国内外油田硅酸盐堵剂研究进展

综述了硅酸凝胶体系、硅酸盐沉淀体系、硅酸盐/聚合物复合体系、硅酸盐/表面活性剂复合体系和硅酸凝胶/泡沫复合体系,主要介绍了不同体系堵剂的概念、作用机理、发展现状及发展趋势。

大庆油田三元复合驱过程中垢预测与垢研究

根据大庆油田三元复合驱试验区的地质情况,结合复合驱体系的配方,对复合驱过程中结垢类型进行了分析。垢产生的原因为:①化学剂与地层内流体不配伍直接产生沉淀而结垢;②碱与储层矿物反应后产生的离子与储层流体发生化学反应,导致不配伍的沉淀产生;③流体采出过程中,随着温度和压力的变化,某些物质沉淀结垢。针对这种情况,研究了不同时间(4、36、120、840h)和固/液比(1:0。5、1:1、1:2、1:4)条件下,储层不同矿物组合与单一碱、三元复合体系静态反应后液相体系中的主要离子成分,并利用溶度积法预测出三元复合驱过程中储层结垢类型和结垢强弱顺序。考察了Ca2+、Mg2+、Al3+、SiO44-、CO32-、SO42-、OH-等离子间的配伍性。利用能谱电镜观察化学剂动态驱替实验后的岩心,发现颗粒表面附存有Ca(OH)2垢和非晶态粒间充填的硅酸盐垢。对试验区中心井的产出垢分析表明,垢主要来自钻井液中的微粒,其次来自储层的颗粒。

海上稠油油田聚合物驱原油破乳研究 Ⅰ破乳剂研制

以渤海某稠油油田原油、采出水和驱油用聚合物为基础,借鉴陆地类似油田产出聚合物的变化情况,结合油田实际产出物,配制了模拟产出物。制备了一种破乳剂,考察了破乳剂、聚合物、水相体积比例、温度、矿化度、pH值、剪切强度、粒子含量、溶剂和其它药剂等因素对破乳性能的影响和电脱水,并进行了现场评价。

适用于高渗稠油的缔合型聚合物驱室内效果评价

针对渤海海上稠油水驱采收率较低的问题,研究了疏水缔合型聚合物AP-P4溶液的驱油效果。结果表明:随着原油黏度的增加,水驱和聚合物驱的采收率均降低;采收率增幅先降低后增加再降低。原油黏度在100～300 mP.as时,AP-P4聚合物采收率增幅大于7%。随着AP-P4溶液浓度增加,剪切后溶液的阻力系数Fr和残余阻力系数Frr逐渐增加,Frr可达2.3～14.5,在高渗透多孔介质中建立高渗流阻力的能力较好。可以降低AP-P4溶液在稠油油藏聚合物驱中所需的溶液黏度,有助于降低聚合物溶液的浓度。在渤海典型稠油油藏的现场试验取得了明显的降水增油效果,为缔合型聚合物提高高渗稠油油藏的采收率提供了理论和应用依据。

疏水缔合聚合物在盐水中的溶解性研究

研究了疏水缔合型聚丙烯酰胺(固体粉末)在盐水中的溶解行为。在聚合物浓度高于3 500mg/L和温度大于37℃的条件下,这种聚合物表现出良好的溶解性;溶解了的高浓度溶液可以稀释为均匀的低浓度溶液(如1 750mg/L),但这种低浓度溶液不能通过溶解直接得到。这种溶解过程已在海上油田聚合物驱矿场试验中得以应用。确定了所研究疏水缔合聚合物溶解的浓度、温度范围,考察了温度对其流变行为的影响,以及溶液矿化度对其溶解速度的影响。

渤海油田原油乳状液流变性研究

实验考察了温度、含水率、剪切速率和聚合物浓度等因素对渤海油田原油乳状液流变性的影响,结果表明乳状液黏度随温度上升而下降,随含水率上升而上升,随剪切速率上升而下降,随聚合物浓度增加而上升。在0～55℃含水率高于40%时,乳状液体系呈现非牛顿流体特性,在55～70℃含水率低于40%时,乳状液体系呈现牛顿流体特性,渤海油田一号平台原油的转相点为含水率70%左右,二号平台原油的转相点为含水率60%左右。

渤海油田聚合物驱提高采收率技术研究及应用

在我国海上油田实施聚合物驱提高采收率是一项具有战略意义的举措,对于海洋石油的发展具有重要意义。在海上油田实施聚合物驱技术面临三大挑战:缺乏淡水资源,常规聚合物不能满足要求;海上平台空间有限,对注聚设备有特殊要求;井网、井距和层系调整困难。文中介绍了针对渤海绥中36-1油田开展的聚合物驱室内研究和矿场试验的情况和效果。聚合物驱技术在绥中36-1油田的成功实施实现了三个重要突破:①首次在国内海上油田开展了聚合物驱矿场试验;②率先以疏水缔合聚合物作为驱油剂进行矿场使用;③取得了单井聚合物驱试验显著的增油效果。实践表明该项技术在海上油田目前生产条件下实施是可行的,对于海上油田聚合物驱技术的应用和推广具有重要的指导意义。

