高温高盐油藏化学驱提高采收率理论技术与矿场应用

化学驱是提高采收率的重要方法之一,在油田高效开发中发挥了重要作用。基于中外化学驱技术的发展现状,针对高温高盐的苛刻油藏条件,系统总结了胜利油田化学驱提高采收率的理论技术。通过梳理胜利油田60a来化学驱技术从室内研究到矿场应用所攻克的理论和技术难题,介绍了高温高盐油藏化学驱的发展历程。通过认识驱油剂之间以及驱油剂与原油之间的相互作用和构效关系,迭代创建了高温高盐油藏聚合物“黏弹并重扩波及”理论、表面活性剂“油剂相似富集、阴非加合增效”理论和黏弹性颗粒“变形调驱”理论,并攻关形成了具有胜利特色的高温高盐油藏聚合物驱技术、无碱二元复合驱技术和非均相复合驱技术,攻克了温度为85℃、矿化度为30000 mg/L的油藏大幅度提高采收率的难题,矿场实施的96个化学驱项目的年产油量连续20a占油田年产油量的11%以上。该系列技术为胜利油田产量稳定和可持续发展做出了重要贡献。

胶囊型靶向驱油用聚合物的制备及性能评价

针对聚合物驱油剂存在硫铁离子氧化自由基降解和炮眼剪切降解导致黏度损失高、严重影响驱油效果的问题,利用微流控技术,以聚氨酯微胶囊为壳层包裹聚合物,制备了胶囊型靶向增黏聚合物。通过优化单体质量分数为35%、AMPS占单体质量分数的30%、引发剂质量分数为0.04%、外壳质量分数为0.6%,得到百纳米级靶向增黏聚合物。评价了靶向增黏聚合物的抗剪切性能、抗硫铁性能和靶向释放时间。结果表明:靶向增黏聚合物剪切后和硫铁自由基氧化后的黏度保留率为常规聚合物的2~4倍,具有较好的抗剪切抗硫铁性能;靶向释放时间2~72 h可控,具有目的层靶向增黏扩波及的作用。室内物理模拟实验结果表明,质量浓度为1500 mg/L的靶向增黏聚合物可提高采收率达28.7%,提高原油采收率效果明显。

压裂液技术及其高压流变性研究进展

压裂液在水力压裂工作中起着至关重要作用,其性能将直接影响压裂施工成败和增产效果。本文分析比较了不同压裂液体系的优缺点及应用现状,重点阐述了水基压裂液的高压流变特征,指出了纳米材料改善水基压裂液流变性质及其非氧化破胶方法,为提高水基压裂液工作效率及回收再利用提供新思路。

超临界CO_(2)增稠剂研究进展

超临界CO_(2)压裂是开发利用非常规油气资源的有效手段之一,然而超临界CO_(2)的低黏度特性导致了携沙性差和滤失量大的问题,超临界CO_(2)增稠剂的研发是解决此项问题的必要措施。文中将已报道的超临界CO_(2)增稠剂研究分为含氟类、聚硅氧烷类和烃类3种CO_(2)增稠剂,并进行了系统的研究分析,总结了超临界CO_(2)增稠剂分子设计思路。得出CO_(2)增稠剂分子设计原则:(1)从基团功能方向设计,新型CO_(2)增稠剂应由亲CO_(2)基团和CO_(2)增稠基团构成,保证增稠剂具备一定的CO_(2)溶解性和增稠性;(2)基团自身属性方向设计,基团自身主链应具有较好的柔顺性、低内聚能和较高的混合自由能。在超临界CO_(2)增稠剂的研究中,不仅要关注聚合物的溶解性与增稠性能,还可引入纳米材料这类新型材料来扩充超临界CO_(2)增稠剂分子的研究思路。

