堵水调剖在低效水驱油藏中的发展与应用

目前油田存在含水较高的现象,为了保障石油开发开采能力,加快对油田化学堵水调剖技术的研究十分重要。首先调研了国内油田应用的堵水调剖技术与各类堵水调剖剂的性能、作用机理研究以及在油田的应用现状,重点介绍了化学堵水调剖剂,然后进行实际应用。通过油藏的地质特征、高渗透层的窜流特征,开展井组筛选标准、堵剂优选、方案优化的深入研究,在现场试验取得良好增油效果,能够有效提高水驱控制程度和采出程度,为低效注水开发区块提供了重要的借鉴意义。

微生物调剖技术的工程应用进展

注水开发目前是我国多数油田主要的开发方式。由于地层的非均质性导致注入水易沿着高渗透带发生窜流,降低吸水剖面,严重影响注水开发效果。常见的化学调剖剂通常有工艺复杂、稳定性差、污染严重和成本高等不足。近年来微生物提高采收率技术在国外迅速发展,逐渐受到国内学者的广泛关注。本文总结微生物调剖技术机理并综述了国内外微生物调剖技术的发展现状,最后提出未来微生物调剖技术应用的挑战与前景。

抗高温高黏弹性凝胶调剖体系研究与应用

柳160-1断块属于复杂断块油藏,随着长期注水开发,已形成优势渗流通道,驱替效率低,无效注水循环严重,多轮次调剖效果逐渐变差;纵向上多层合采合注,层间矛盾突出,剖面动用程度低。为了有效封堵优势渗流通道,深部液流转向,提高油藏波及面积,针对油藏开发及储层发育特点,有针对性地开展抗高温高黏弹性凝胶调剖体系封堵实验研究。室内实验结果表明,该体系具有较好的耐温抗盐性能和封堵性能。矿场试验表明,通过实施深部调剖,油藏各系开发指标显著提升,对高渗透层封堵效果好,可有效改善吸水剖面,动用程度提高2.3个百分点,多向见效比例提升1.3%,放大生产压差8.5MPa,提高波及系数0.06个百分点,单井初期日增油9.4t,综合含水率下降2.5个百分点,阶段累计增油2756t。该类深部调剖技术的成功应用对同类型油藏稳油控水具有重要意义。

子长油田富昌区调驱调剖技术的研究与应用

子长油田富昌区2004年开始进入注水开发阶段,目前与注水开发初期相比,平均单井日产油下降0.43t/d,综合含水率上升25.6个百分点。该区注水开发过程中存在层间非均质强,局部水淹水窜严重,油层动用程度差;边底水锥进明显,注水突进方向单一,油井受益不均衡;配套治理工艺方案优化程度不高,效果不明显且见效时间短等主要问题。针对存在的问题,对子长油田富昌区4个注水开发井组采用无机凝胶调驱工艺进行深部调驱试验,使用五段塞调驱体系,调驱剂配方为高相对分子质量聚丙烯酰胺+钠土+改性预交联颗粒+复合凝胶+交联剂,并通过公式计算了试验井组的调驱剂注入量。试验结果表明,4个试验井组的注水井均改变了吸水剖面,消除了指进现象,4口注水井吸水厚度增加了6.1m,平均单井启动压力较调驱前上升1.7MPa。试验井组的综合含水率平均下降3.82个百分点,单井组平均日增油0.57t/d,平均收益时间达到286天,4个试验井组累计增油1630.2t。