海上稠油油田聚合物驱原油破乳研究 Ⅱ破乳辅助剂研制

针对渤海某稠油油田聚合物驱研制的破乳剂,开发了一种配套的辅助剂。考察了辅助剂、破乳剂和聚合物的浓度、温度、矿化度、pH值、剪切强度和其它药剂等对破乳剂与辅助剂构成的复合破乳性能的影响和电脱水试验,测定了污水含油率和悬浮固体含量。结果表明:辅助剂不仅能降低破乳刘的使用浓度,改善破乳剂的性能,而且还能够降低污水含油率和悬浮固体含量,改善污水水质。

用于海上油田化学驱的聚合物研究

根据渤海绥中36-1油田油藏特性和聚合物结构设计原理,结合海上平台特点,从功能单体设计出发,研制出具有速溶、高效增粘、较好的抗剪切性、良好流动性和驱油效果的耐盐型疏水缔合聚合物AP-P4。该聚合物首次用于海上油田单井聚合物驱先导试验见到了显著的增油降水效果,正在进行中的井组聚合物驱试验也已初步显示出增产效果,表明疏水缔合聚合物AP-P4作为绥中36-1油田的驱油剂在技术上是可行的,在海上类似油田聚合物驱技术中具有广阔的应用前景。

JZ9-3平台除油罐斜管结构参数的设计与优化

从沉降原理和数学分析的角度出发,探讨了JZ9-3平台V-301除油器斜管工艺结构参数的设计与优化,给出了除油罐斜管工艺结构尺寸的优化结果,为斜管工艺设计改造提供了理论依据。优化后的结果显示,污水中油滴粒径下降了4μm,除油效率明显提高,除油器堵塞现象亦会有所改善。

稠油聚合物驱原油破乳作用机理研究

通过测定聚合物与破乳剂的分配系数、脱水率、油水界面剪切粘度、界面膜强度和界面张力等参数 ,研究了稠油聚合物驱原油破乳作用机理 ,并对各种影响因素进行了分析。疏水缔合型聚合物在油相中的分配系数大于超高分子量部分的水解聚丙烯酰胺 ,破乳剂在油相中的分配系数大于水相 ,辅助剂使破乳剂在油、水相中的分配趋于均匀化 ;油水界面剪切粘度随原油浓度增大而提高 ,聚合物使界面剪切粘度上升 ,破乳剂和辅助剂使界面剪切粘度降低 ;聚合物提高界面膜强度 ,破乳剂削弱界面膜强度 ,辅助剂与破乳剂的复合体系可进一步削弱界面膜强度 ;疏水缔合型聚合物使原油的界面张力降低 ,破乳剂。

表面活性剂提高采收率技术的进展

阐述了表面活性剂提高采收率相关技术,包括表面活性剂驱、二元复合驱、三元复合驱,特别强调表面活性剂在复合驱中的应用;讨论了表面活性剂的种类、结构和性能;简述了表面活性剂在国内外的矿场试验结果。表面活性剂驱在技术上可行,降低驱油剂成本对该项技术的发展具有非常重要的意义。

聚合物在多孔介质中的分布和存在状态

从宏观上考察聚合物在地层的分布,微观上测定表征存在状态的各个参数,采用三管并联岩心和平板模型实验研究聚合物分布规律,通过物理模拟实验测定表征聚合物存在状态的参数,同时测定不同聚合物质量浓度下的静态吸附量和动态滞留量,采用双段塞法测定不可及孔隙体积及动态滞留量等参数,并改进实验数据的处理过程。结果表明:聚合物在纵向上主要进入高渗透层,平面上主要分布在主流线区域,两翼部分质量浓度较低;静态吸附量远大于动态滞留量,并且其比值随着聚合物质量浓度的变化而变化。

油田聚合物产出液黏度的影响因素

三次采油含聚污水中残留HPAM的含量体现在采出液的黏度上,直接影响到含聚污水的处理。实验以乌氏黏度计法测量聚合物溶液的黏度下降率,通过对pH值、水质阴阳离子量、黏均分子量和剪切速率等相关因素的研究发现,渤海JZ9-3油田注聚用FP3640C型聚合物的溶液黏度在pH值2～4范围内影响明显,pH>7以后,黏度损失率减小;JZ9-3油田地层水中的Mg^(2+)、Ca^(2+)对聚合物的黏度影响显著;当离子浓度在2 500～4 000 mg/L范围内,Na^+和K^+对黏度的降低有明显的影响;恒温60℃时,聚合物的黏度随着恒温时间的延长而下降,至30 d后趋于稳定;剪切速率增加,黏度逐渐降低,转速达到8 000 r/min后,黏度亦趋于稳定。

