基于Janus纳米颗粒的Pickering乳液体系测试与调剖性能研究

测试了以Pickering乳液模板法合成的Janus纳米SiO_(2)颗粒结构与性能。结果表明,Pickering乳状液具有良好的稳定性,静置24 h未发生破乳现象,乳状液液滴团聚紧密,且增黏效果良好,黏度可达4960 mPa·s。岩心驱油实验表明,Pickering乳液体系在低渗条件下具有较好的调剖效果,当岩心渗透率为50 mD时,采收率可在一次水驱基础上提高16.71%。

Janus纳米颗粒制备及其驱油性能

采用Pickering乳液法成功合成具有不同亲水、亲油性的Janus纳米颗粒,通过SEM,TEM,FTIR,TG等方法表征了Janus纳米颗粒的结构和性质,以此为基础构筑了Pickering乳液调剖剂体系,并通过单岩心物模实验测试了该体系在较低渗透率条件下的调剖效果。实验结果表明,Pickering乳液型调剖剂体系在90℃,35000 mg/L矿化度条件下具有较好的乳化性能和乳液稳定性,并展现出较好的乳化增黏效果。当岩心渗透率为50×10^(-3)μm^(2)时,后续水驱阶段注入压力可由1.053 MPa增至1.824 MPa,采收率可在一次水驱基础上提高16.71百分点,表明Pickering乳液调剖剂体系具有优良的调剖效果和提高采收率效果。

海上油田一种水基深部调驱剂的研究与应用

为达到高含水率油田深部调驱的目的,对水基超分子微球进行粒径分布、缔和性能等评价,发现该微球粒径分布在纳米-微米级别,盐水条件下缔和现象聚集体粒径扩大倍数可达5倍以上,静态条件下体系浓度在1000 mg/L以上时可实现颗粒有效聚集。岩心驱替模拟实验条件下,体系注入过程中阻力系数低,高含水率条件以及存在渗透率级差条件下依然具有较高的提高采收率幅度。该体系适用性良好,对“双特高”油田调驱提高深部处理能力具有一定借鉴意义。

海上高含水油田用无机复合调驱剂实验研究

针对海上碳酸氢钠水型的高含水油田,以硅酸钠和氯化钙为主剂、聚羧酸分散剂和乳液聚合物为助剂制备了环保型无机复合调驱剂,并研究了聚羧酸分散剂类型和乳液聚合物质量浓度对调驱剂性能的影响规律。实验结果表明,当聚羧酸分散剂的酸醚比为3.7、分子量为23 800时,聚羧酸分散剂和无机颗粒表面的静电斥力和空间位阻作用相互促进,可达到有效分散效果。配合使用低质量浓度乳液聚合物(500 mg/L),形成的无机复合调驱体系可进一步增强体系的黏度和强度,初始黏度从1.1 mPa·s提升至5.4 mPa·s。封堵实验表明,无机复合调驱剂能够大幅度增加流动阻力,封堵率可达82.3%。该无机复合调驱剂可实现在线注入,具有快速分散、深部调驱和价格低廉等特点,在海上及其他作业空间受限的高含水油田中具有良好应用前景。

淀粉胶体系调剖性能的影响因素

渤海油田开采已超过20年,储层非均质性严重,加大单井注采强度,会进一步加剧其非均质性。为解决储层非均质性问题,特选定渤海SZ36-1储层性质和流体为模拟对象,通过室内实验确定淀粉胶体系范围,再对不同浓度组成的调剖体系进行室内岩心驱替实验,以注入压力、含水率、采收率增幅等性能为评价对象,优化了调剖体系的配方为4%改性淀粉+4%丙烯酰胺+0.036%交联剂+0.012%引发剂+0.002%无水硫酸钠。该调剖体系能较好降低储层非均质性,在水驱基础上提高采收率22.1%,提高采收率效果显著。

