大庆油田二类B油层聚驱剖面动用规律及其改善

大庆油田聚合物驱应用规模不断扩大,开发对象转向性质较差的二类B油层,现有聚合物与油层适应性不强,剖面动用规律不明确,不同地区聚驱开发效果差异较大。针对上述问题,应用矿场剖面数据统计和室内实验分析,研究了二类B油层剖面动用规律和剖面改善方法。结果表明:从吸水层动用情况来看,喇嘛甸地区由于发育厚层河道砂,油层物性好,油层有效厚度动用比例最高,油层以多次动用为主,突进层多,相对吸液量高;萨中和萨南地区河道砂发育规模小,薄砂层较多,物性差,有效厚度动用比例较低,但聚驱后,有效厚度动用比例相比水驱分别增大了12.5%和15.4%,渗透率为100~300 mD的储集层吸入剖面改善明显;从未吸水层动用来看,二类B油层纵向非均质性强,导致层间有效厚度未动用比例较高,剖面改善应以均衡层间动用为主;抗盐聚合物高、低质量浓度交替注入可延缓含水率上升时间,增加低渗透层吸液量,聚驱采出程度提高显著。在喇嘛甸北北块A区开展了DS1200抗盐聚合物和高、低质量浓度交替注入试验,降水增油效果好,可为大庆油田二类B油层聚驱剖面改善提供技术指导。

聚驱后优势渗流通道识别方法研究——以大庆油田X区块为例

由于聚合物驱后期注入液沿着优势渗流低效循环,继续注入聚合物溶液会导致含水上升过快,影响油田开发效果和经济效益。通过累积概率法划分不同水淹级别,采用油藏地质参数和聚驱生产动态参数建立聚驱后优势渗流通道评价体系,并利用灰色关联分析法评价各体系权重,建立优势渗流通道分级界限标准,将该方法应用于大庆油田X区块,明确了各沉积单元各级水淹比例,并通过注水井分层吸水资料对识别的优势渗流通道进行验证,为后期优势渗流通道治理提供了指导。

聚合物驱油技术在大庆油田的应用

利用室内研究与现场试验相结合的手段和方法,总结分析了大庆油田7年多的聚合物驱油生产实践过程,研究了聚合物驱油提高采收率的实际值,分析了提高采收率的主要影响因素,论述了获得均匀聚合物驱前缘及降低聚合物驱油生产成本的方法,大庆油田的应用实践对聚合物驱油技术在我国的进一步推广应用具有一定的指导意义。

区块整体弱凝胶调驱矿场试验及效果

利用弱凝胶在高渗透大孔道中的运移及低渗透小孔隙地层中的不可入性能 ,对存在高渗透通道的水驱油藏进行深部调驱试验 ,可以改善高含水开采期油层深部的非均质程度 ,实现油藏的稳油控水 (或增油降水 )。应用弱凝胶在辽河茨榆坨采油厂青龙台油田龙 11区块进行的整体调驱矿场试验结果表明 ,弱凝胶深部调驱可以有效地改善了严重非均质油藏高含水开采期的水驱开发效果 ,减缓了油田的自然递减速度 ,并获得较好的增油降水效果。在实施 1 5a内 ,不考虑自然递减及其他作业措施的情况下 ,区块累积增油 712 6 1t ,产水量减少 14 0 5 4m3 ,投入产出比大于 1∶7。

聚合物驱提高驱油效率机理及驱油效果分析

根据分子动力学基本原理 ,描述了聚合物驱过程中驱油的分子作用力 ,经与水驱的分子作用力对比证明 ,聚合物溶液的粘弹性是聚合物分子与原油分子摩擦力和撞击力的宏观表现 ,聚合物驱能够提高驱油效率。对大庆油田北一区断西试验区相距 3 0m检查水驱效果的北 1 6 检 2 7井和检查聚合物驱效果的北 1 6 检 2 6井进行了密闭取心资料研究 ,由岩心剩余油饱和度密度分布曲线发现 ,聚合物驱较水驱达到残余油饱和度的岩心比例明显增高 ,高含油饱和度的岩心比例明显降低。从而证明 :在相近条件下 ,聚合物驱较水驱既能扩大波及体积 。

