸敏性试验,研究与油藏环境条件有关的堵剂性能,考查堵剂对大孔道的选择注入性,并对前置液(弱凝胶体)性质作了相关评价。结果表明,堵剂在高盐(1.4×105mg/l)环境和高温(120℃)条件下具有良好的耐酸性、高强度性和堵水效果,在一定条件下堵水剂原液还有良好的选择进入性,即优先进入出水层位。堵水及酸化联作技术在矿场进行了2口井的先导性试验,实施的油藏为恶劣油藏,温度120℃、矿化度10~12×104mg/l,产水率接近100%。经XN-PP体系堵水和自生酸酸化联合作业后,两口井均达到了控水增油的目的,平均含水下降50%,分别增油3388和547t,且目前继续有效,取得了明显的经济效益。     

复合段塞堵水技术的研究及应用

深部堵水技术要求堵水剂用量少、成本低,传统的堵水剂不能满足这个要求,因此,研制了一种复合段塞堵水技术,它由两部分组成:可移动弱凝胶(MWG)和高强度的凝胶(PFG)。首先分别研制出MWG和PFG,然后将它们复配,通过单岩心实验和并联岩心驱替实验,发现复合段塞堵水剂性能好,用量少,适合深部堵水,并用实验得到的配方在克拉玛依油田成功进行了现场施工。室内实验和现场试验表明复合段塞堵水技术性能优良、价格便宜,具有广阔的应用前景。     

断溶体底水油藏不同隔板参数堵水强度影响规律

针对断溶体底水油藏开发过程中底水锥进导致油井含水率高、采收率低等问题,基于典型缝洞结构制作了二维断溶体底水油藏物理模型,开展了不同隔板参数对堵水强度影响规律的研究。结果表明,油凝胶相比于冻胶,自身力学强度大且与岩石壁面的黏附性能好,堵水强度大,当注入量为0.1 PV时,突破压力分别为1.97 MPa和0.57 MPa。隔板深层封堵效果优于中层和浅层封堵,展布长度越大,堵水强度越大。在段塞设计上,双段塞隔板适用于弱底水油藏,三段塞隔板由于更能够有效抑制冻胶的运移,从而形成稳定的隔板结构,适用于强底水油藏。该研究应用于塔河油田TH102X井后,平均产油量从0.23 t/d增至0.76 t/d,取得了较好的降水增油效果。     

化学剂吞吐与油井堵水的结合技术

提出了一项将化学剂吞吐与油井堵水相结合的新技术。该结合技术由吞吐剂技术、油井堵剂技术和工作液注入技术组成。其核心是先后向地层注入吞吐剂和油井堵水剂 ,使后者将前者封存在高渗透层中 ,随后前者被沿高渗透层迫近油井的水 (注入水、边水等 )带至含油饱和度较高的中、低渗透层将油驱出 ,从而达到提高油井产量并降低产液中含水率的目的。介绍了工作液配方的确定、用量计算、注入顺序和将工作液过顶替入地层等技术步骤。该项技术已在濮城油田S下1油藏的油井成功地进行了试验 ,证实了该结合技术的可行性。     

堵水调剖技术现状和发展方向

堵水调剖技术是油田提高水驱波及系数、改善水驱开发效果,实现油藏稳产的重要手段。本文从堵水调剖的分类:油田化学堵水技术;机械堵水、调剖技术;油水井对应堵水、调剖技术;注水井调剖技术;油田区块整体堵水;深部调剖技术等方面系统分析了堵水调剖技术的研究现状,着重研究了化学堵水调剖,展望了该技术的发展趋势。     

基于压力恢复曲线的油井堵水决策技术

从渗流力学基础理论出发,利用压力恢复曲线,建立数学模型并推导出计算油井堵水的决策指数fPBD的公式,在此基础上,结合影响堵水油井选择的含水上升率指数和剩余油饱和度两个因素,运用综合模糊评判方法求取油井堵水综合决策值,对需堵水的油井进行选择。对垦东521区块某小块7口油井进行堵水选井决策。结果表明:fPBD与水相渗透率相关,可以作为堵水油井决策的依据;该决策选井方法考虑因素完善、数据易取、决策准确,与成功的经验选井方法得出结果吻合程度较高。     

碱渣堵水的试验研究

本文研究了用炼油厂碱渣和AlCl_3作用的生成物作油井堵水剂的机理,考察了碱法与AlCl_3反应生成的铝皂聚合体的性质以及反应时AlCl_3用量、温度和酸度对产物的影响。文中还通过动态模拟实验,研究了AlCl_3 用量、反应时间、矿化水和岩芯渗透率对堵塞效率的影响。实验证明,碱潭-AlCl_3是一种成本低、制作工艺简单、低腐蚀、耐高温、耐冲刷并具有一定选择性的堵剂,可用于高温油层。     

海上油田高含水油藏水平井堵水实验研究

针对曹妃甸11-1油田油层的储层特性、非均质特征以及流体性质,评价了无机铬凝胶体系的成胶性能,通过调节聚合物和交联剂的加量,形成了一系列成胶时间可调、强度可控的配方;并考察了凝胶的黏弹性随时间的变化规律。借助水平井堵水物理模型模拟水平井堵水过程中堵剂的注入过程,评价了水平段地层平面非均质性对堵剂在水平井中渗流规律以及选择性封堵性能的影响。实验结果表明,无机铬凝胶体系的储能模量和耗能模量均随着交联反应时间的延长增大;当水平段跟部渗透率高,趾部渗透率低时,其选择性封堵性能要优于跟部渗透低趾部渗透率高时的选择性封堵性能。研究成果明确了堵剂在水平井中的渗流规律,为海上水平井堵水施工设计提供了技术支撑。