我国油田化学堵水调剖剂开发和应用现状

本文分八大类简述了国内各种堵水调剖剂的性能、研究及应用简况，对今后堵水调剖剂的研究提出了建议。

体膨颗粒深部调剖技术及其在大庆油田的应用

大庆三大主力油田已进入高含水、高采出程度开采阶段 ,油藏内已出现高渗透大孔道 ,必须进行封堵。选用交联聚合物颗粒作为深部调剖剂。从三种颗粒剂中筛选出的颗粒剂WT ,在自来水中 2 4h膨胀倍数为 80～ 90 ,抗压强度为 0 .8～ 1.2MPa,可形成胶结体 ,在渗透率 3～ 3.5 μm2 的岩心中突破压力梯度为 10 .7MPa/m ,在油田污水中膨胀倍数下降至 6 0～ 80 ,抗压强度基本不变。所用颗粒剂的粒径由区块典型井和选定的施工井现场试注压力 时间曲线求得 ,为 2～ 5mm。介绍了在杏北油田 3口注水井实施颗粒剂WT深部调剖的工艺和结果。颗粒剂用注入水携带 ,连续注入注水井。在X7 2F35井 ,颗粒剂在注入水中的质量浓度为 5 .3kg/m3 ,总注入量为 6 0 93m3 ,设计调剖半径 2 1.5m。实施深部调剖后 3口注水井在平面和纵向上的吸水剖面都获得了很大改善 ,一些连通油井产油量增加 ,含水量有所下降。图 6表 4。

含油污泥调剖剂的研制与应用

测定了江汉钟市、马王庙油田采出污水处理中产生的含油污泥的含固、含油、含水、含盐量,污泥水的矿化组成及污泥固相颗粒的粒径分布。针对渗透率级差为10、高渗层平均孔隙直径11.53μm、低渗层平均孔隙直径3.978μm、地层水矿化度很高的广北油田注水井调剖,按1/3～1/7桥塞理论确定颗粒堵剂的粒径范围为1.6～3.8μm,选用固相颗粒以小 中颗粒为主、d<10μm的颗粒占42.8%的钟市污泥,添加超细碳酸钙粉(d<5μm的颗粒占88.8%)以弥补污泥固含量的不足(仅18.2%),加入高分子稠化剂和悬浮剂,制成含油污泥调剖剂,其粘度为56mPa·s,颗粒沉降时间4～5小时。在平行双岩心封堵实验中,注入2PV该调剖剂并关闭48～72小时后,高渗岩心的封堵率>90%,低渗岩心的伤害率<20%;耐水冲刷性>30PV;以多段塞方法低流量注入调剖剂而以高流量注水可得到好的封堵效果。以岩心封堵前后的压汞、铸体薄片数据和扫描电镜观测结果证实了封堵效果。2001～2002年在广北油田11口注水井实施污泥调剖,单井平均注入量247m3,介绍了选井原则、施工工艺及2口井调剖效果。图6表5参5。

含油污泥调剖技术研究与应用

对原油回收站废弃含油污泥及联合站罐底含油污泥组分进行了分析 ,研制出了一种新的调剖剂。通过室内试验 ,筛选了适合含油污泥条件的分散剂及固化剂 ,确定了应用浓度。利用该调剖剂进行现场试验 ,降低了调剖成本 。

P(AA-AM)/MMT预交联凝胶颗粒调剖技术

采用丙烯酸、丙烯酰胺在水溶液中二元共聚,并以钠基膨润土为无机添加剂,合成了抗温、抗盐性的预交联凝胶。最佳工艺条件如下:反应温度为40°C,反应时间为1h,交联剂质量分数为0.07%,引发剂质量分数为0.1%,丙烯酰胺与丙烯酸的质量比为11∶2,丙烯酸中和度为80%,膨润土质量分数为7%。预交联凝胶在去离子水中的膨胀率达76g/g,可抗温110°C,抗盐达150g/L,在原油中浸泡15d的收缩率为86%,堵水率大于90%,堵油率小于7%。该预交联凝胶具有良好的封堵选择性和调剖效果,可作为高温、高盐油水井的深部堵水调剖剂。

堵调剂GDMB及其在孤岛油田的应用

本文介绍了堵水调剖剂GD MB的室内研究与现场应用。GD MB堵调剂由生物钙粉、矿物粉、固化剂等组成 ,配制成可携带、易泵注 ,在一定温度条件下可反应生成高强度凝结体的悬浮浆液。凝结体在 70℃温度条件下可稳定存在 6个月以上 ,其抗压强度大于 1 .0MPa。该堵调剂对岩心的堵塞率大于 98% ,对岩心孔隙具有很强的封堵能力 ,适用于高含水油田油水井堵水调剖 ,已用于胜利孤岛油田 5口注水井的调剖 ,取得了明显效果。

