基于油藏化学驱能耗分配原理的理想流度控制型驱油剂研究Ⅰ:聚/表二元复合驱油体系的渗流阻力调控机理及应用

针对驱油剂的深部流度控制能力与近井地带注入性之间的矛盾,提出了理想流度控制型驱油剂应满足低黏度配制/输送、近井地带低吸附量长期稳定注入和低浓度产出液的技术要求,同时,在渗流过程中能够在储层深部不同位置建立多级渗流阻力峰值,并且前缘后驱替相渗流阻力应始终保持在较低水平。基于固/液界面吸附作用与分子间相互作用的协同效应,设计了在渗流过程中具备动态改变体系组成和微观溶液结构,从而改变其渗流阻力特征的疏水缔合聚合物/阴离子型表面活性剂二元体系。相较于HP-1(1500 mg/L),表观黏度相近、组成不同的二元体系HP-1(1500 mg/L)/SDSB(150 mg/L)和HP-1(1500 mg/L)/SDSB(200 mg/L),在段塞注入及其后续水驱过程中可以在多孔介质的中、后部构建数值更高、空间分布更优的动态渗流阻力,说明二元体系具备运移增黏特征和延迟突破特征,其前缘的流度控制能力更强,并且渗流阻力在储层的空间分布更合理,从而延长了段塞整体突破时间,有利于提高波及体积和驱油效率。在相对稠油、强非均质性和水驱含水率为80%的渤海某油田油藏条件下,采用基本相同剂量、相近成本的化学剂工业产品进行的驱油实验表明:二元体系后续水驱突破之前驱油剂段塞渗流阻力的空间动态分布特征是影响驱油效率的关键因素,二元体系(AP-P4(1400 mg/L)/ZX-27(300 mg/L),黏度为6.4 mPa·s)比疏水缔合聚合物AP-P4(1750 mg/L,黏度为62.9 mPa·s)多提高10%的原油采收率。

致密油藏CO_(2)驱响应性防气窜体系的制备及性能

以3-二甲胺基丙胺(NNDP)和油酸为原料,制备了具有叔胺结构的CO_(2)响应性单体N,N-二甲基油酸酰胺丙基叔胺(DOAPA),将其与阴离子表面活性剂对甲苯磺酸钠(SPTS)复配,构建了具有CO_(2)响应性的蠕虫状胶束(CO_(2)-TWMS)。通过考察CO_(2)-TWMS与CO_(2)接触前后的电导率、化学结构和微观形貌变化表征了体系的响应性,结合其表面活性变化及致密基质/裂缝双重介质CO_(2)驱替与CO_(2)-TWMS防气窜过程中的压力和采收率变化,揭示了CO_(2)-TWMS防气窜性能与机制。结果表明,当n(SPTS)∶n(DOAPA)=1∶1时,CO_(2)-TWMS的黏度最大(4125 mPa·s)。CO_(2)和N2能够刺激CO_(2)-TWMS电导率在0.90~1.95 mS/cm之间可逆变化,诱导微观形貌在蠕虫状胶束和球形胶束间转换。此外,CO_(2)能够将CO_(2)-TWMS临界胶束浓度(CMC)从0.63 mmol/L(未通入CO_(2))降至0.25 mmol/L,最低表面张力从30.2 mN/m(未通入CO_(2))降至29.1 mN/m,CO_(2)-TWMS在气液界面的吸附效率和效能增强,有利于胶束的形成。在致密基质/裂缝双重介质中,CO_(2)诱导蠕虫状胶束形成,增大驱替过程中的压力,扩大CO_(2)驱替波及率,采收率提高22.6%。

纳米微球驱油剂化学分析及在低渗透油田开发中的应用

利用聚合物纳米微球的远井封堵特性与改性纳米SiO_(2)近井调驱特性,在实验室内研制出了二者的纳米微球驱油体系。基于反相微乳液理论制备了性能良好的聚合物纳米微球及硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2),分析了其化学作用机理。结合岩心驱替实验及现场井组试验评估了二者在低渗油田的驱替效果。结果显示:聚合物纳米微球与硅烷偶联剂改性纳米SiO_(2)先后注入会产生正向协同效应,实现高渗地层有效封堵的同时也能提高低渗区域的洗油效率,最终提高原油采收率。

低渗油藏二次交联凝胶与聚合物微球复合调剖体系

针对吐哈盆地温米油田温八区块含水率上升快,无效、低效水循环严重的问题,研制了一种二次交联凝胶与聚合物微球复合的深部调剖体系。第一交联剂选用有机铬交联剂,第二交联剂选用JQ-1与FJ-1酚类交联剂的复配组合,25℃条件下,5 h后一次交联成胶黏度为374 m Pa·s,78℃条件下,10 d后二次交联成胶黏度为17 005 m Pa·s.聚合物微球有良好的抗温抗盐和水化时间稳定性,在油藏温度78℃和矿化度40 000 mg/L下膨胀20 d,其粒径膨胀倍率为6.08.得到的二次交联凝胶体系与SD-320聚合物微球进行复合调剖,通过流动实验测算阻力系数在20以上,残余阻力系数在18以上,采收率提高15.52%.该复合调剖体系能有效降低漏失,且能够适应78℃的油藏温度,在温米油田温八区块中有良好的应用前景。

聚丙烯酰胺钾盐特性黏数测定的影响因素分析

目前聚丙烯酰胺钾盐特性黏数测定是按照SY/T 5946-2002标准中的4.3.6规定的方法测定。测定过程中发现同一个人对同一样品在相同条件下测试的结果重现性差,标准差较大。本文分析了影响特性黏数测定结果标准差的主要影响因素,主要针对特性黏数测定过程中配制溶液时无水乙醇加量、洗涤转移次数及G2型玻璃砂心漏斗浸泡、正洗、反洗的方式进行了多次验证,制定了较为合理的测定细则。

一种抗盐吸水树脂的合成与性能评价

以过硫酸铵、亚硫酸氢钠为引发剂,M为交联剂,采用水溶液聚合法制备丙烯酸钠—丙烯酰胺共聚物抗盐吸水树脂,研究了单体浓度、丙烯酸与丙烯酰胺比例、引发剂用量、交联剂用量、pH值以及聚合温度对树脂吸水性能的影响。制备的抗盐吸水树脂在保持较好的弹性的同时,模拟注入水吸水倍率为39.4g·g^-1,模拟地层水吸水倍率为9.8 g·g^-1。

高性能水基钻井液体系设计原理及应用

为解决油基钻井液带来的环保压力与经济成本的上升,新型水基钻井液的研究与推广势在必行。通过XRD和环境扫描电子显微镜的实验方法分析页岩气储层地质特征,同时以钻井液在岩心封堵实验、滚动回收率和润滑性测试方法评价该水基钻井液的封堵性、抑制性和润滑性等关键性能。结果表明,该水基钻井液体系高温高压滤失量小于6 mL,岩心封堵效率达83.52%,体系对红层土和龙马溪组页岩露头(某区域)的岩样滚动回收率均在95%以上,说明该体系流变及滤失造壁性稳定,具有强封堵和抑制能力;钻井液体系摩阻系数为0.0804,所形成滤饼的黏滞系数为0.0753,钻井液体系润滑能力较好:在100~160℃时钻井液体系均保持相对稳定的流变性及滤失造壁性,抗温性良好。该体系具备良好的封堵与抑制能力,接近油基钻井液效果,可节约钻井成本,具有广阔的应用前景。