聚合物微球的粒径影响因素及封堵特性

为了更好地推广和应用新型聚合物微球逐级深部调剖技术,对该技术的主体聚合物微球的粒径影响因素及封堵特性进行了研究。结果表明,适量的NaCl有助于微球的溶胀,Ca2+和Mg2+的存在会抑制聚合物微球的溶胀;总矿化度越高,微球膨胀速度越慢;温度越高,微球体系的膨胀速度越快;膨胀15d、粒径为4μm的微球对渗透度为400×10-3μm2的岩心的封堵效果最好。用膨胀15d的微球对不同渗透率填砂岩心进行封堵实验,结果表明封堵效率与渗透率成反比;对高渗透岩心,提高聚合物微球浓度对封堵效率影响甚微。微球膨胀粒径的大小决定着封堵机理,也是决定封堵效果的重要因素。

聚合物驱全过程调剖技术的矿场应用

运用聚合物驱全过程调剖技术可以解决注聚合物过程中聚合物窜流和后续注水快速指进的问题,明显改善聚合物驱的应用效果。河南油田在V油组上层系注聚合物前及I_5+Ⅱ_(1-3)层系聚合物驱转水驱前进行了区块整体调剖,调剖半径为50～80m,单井调剖剂量为3692～15300m^3,调剖井占注聚合物井的75%以上。调剖后启动压力上升,吸水指数下降,吸水剖面得到了改善,与双河油田未进行整体调剖的聚合物驱区块相比,注聚合物2年后,产出的聚合物浓度从170mg/L下降到31mg/L,后续水驱第一年产油量由下降28.4%变为产油量上升。

聚合物驱宏观剩余油受效机制及分布规律

基于油藏数值模拟定义了"聚合物驱受效剩余油饱和度"新概念,研究了聚合物驱作用下宏观剩余油受效机制及受效剩余油在油藏中的分布部位和形态,讨论了储层韵律性、原油黏度和注聚用量对受效剩余油分布的影响。研究结果表明,受效剩余油在油层内纵向上主要分布于注入水窜流区的上部,呈斜纺锤体形状,平面上受效区域则位于注采井间,呈环状分布。不同韵律储层剩余油受效机制及受效剩余油分布有所不同。随着原油黏度的增加,受效剩余油主体区向油层底部移动,且受效剩余油饱和度峰值降低。随着注聚用量的增多,受效剩余油范围沿斜纺锤体的轴线向两侧扩大。

聚合物溶液在驱油过程中对盲端类残余油的弹性作用

从微观驱油实验出发,研究了聚合物溶液的粘弹性对驱油效率的影响,定量分析了聚合物溶液的弹性在驱油过程中对残余油的作用机理。研究结果表明,对于油湿盲端,随着聚合物溶液弹性的增加,盲端类残余油的驱油效率提高。对于水湿“盲端”,聚合物溶液不能提高不可动残余油的驱替效率。如果“盲端”处的残余油为可动油,或有其他油滴流入“盲端”与残余油聚并,即可形成较大的可动油滴,用粘弹性流体驱替,可使“盲端”处残余油饱和度降低。对仿真类孔隙介质,聚合物溶液的粘弹性均可提高微观驱油效率。

新型聚合物微球逐级深部调剖技术

由于现有调剖堵水材料在进行油田深部调剖时存在不足,根据理想的深部调剖材料所应该具备的性能,提出了新型聚合物微球结构的设计思路。对所合成的新型材料进行了实验评价,研究了微球水化前后的粒径和形态的变化,结果表明,其初始粒径为几十纳米,在室温下水化30d后粒径膨胀为几微米;研究了聚合物微球在人造岩心和填油砂模拟岩心管中的封堵性能,结果表明,聚合物微球在岩心中具有封堵、突破、深入、再封堵的逐级封堵和逐级调剖特性。