中原油田调剖堵水使用的颗粒堵剂

结合中原油田采油二厂、三厂、五厂的油藏地质特点，开发了 Ｊ Ｔ Ｄ 系列颗粒堵剂，在１２０ 井次的应用中取得了９０ ％ 以上的成功率。

改性淀粉强凝胶堵剂的研制

利用改性淀粉的优越性能,开发出了一种适用于中、低温油藏的改性淀粉强凝胶堵水调剖剂。研究了该堵水调剖剂各组分浓度对成胶时间与凝胶强度的影响,考查了pH值、温度、水质等作用对堵水调剖剂性能的影响,并采用填砂管模拟实验方法评价了该堵水调剖剂的作用效果。结果表明,该堵水调剖剂强度高,耐盐、耐冲刷,堵剂成胶时间可调,适于中、低温油藏的深部调堵,并且施工成本较低。目前此体系已在吉林油田推广使用,取得了良好的增油效果。

抗高温的遇水膨胀型交联聚合物凝胶颗粒选择性堵水剂JAW

在交联剂存在下使丙烯酸钠、丙烯酰胺、季铵盐单体及抗高温单体进行引发共聚合，制得交联聚合物凝胶，机械破碎后在胶体磨中研磨至一定粒度，得到遇水膨胀型交联聚合物凝胶颗粒堵水剂ＪＡＷ。在室内对主要性能所作的评价表明，该堵水剂抗温性良好（≤１３０℃），堵水率高（＞９２％）而堵油率低（＜８％），具有良好的封堵选择性。

高强度复合凝胶选堵剂CY-98结构与性能研究

本文介绍的高强度堵水剂CY 98,是针对中原油田高温高盐和高含水油藏的选择性堵水开发的 ,它是由水玻璃与改性树脂交联的聚合物形成的复合凝胶 ,其强度和弹性都比交联聚合物凝胶有很大提高 ,在两口油井的堵水作业中获得了良好的应用效果。本文报道CY 98的配方原理、基本组成、凝胶形态结构及堵剂的物化性能 :堵剂溶液流变性能、成胶条件、凝胶稳定性及凝胶动态力学性能。

复合型热采堵剂PST的研究

以改性栲胶ＳＴ、阴离子型聚合物ＰＡＫ为主剂，添加铝硅酸钠盐、醛、苯酚及重铬酸钾，通过低温、高温二次交联制得的冻胶型堵剂ＰＳＴ，能耐很高的温度并具有很大的封堵强度，可用于蒸汽吞吐生产井的堵水和注蒸汽井的利率调剖。本文介绍了ＰＳＴ堵剂的配方、成胶条件、冻胶耐温性和封堵性能以及在滨南地区热采矿６口蒸汽吞吐井和１口注蒸汽井进行现场堵水、封窜试验的结果。

触变型堵剂GX-Ⅰ封堵大孔道技术的研究及应用

用一种工业无机胶结材料、固化剂 (混合无机盐溶液 )及触变性调节剂 (复合无机物 )配制成了具有明显触变性的堵剂浆液GX Ⅰ。详细考察了各个组份的用量对浆液初凝时间、触变性 (以浆液静切力G10s和G10min表示 )、流变性及固结体抗压强度的影响。得到了分别适用于封堵低温井大孔道、裂缝及封堵水泥环以上套漏 (无机材料用量以水灰比表示W /C =0 .4 4— 0 .5) ,封堵较高井温油井出水层 (W /C =0 .67— 1 .0 ) ,水井调剖 (W /C =1 .2— 1 .4 )的GX Ⅰ堵剂。给出了可用于 60— 90℃、初凝时间为 6— 1 0小时的 3个基本配方。用这 3个配方堵剂浆液封堵岩心 ,堵塞率 >97%。简要介绍了中原油田 1 1口井使用GX Ⅰ堵剂的良好效果 ,包括层间封窜 2口 ,堵套漏 1口 ,油井堵水 3口 ,注水井分层调剖 5口 ,详细介绍了封堵 1口注水井管外窜槽情况。