高温高矿化度油藏调驱用纳米微球HP-2体系的研究

针对弱凝胶体系在高温高矿化度油藏调驱效果差的问题,研制了一种耐温耐盐的聚合物纳米微球HP-2体系,利用激光粒度分析仪和光学显微镜评价了HP-2的微观形貌和粒径分布,并以膨胀倍数为评价指标研究了HP-2的吸水膨胀曲线,分别利用均质岩心和非均质岩心评价了聚合物纳米微球HP-2的封堵、耐冲刷以及调驱性能。结果表明,平均粒径为407.2nm的聚合物纳米微球HP-2为圆球度很高的球形颗粒,在高温(90℃)高矿化度(97 686mg/L)油藏的吸水膨胀倍数为34.1g/g。三层非均质岩心调驱实验结果表明,聚合物纳米微球HP-2体系可在水驱采收率基础上提高采收率幅度达17.3%。该聚合物纳米微球HP-2体系在高温高矿化度油藏应用前景广阔。

海上油田泡沫堵水体系优选及适应性评价

油井出水是油田开収过程中不可避免的问题,影响油井产量,控水稳油是改善油田开収效果的关键。通过室内评价实验,对渤海油田现场使用的SD型起泡剂进行了评价,优选出最佳使用浓度为1.0%;为了增强泡沫稳定性,对常用的两种聚合物进行对比分析,得到浓度为0.1%的HK海水速溶型聚合物稳泡性能较好,泡沫堵剂体系为1.0%SD型起泡剂+0.1%HK海水速溶型聚合物;通过三层非均质岩心模型,对泡沫堵剂体系的适用性进行研究,结果表明:当油藏低渗基础渗透率为500×10-3μm2,渗透率级差为5~10倍,原油黏度低于100 mPa·s时,实验所得泡沫堵剂具有较好的适用性,能够有效降低含水率、提高原油采出程度。

渤海油田弱凝胶调剖技术的研究与应用

弱凝胶体系是一种由低浓度聚合物和交联剂形成的凝胶体系,具有一定的粘性,弹性良好,强度较低,在地层中呈现动态波及效果,能更大限度地提高波及体积及驱油效率。经对酚醛树脂/聚丙烯酰胺弱凝胶体系配方进行研究,筛选出适合渤海油田油藏条件的配方体系,对该体系的耐温性、耐冲刷性及封堵性进行了室内实验评价,并在渤海油田矿场得到应用。结果显示,弱凝胶调剖技术可以明显改善高含水期油藏深部的非均质性,提高注水开发效果。

压裂液基液粘度对压开地层的影响

针对大庆油田肇88-斜30井压裂施工失败的情况,进行了施工参数分析。同时室内通过调整基液粘度,完成了两次高压岩心驱替对比实验,观察到粘度为68.1 mPa·s的基液堵塞了1#岩心入口端面,岩心内的孔隙压力低,而21.6 mPa·s的基液在高压下通过了2#岩心孔隙,岩心内的孔隙压力提高。研究结果显示,粘度为68.4mPa·s的基液在现场施工时未能有效进入该井特低渗透储层的孔隙,以至不能提高地层孔隙压力到克服最小主应力和岩石的抗张强度之和是该储层未能实施加砂的根本原因。表明压裂液的优化还需要进一步评价基液在地层中的流动性,以发挥基液造缝的主要功能;也为其他特低渗透、超低渗透油藏压裂液配方的评价提供了经验教训。

水平井注采井网优势通道识别及提高采收率的研究与应用

为准确判断水平井注采井网优势通道发育程度,针对性开展调剖体系优选及工艺参数设计,实现对优势通道高效封堵。根据渤海B油田水平井生产动态数据得到水油比及其导数与时间的双对数曲线,初步判断优势通道类型;通过优势通道识别软件对水窜通道实现定量分析;结合示踪剂解释及数模结果,进一步计算优势通道体积。根据计算结果开展封窜体系优选实验并对工艺参数进行优化,形成了针对高强度优势通道的封窜体系及工艺设计方法,并实现了在海上油田的现场应用,取得了良好的措施效果,表明优势通道量化表征及模拟方法可为封窜体系优选及段塞用量等工艺参数设计提供理论依据。