海上油田聚合物驱后提高采收率技术

中国海上油田中有3个油田实施了聚合物驱开采技术,且取得了较好的增油控水效果,但聚合物驱后进一步提高采收率技术将成为一个亟待解决的问题。为了研究海上油田聚合物驱后提高采收率的合理接替技术,在调研总结中外聚合物驱后提高采收率技术的基础上,从工业化应用规模、矿场试验效果和驱油机理等方面进行分析,针对海上油田的特点和条件,筛选出适合海上油田聚合物驱后提高采收率的接替技术。结合室内物理模拟实验,对残留聚合物的分布特点和聚合物驱后接替技术进行了分析,对比了聚合物驱后二元复合驱与絮凝剂驱提高采收率的效果。研究结果表明,海上油田聚合物驱后可采用二元复合驱和聚合物再利用等提高采收率技术进一步开发;聚合物驱结束时,残留聚合物主要分布在主流线上;聚合物驱结束后进一步提高采收率的时机越早越好;二元复合驱油体系增油降水效果及注入性均优于絮凝剂驱。

利用体积CT法研究聚合物驱中流体饱和度分布

对CT图像进行了X射线硬化处理、X射线漂移校正、图像矩阵变换及体积CT位置校正 ,研究出用体积CT对岩心流体饱和度进行测量的技术。利用该技术对聚合物驱过程中油水饱和度分布进行了测量 ,结果表明 ,该技术适合于测量聚合物驱过程中油水饱和度分布。尽管试验中使用了均质岩心 ,在水驱阶段形成了明显的水窜通道 ,窜流通道上的油饱和度明显低于其他区域 ,微观波及的不均匀性非常明显。注入聚合物段塞后 ,有效地富集了水驱之后的剩余油 ,利用聚合物驱 ,除了能改善波及体积外 。

新型聚合物溶液的微观结构研究

采用显微、动态光散射和流变测定技术研究了梳形聚合物（CP）、疏水缔合聚合物（HAP）和聚丙烯酰胺（HPAM）溶液的微观结构。HPAM样品和CP样品单个水化分子的水动力学半径主要呈正态分布在10～100nm范围内。聚合物分子在溶液中是无序分布，形成粗细不均的网络骨架。大部分网络骨架不是由单个聚合物分子形成，而是由聚合物分子聚集体形成。在一定条件下才能出现较为有序的网络骨架结构，产生某种符合分形特性的自相似性。网络骨架既对溶液本体有支撑作用，又吸附和包裹大量水分子产生形变阻力。形成的网络结构越完善，增粘能力将越强。溶液中的盐份为非均匀分布，在聚合物分子上带电基团附近富集后形成浓度梯度。多种表面活性剂能造成HAP分子卷缩，聚集程度过大，聚合物分子吸附和包裹水分子的数量急剧减少，使HAP溶液粘度大幅度下降。另外，多孔介质孔喉可造成HAP分子结构的破坏，使增粘能力损失。

聚合物驱波及系数和驱油效率实验研究

通过室内三维物理模拟驱油实验,研究了非均质砂岩油田聚合物驱油过程中波及系数与驱油效率的变化特征,探讨了采用聚合物驱工艺的储层类型对提高采收率的贡献程度。结果表明,在有隔层的条件下,中渗透层贡献程度达到了48.35%;其次是低渗透层,贡献率为30.86%;而高渗透层仅为20.79%。聚合物驱的主要作用在于提高中、低渗透层的波及系数。与注水工艺相比,聚合物所具有的粘弹性能提高驱油效率,但其对提高采收率的贡献是有限的。

弱凝胶在多孔介质中的微观驱替机理

利用室内微观驱替实验装置,采用透明的单层油砂充填模型研究了弱凝胶驱和后续水驱过程中不同时刻各相流体在多孔介质中的分布。微观驱替实验结果表明,弱凝胶沿原先被水占据的大孔道流动,并且可以通过变形被挤入窄小孔喉,在弱凝胶的前沿存在稳定的水胶界面。在后续注水过程中,存在于大孔道的弱凝胶迫使后续注入水改向进入未被注入水波及的小孔隙,驱替的残余油滴聚集并形成油墙。弱凝胶的流体改向作用是提高微观波及效率和采收率的主要因素;弱凝胶的粘弹作用有利于在油藏深部进行深度调剖。