南堡35-2油田化学辅助热水驱油的试验研究

通过岩心驱替试验对南堡35-2油田稠油热水驱和化学辅助热水驱进行了研究,考察了注入水温度及增效化学剂对驱油效率的影响。研究表明,提升注入水温度和添加化学剂,驱油效果明显改善。注入水温度升高20℃和40℃时,热水驱的驱油效率分别提高12.0%和18.2%,化学辅助热水驱的驱油效率分别提高21.0%和29.0%。化学辅助热水驱技术应用于海上普通稠油油田,将有助于进一步提高稠油采收率。

南堡35-2稠油低温改质降黏剂研究

针对南堡35-2油田地层原油黏度高的特点,从族组分转化改善稠油流动性角度,评价了13种降黏剂的降黏性能。研究表明,降黏剂[Et3NH]ZnCl3.Co2+具有较优的改质降黏效果,在剂/油质量比1%、80℃、反应16 h条件下,可实现稠油黏度不可逆降低,降黏率达到22.0%。该降黏剂从根本上改善了稠油在地层中的流动性,有利于提高其采收率。

交联聚合物冻胶调堵剂性能评价指标及方法

交联聚合物冻胶 (凝胶 )因其独特的结构及优良的性能 ,而成为国内外油田堵水调剖作业中应用最广泛的堵剂。根据聚合物、交联剂及其它添加剂的不同 ,交联聚合物凝胶又可细分为多种类别的堵剂 ,这些堵剂尽管结构、形成路径和使用范围不同 ,但其基本性能及性能评价指标差异不大 ,现有的性能评价方法[1] 多数缺乏科学性和实用性。本研究以聚丙烯酰胺凝胶堵剂为基准 ,建立了交联聚合物凝胶堵剂系统的性能评价方法 ,针对堵剂的溶解性能、成胶性能及在多孔介质中的封堵性能等量化指标进行了探讨 ,提出了聚合物凝胶调堵剂性能评价指标及定量评价方法。

渤海SZ36-1油藏深部调剖剂研究与应用

渤海SZ36-1油田具有油田水矿化度高、砾石充填完井及平台生产空间狭小等特点,常规深部调剖剂的溶解及耐盐性不能满足该油田深部调剖的要求.研制出抗盐速溶交联聚合物弱凝胶深部调剖剂(RNSTP-CTm),它由梳形抗盐聚合物、间苯二酚及复合助剂等组成.室内及现场试验均表明,该调剖剂在高矿化度盐水中能迅速地分散溶解,适宜在温度40～70℃、矿化度40g/L以下的油藏和作业空间受限的海上油田及陆地油田进行注水井深部调剖.SZ36-1-A21井深部调剖试验后,井组日增油50～60t、有效期超过1a,累计增油超过万吨,取得了良好的深部调剖效果.

剪切作用对不同聚合物溶液流度控制能力影响研究

为考察剪切作用对不同结构的聚合物溶液性能的影响,分别研究了高相对分子质量部分水解聚丙烯酰胺HPAM溶液和疏水缔合聚丙烯酰胺HAP0210溶液经过模拟炮眼剪切后的流度控制能力。结果表明,溶液中不同分子结构的聚合物经过模拟炮眼剪切作用后其流度控制能力存在显著差异。在炮眼剪切作用下,溶液中HPAM大部分分子链断裂,相对分子质量下降50%左右,分子链间缠结和堆积程度大幅度下降;而具有分子间缔合作用的HAP0210在溶液中的网络结构也受到破坏,相对分子质量下降30%左右,但仍能依靠疏水缔合作用在聚合物溶液中形成相互作用能力较弱的网络结构,使溶液表现出一定的抗剪切能力和较强的建立阻力系数和残余阻力系数的能力。

绥中36-1油田注入井欠注原因及治理建议

绥中36-1油田欠注井占总注入井井数的23%,主要是注入压力高导致欠注。对该油田储层特征、注水水质、注聚井堵塞物等因素进行分析,剖析注入压力高的原因。研究表明:储层胶结疏松、泥质含量高、微粒易运移、水敏性强是储层欠注内在因素。外因主要是注水水质超标、管壁腐蚀结垢严重、聚合物吸附堵塞。通过加强腐蚀研究工作、水质分级控制、除铁杀菌以及优化加药系统等措施可有效控制注水水质。注水井酸化体系中强化对Fe、O、S等元素化合物的溶蚀,注聚系统通过加多重滤网过滤并运用复合型化学解堵剂进行解堵可有效解除注入井堵塞,达到增注的目的。