耐高温凝胶调剖体系成胶性能影响因素研究

通过优化聚合物及交联剂类型及比例,研究对凝胶体系成胶性能及耐温耐盐性能的影响,研制出了适用于高温高盐油藏的凝胶调剖体系,并获得了主要性能指标。实验结果表明,所研究的高温凝胶体系在温度140℃、矿化度50000 mg·L^(-1)条件下,成胶强度高、稳定性好且脱水率低,满足海上油田调剖技术的应用需求。

裂缝油藏二次交联凝胶调堵体系研究与应用

海上油田潜山油藏裂缝发育,油井初期产能较高,随着注入水、边底水沿主裂缝突进,油井含水率突升,产量递减严重,严重影响了油藏开发效果。由于裂缝油藏强水窜通道发育,调堵体系需要更高的综合性能,通过创新制备方法,获得了二次交联凝胶调堵体系。对体系性能进行综合评价,获得了关键技术指标,并开展影响因素评价实验,建立成胶时间与成胶强度关系图版,结合油藏理论及实验模拟,优化了工艺设计关键参数及段塞设计方法。新型调堵体系在海上油田开展现场试验,对出水裂缝形成了高效封堵,措施效果显著,有效改善了油藏开发效果。

低温油藏新型复合调驱技术

渤海油田经过长期注水开发,由于储层强非均质性、笼统防砂、强注强采等因素导致注入水过早突进,含水上升快,产量递减快。调剖调驱技术作为高含水油田治理的重要手段,在海上油田进行了规模化应用,取得了明显的增油降水效果。但针对低温油藏(≤70℃),常规调剖调驱技术具有以下局限性:常规酚醛树脂类聚合物凝胶体系成胶性能好、封堵性强、稳定性好,但成胶温度在70℃以上,在低温(≤70℃)下成胶强度低甚至无法成胶;受长期注水开发影响,低温高含水油藏剩余油逐步向深部富集,油藏深部水窜通道发育程度高,因此亟需开发兼具更好深部运移能力与更高封堵能力的深部调驱体系;低温油藏地下原油黏度高,油水流度比高,原油启动难度大,亟待开发适应性更强的高效驱油体系,提高对低温油藏原油驱油效率,同时深入研究驱油剂作用机理,获得可形成较高强度W/O型乳状液的高效驱油剂,提高对高含油饱和度深部液流转向能力。

渤海N油田低温油藏复合调驱技术研究与应用

低温油藏稳油控水体系种类少、技术不成熟、措施数量少、应用效果差,无法满足油田的实际需求。对目标油藏展开分析,明确主要矛盾,确定通过复合调驱技术,提高体系运移距离及封堵强度,可有效抑制水窜通道,实现深部液流转向,提高水驱开发效果。针对常规凝胶体系在低温下无法成胶的问题,系统地开展了一系列凝胶体系筛选评价实验,重点研究了温度对凝胶成胶反应的影响,最终获得了新型低温延缓交联凝胶体系。优选深部液流转向体系,研发出具有空间网状结构、胶结强度更高的超分子非连续调控剂体系。新型复合调驱技术在N油田完成首次应用,措施后,井组呈现出良好的降水增油效果,日增油70 m^(3),平均含水下降6%,累净增油超过5000 m^(3)并持续有效。

双相复合凝胶堵水体系研究与应用

针对目前海上油田化学堵水体系难注入、封堵强度低、有效期短的问题,研制出适应海上油田的双相复合凝胶堵水体系(Dual Phase Colloid,简称DPC),并开展了相关室内实验研究,结果表明,该体系溶解时间小于5 min,初始黏度低(3 mPa·s^8 mPa·s),适应地层温度60℃~170℃,凝固后强度高(针入深度2 mm^18 mm);该体系具有良好的注入性,对油水具有选择性封堵功能,处理量为0.3 PV时,对高含水层封堵率为78.4%,中含水层封堵率为35.1%,低含水层的封堵率为15%;不同渗透率条件下,体系优先进入并封堵高渗层,渗透率级差越大,体系越不容易进入低渗层。基于研究成果,采用复合堵水体系对南海油田1口水平井开展了该技术的矿场应用,施工后措施井平均含水率下降约4%,目前含水率90%,平均日增油10.8 m3,井组累计增油量5536 m3,有效期已达8个月,控水增油效果明显。