多孔介质剪切作用对聚合物溶液粘弹性及驱油效果的影响

为研究多孔介质的剪切作用对聚合物溶液粘弹性和驱油能力的影响,在渤海SZ36-1油藏条件下,通过研究模拟射孔孔眼剪切前后AP-P4和MO4000这2种聚合物溶液粘弹性和驱油能力的变化后认识到:在高矿化度水质条件下,射孔孔眼处的高速剪切在一定程度上破坏了聚合物的分子链和溶液结构,导致聚合物溶液的粘弹性和提高采收率的能力降低。经过多孔介质剪切后,虽然疏水缔合聚合物溶液与高分子聚丙烯酰胺溶液粘度相当,但由于经剪切后2种溶液之间结构的差异使两者提高采收率能力显著不同。因此,在聚合物驱过程中,须考虑近井地带剪切作用对聚合物溶液性能的影响,特别是针对大排量注入的海上油田,须提高聚合物的抗剪切能力,以提高聚合物驱的效果。

Al^(3+)交联聚合物分子结构及其识别方法

针对矿场生产的实际需求,利用理论分析和仪器检测方法,对Al3+交联聚合物分子结构、流动性质和识别方法进行了研究。结果表明,当用清水配制Al3+交联聚合物时,交联反应发生在不同聚合物分子之间,形成“分子间交联”分子结构,凝胶的表观粘度较大。当用污水配制Al3+交联聚合物时,交联反应发生在聚合物分子内部的不同支链之间,形成“分子内交联”分子结构,凝胶表观粘度与相同浓度的污水聚合物溶液相当,但前者的阻力系数和残余阻力系数要比后者大得多,且其残余阻力系数大于阻力系数。将转变压力和粘度测试数据相结合,就可以实现对Al3+交联聚合物凝胶分子结构的快速、有效识别。

利用聚合物溶液提高驱油效率的实验研究

实验测定了水解聚丙烯酰铵 (HPAM )溶液和黄原胶溶液的流变特性及其在多孔介质中的流变特性 ,建立了衰竭层效应和粘弹性效应共同存在条件下聚合物溶液在多孔介质中的表观粘度计算模型。用这两种聚合物溶液在不同的浓度和注入速度条件下进行了驱油实验。结果表明 ,聚合物分子缠结作用的增强可引起表观粘度增加或衰竭层厚度降低 ,从而使平行于油水界面的拉动残余油的力增加 ,残余油饱和度降低 ,驱油效率提高。随浓度或注入速度的增加 ,HPAM溶液的驱油效率升高。在浓度低于缠结浓度时 ,黄原胶溶液的驱油效率很低。但其浓度只要高于缠结浓度一定程度后 ,驱油效率就会保持一个较高的值。增加注入速度时 。

用荧光分析方法研究聚合物驱后微观剩余油变化

聚合物驱后微观剩余油分布由驱油的动力和阻力两大因素决定,在这些力的共同作用下,水驱后不同类型的微观剩余油在聚合物驱后的微观分布不同。研究了聚合物驱提高驱油效率的机理,利用荧光分析方法,对比了天然岩心水驱和聚合物驱后的荧光分析图片,统计出了聚合物驱后不同类型微观剩余油的比例,给出了高、中、低不同强度水淹部位的微观剩余油分布规律。

聚合物驱采油污水处理研究进展

含聚丙烯酰胺污水是一类比较复杂、特殊的污水,随着各个油田相继采用聚合物驱以提高原油采收率,采油污水的数量在逐年增加,其处理已成为一个亟待解决的问题。综述了采用几种方式降解水中聚丙烯酰胺的可行性研究结果,光催化氧化、硫酸盐还原菌都能使水中聚丙烯酰胺有不同程度的降解。光催化氧化考察了催化体系、光源体系等对HPAM的影响。采用1%的催化剂TiO2使用中压汞灯在紫外光的作用下,可使聚丙烯酰胺(HPAM)分解至8%左右。硫酸盐还原菌在油藏环境条件pH为7左右时,大量繁殖生长,使HPAM大幅度降解。在高温下(60～80℃),聚丙烯酰胺失稳发生降解,高温及高矿化度油藏也会导致HPAM降解。以上研究为解决聚合物采油污水的处理奠定了良好的基础。