连续油管缓蚀用微乳液的制备与性能

针对强酸性介质中连续油管常用缓蚀剂存在成膜稳定性较差、缓蚀有效期短等问题,以十二烷基三甲基溴化铵（DTAB）、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、曼尼希碱季铵盐、正丁醇、白油等为原料,利用拟三元相图与滴液法制备了连续油管用微乳液型缓蚀剂HSL-1。同时应用静态挂片失重法考察了缓蚀剂与酸液质量分数以及环境温度等参数对HSL-1缓蚀性能的影响规律,并结合SEM与极化曲线分析了HSL-1长效缓蚀机理与效果。结果表明：HSL-1缓蚀剂是一种以抑制阴极过程为主的混合型缓蚀剂,分散相粒径为15~85 nm,属于典型的水包油型微乳液;当HSL-1质量分数为1.0%~2.0%时对酸性环境下连续油管缓蚀效果最佳,腐蚀速率均为3~5 g/（m^2·h）;同时水包油的微乳结构可控制缓蚀组分的释放速度,维持返排液中缓蚀组分的有效质量分数,即使CT80（连续油管的钢材型号）挂片浸入乏酸12 h,腐蚀速率仅为0.381 g/（m^2·h）,对连续油管具有持久缓蚀作用。

油田调驱用聚合微球的构效关系及应用进展

聚合微球是一种基于聚丙烯酰胺的可吸水溶胀凝胶树脂,在油田调驱中取得了良好的降水增油效果。随着开采重点逐渐向低渗、中低渗高温油藏偏移,聚合微球的粒径尺寸、缓膨性能以及耐温抗盐抗剪切性能成为重要的研究课题。该文对近年来不同聚合微球的结构特点和构效关系进行综述,总结了不同聚合微球所适用的油藏条件,分析了聚合微球粒径和溶胀性能的影响因素,探讨了聚合微球的调驱机理,并对聚合微球的研究方向进行了展望。针对聚合微球关于纳米尺度的报道较少,高温下溶胀速度快,驱油机理单一等问题,需要加深对聚合微球溶胀机理和黏弹机理的研究,优化反相微乳液法合成条件,研发具有核壳结构的纳米聚合微球,并与其他化学试剂协同调驱,从而拓宽聚合微球在低渗、中低渗高温油藏的应用领域。

交联酸压裂液体系研究进展及展望

对近些年国内外交联酸压裂液体系的研究进展进行综述,通过重点对比交联酸的耐温性、携砂性和破胶性,分析交联酸发展过程中存在的问题。针对交联酸研究现有的不足,对交联酸未来的发展方向作出了展望,并指出通过探索有机酸交联的方法使交联酸向环境友好发展的可能性。

环境友好型交联酸的性能及其反应动力学

以乳酸、葡萄糖酸、聚乙烯亚胺(PEI)及聚丙烯酰胺类稠化剂为主要原料,采用溶液共混法制备了一种环境友好型耐高温交联酸EAC-1。结合FTIR、流变测试、SEM等分析了乳酸与葡萄糖酸混合形成的复合酸溶蚀CaCO3的协同作用机理以及交联酸EAC-1的流变性、微观结构以及破胶性能,明确了交联酸的反应速率常数及其反应动力学方程。结果表明,当乳酸及葡萄糖酸物质的量比为1∶1时,乳酸和葡萄糖酸可与Ca^2+通过共价键作用形成一种具有高溶解度的螯合物,使残酸中无二次沉淀生成;当PEI质量分数为0.12%时, 170 s^–1、110℃下交联酸黏度保持在50 mPa·s以上;交联剂PEI与稠化剂形成的立体网状结构保证体系具有良好的耐温耐剪切能力,且交联酸破胶均匀,无残渣,破胶液黏度仅为4.2 mPa·s;EAC-1的反应速率常数比以盐酸为主体酸的交联酸HC-1小1个数量级,表明EAC-1交联酸具有良好的缓速性能,有利于延长酸液有效作用距离。

磁流变液智能流体研究进展、应用及展望

通过回顾磁流变液智能流体的组成及制备方法,分析了磁流变液智能流体主要流变机理以及在工程中的应用前景,并着重介绍了磁流变液在油气田开发中的研究进展。基于磁流变液特点、应用环境以及使用成本等因素,指出了磁流变液智能流体未来向高温稳定、可循环利用以及环境友好发展的新趋势。