弱凝胶调驱注入速度对措施效果的影响研究

弱凝胶已在渤海进行矿场试验,取得了较好增油降水效果,但有关弱凝胶与油藏适应性方面的研究成果还较少。以J油田地质模型和开发模型为基础,对井组进行弱凝胶调驱注入速度对调驱效果影响的数值模拟研究。结果表明:随着注入速度增大,井组采收率增幅和“产出与投入比”呈上升趋势,单位PV弱凝胶增油量呈先升后降趋势。

渤海油田泡沫堵水效果影响因素实验研究

泡沫堵水效果受到不同工艺参数的影响较大,针对渤海油田油藏条件开展泡沫堵水技术研究,通过室内模拟实验,评价不同工艺参数对泡沫堵水效果的影响,主要包括气液注入方式、气液比、注入泡沫量等,综合考虑采收率提高幅度、含水率降低幅度、驱替压力改变值等参数,对泡沫堵水工艺参数进行优化。结果表明:气液混合注入方式优于段塞注入工艺,当注入气液比为1∶1~1.5∶1、注入段塞量为0.3~0.5PV时,泡沫堵水效果较好。

渤海S油田大斜度井定位封堵技术实验研究

针对S油田D区块非均质性强、长期注水冲刷引起水窜等问题,开展定位封窜高阻力泡沫组合调剖的室内实验研究。评价泡沫段塞长度、注入时机以及作用距离对调剖效果的影响。结果表明:为保证泡沫段塞的连续性推进,优选单一段塞长度在0.2~0.4 PV;泡沫/活性水/泡沫交替注入能够更好地扩大泡沫的波及体积,提升调剖效果;注入时机对组合调剖阶段的采收率效果影响明显,但对最终采收率基本没有影响;改变调剖体系的注入位置,可以有效提高最终采收率,调剖体系单独定位至前缘线(油藏深部)时驱油效果较好,施工风险低。

基于多元线性回归对调剖非均质储层分流率影响因素分析

油井出水是油田开发过程中不可避免的问题,利用化学笼统调剖方法可以有效调整高渗层的吸水剖面,实现稳油控水的功能。调剖效果取决于调剖药剂的选择性进入能力,而且施工过程中应避免对储层的污染,尽可能的把药剂注入到目的层。以三管并联岩心模型实验为基础,研究了渗透率、注入压力梯度、注入PV数等因素对调剖剂选择进入能力的影响,并且利用SPSS软件建立多元线性回归模型对调剖非均质储层分流率进行统计分析,通过德宾-沃森检验、方差分析验证得到其因素具有明显的线性关系,通过修正得到标准化的多元线性回归方程,该方程可以线性地分析调剖非均质储层分流率影响因素,为调剖工艺参数设计提供数据支持。

聚驱产出水中细菌对Cr3+交联剂成胶性能影响

为进一步探究聚驱产出水中细菌数量对Cr^3+聚合物成胶的影响,针对牛心坨油田流体性质,以影响调剖剂成胶效果的细菌为影响因素,在控制变量的情况下,研究了聚驱产出水中细菌对Cr^3+聚合物凝胶成胶性能的影响,并且进行了水中细菌个数对成胶有效期的预测,绘制了细菌个数与成胶有效期的关系曲线,建立了细菌预测调剖剂有效期的公式。结果表明,污水中细菌会对凝胶溶液产生降解作用,厌氧菌的存在破坏了聚合物的交联反应。当污水稀释浓度为30%时,最大成胶强度相对于无菌样品下降约50%;适当的降低污水中细菌的个数可以减少细菌对调剖剂的破坏。