黄胞胶/铬冻胶调剖剂对非目的层的伤害研究

在沿流动方向有多个测压孔的岩芯流动实验装置上研究了黄胞胶/Cr^(3+)冻胶调剖剂对不同含油饱和度、不同渗透率岩芯的封堵程度,讨论了表面堵塞及解堵方法在调剖中的应用,初步探讨了调剖剂对非目的层伤害的防治方法。

低温低渗透砂岩油藏窜流大孔道深部封堵技术研究

所用堵剂为高强度的淀粉接枝聚丙烯酰胺交联凝胶SAMG-1,由<6%淀粉、4.5%-5.5%丙烯酰胺、0.003%-0.006%交联剂组成,35℃成胶时间受淀粉和交联剂用量控制,为18-20小时以上,成胶前黏度-100 mPa.s。该堵剂具有长期稳定性,在储层岩心中注入深度15 cm的堵剂,在35℃候凝48小时后及老化90天后,封堵强度分别为0.61和0.59 MPa/cm,封堵率分别为98.6%和98.1%。该堵剂优先进入高渗层,注入0.5 PV并成胶后,2组双填砂管组成的模型低、高渗管渗透率保留率分别为68.4%、0.7%和69.4%、0.0%。吉林扶余油田西一区+15-8.2区块有水井6口,油井13口,含水率达91.5%,注入水最快在5天内到达油井。报道了该区块整体深部调剖封堵窜流通道的情况,详细叙述了+15-9.2井施工中通过注入压力和井底回压控制注入流量,使堵剂陆续进入原生和次生孔道的工艺作业,该井设计注入堵剂92 m3。6口水井整体调剖后,油井产液量差别减小,产油量增加,有效期已超过了9个月,共增油843 t,含水平均下降3.87%。图7表1参8。

一种耐温抗盐堵剂的组成及性能研究

将聚合物/酚醛冻胶和聚合物/铬冻胶结合在一起,用共聚原料苯酚+乌洛托品代替酚醛树脂,制成了耐温抗盐的冻胶堵剂。选用非水解聚丙烯酰胺(PAM)为主剂,分别确定两种交联剂的最佳加量,确定堵剂的基本配方(g/L)为:PAM8～10+乌洛托品1～4+苯酚1～3+有机铬1～10(折合Cr3+0.05～0.5)。用不同矿化度的水配制、加入增强剂的该体系,在110℃下密闭放置90天,室温粘度分别为>8Pa·s(清水),～6Pa·s(TSD=1×105mg/L),～9.5Pa·s(2×105mg/L),～7Pa·s(3×105mg/L),分别为初始值(5天测定值)的70%,68%,62%,60%。图3参2。

多轮次调剖的室内实验研究与现场应用

采用沿一条对角线设置高渗区、两端设注入、采出口的厚平板模型和可视化薄平板模型及高、中、低渗三填砂管并联模型,实验研究了水驱后(含水95%)多轮次调剖的效果。在厚平板模型上用水玻璃/氯化钙堵剂调剖三轮次,在薄平板模型上用聚合物铬冻胶调剖八轮次,均出现了调剖效果(采收率增值)递减现象。提出了效果递减的五个机理及相应对策:①前后两次调剖注入的堵剂影响面部分重叠,应使用强度不同、凝胶化时间不同的堵剂,建立多轮次调剖堵剂系列;②堵剂的作用随径向距离增加而减弱;应逐轮次增加堵剂量;③封堵时机不当,含水越低则调剖效果越好;④注入压力欠当,高注入压力下堵剂可进入欲启动层;⑤注入的堵剂部分失效,如有机冻胶发生氧化降解,粘土内滤饼被冲刷。在综合含水高达96.3%的坨11南沙二11-3试验区,采用PI和FD决策技术选调剖井,选择堵剂并优化堵剂配方,从1999年10月到2002年10月对全区6口注水井进行5轮次共21井次调剖,使试验区年自然递减率(1999年为11.65%)大幅度减小,含水受到控制(2003年8月为96.1%),采收率提高2.0%,可采储量增加。图5表3参3。