海上高温高盐油藏层内沉淀深部调驱体系研究与应用

针对常规调驱体系因注入困难、耐温抗盐性差及价格昂贵,难以满足海上高温高盐油藏深部调驱需求的问题,研发出一种以Na_(2)SiO_(3)为主剂的层内沉淀深部调驱体系。通过化学分析、仪器检测和物理模拟等多种方法对体系进行了配方优化和性能评价。实验研究结果表明:调驱体系的最佳母液配方组成为7%硅酸钠+30%沉淀控制剂A+1.0%沉淀控制剂B,该配方可与现场注入水中的成垢离子反应生成粒径为67.0~123.1 nm的颗粒,在向地层深部运移过程中由小到大逐渐聚并成粒径为42.6~47.4μm的无机沉淀,封堵水窜通道最终实现深部液流转向。该调驱体系耐温150℃,在50~500 mD岩心均具有良好的注入性,沉淀后封堵率可达95.9%,对于渗透率级差为8~20的双岩心提高采收率幅度可达11.0%~16.4%。矿场试验表明,层内沉淀调驱体系注入性好、工艺简单,稳油控水效果显著,W油田A井组实施措施后日增油超25 m^(3),含水率平均下降13.3%,累计增油达到7675 m^(3)。技术对于海上高温高盐油田开发具有良好的示范作用。

耐高温水基微球调驱剂性能评价

评价了一种耐高温水基微球调驱剂性能。实验结果表明:不同浓度耐温水基微球调驱剂注入不同渗透率岩心的阻力系数均小于等于5,注入性好;浓度为4 000 mg/L的耐温水基微球调驱剂在岩心中的有效封堵渗透率范围最大,封堵率最高超过90%;该水基微球调驱剂在150℃下有效封堵时间45 d左右,耐温性良好;该耐温水基微球调驱剂可提高渤海油田非均质储层原油采收率15.41%~17.92%。

聚合物微球性能影响因素室内实验研究——以渤海X油田水质为例

为探究海上油田注入水水质对微球调驱性能的影响规律,对微球基本性能和X油田污水组成进行了测试,评价了污水影响下微球在多孔介质中注入、运移和封堵性能。结果表明:X油田污水含有96.34 mg/L悬浮物和11.87 mg/L油污,矿化度为26205.37 mg/L;悬浮物对微球粒径影响最大,使粒径增大15~25倍;受污水影响,微球在(1000~5000)×10^(-3)μm^(2)的岩心中注入压力上升更快;污水配制的微球调剖效果较差,改善分流率和提高采收率18.45%,幅度不及去离子水配制的情况。

纳米聚合物微球调驱全过程探索研究

为了研究纳米聚合物微球深部调驱机理、生产现场应用效果以及对后期原油破乳脱水的影响,应用光学显微镜、扫描电镜对纳米聚合物微球粒径变化规律进行观察,并分析内在原因,采用热沉降化学法等手段研究微球乳液是否对原油破乳脱水产生影响,同时,结合生产现场试验应用效果,对纳米聚合物微球调驱进行了全过程探索研究。结果表明:小粒径微球更易进入油层深部滞留,微球本身膨胀变大进行封堵,增大油层比表面积,降低油层渗透率,其调驱适应性小粒径聚合物微球更占优势,现场应用效果明显,有效缓解了含水率上升的矛盾,取得了良好的控水效果。经室内实验证明,采出液中的微球乳液对原油破乳脱水基本不产生影响,甚至有一定的正向作用。

聚合物微球调驱技术在长庆油田的应用

针对长庆低渗透油田水驱开发中平面和纵向矛盾大,水驱效率低的问题,对合成聚合物微球进行了室内性能评价及现场试验。实验表明,初始平均粒径为305.7 nm的微球,在矿化度10×104mg/L的模拟污水中恒温(55℃)放置5 d后,微球的粒径增至4μm左右;放置20 d后,微球的形貌为类球形,经组织粉碎机高速剪切后,仍为类球形。用平均渗透率为425×10-3μm2填砂管进行封堵实验,封堵效率为93.6%,残余阻力系数为15.5。分两个阶段进行了6个试验井组的现场注入试验。试验后注水井出现了一定的压力上升,高含水井的液量、含水下降,低产井的产液量、产油量上升。

华北油田可动凝胶调驱现场试验

室内研究和现场试验证明,华北油田在复杂断块砂岩油藏实施的可动凝胶调驱取得了突破性进展.17个区块阶段累积增油5.8×104t,综合含水率平均降低了10%,投入产出比达到1:3.试验结果表明,可动凝胶调驱能改善注水井、采油井的吸水和产液剖面,降低水、油流度比,从而降低油井的含水率及增加产油量.在注水开发经济效益变差的情况下,实施可动凝胶调驱的时机是越早越好;影响可动凝胶调驱效果的因素主要有:油藏本身的地质条件,油藏开发现状,可动凝胶体系性能,注入方案的合理性,现场实施过程中的操作管理和监测等.为了进一步提高调驱效果,应综合考虑调驱剂的用量及注入速度的关系、调驱与油水井措施的关系、调驱后续注水工作制度、周围未调驱油、水井动态等方面的问题.可动凝胶调驱是改善注水砂岩油田水驱状况的一种有效的技术手段.

聚合物驱后提高采收率技术研究

根据聚合物驱和聚合物驱后存在的问题,提出了聚合物驱后地层残留聚合物的再利用、深部调剖、高效洗油3项提高采收率技术。地层残留聚合物的再利用技术由絮凝技术和固定技术组成,利用地层残留聚合物封堵高渗透层,提高水驱的波及系数;深部调剖技术对残留聚合物再利用后的地层进行补充调剖,进一步提高水驱的波及系数;高效洗油技术既弥补了聚合物驱机理的不足,也弥补了聚合物不可入孔隙体积所损失的那部分波及系数。地层残留聚合物再利用的矿场试验效果证实了该技术对注聚油田的适应性和可行性。

孔喉尺度弹性微球运移封堵特性研究

为了进一步明确孔喉尺度弹性微球调剖剂的深部液流转向机理,通过进行理论分析,并开展微球在水驱后、聚合物驱后岩心中的运移封堵实验及多测点运移封堵实验,研究了微球在多孔介质中的运移封堵特性。研究表明:微球分子三维网络结构中高分子链的柔性及物理交联点和自由水的可动性是其具有良好的弹性变形能力和运移封堵能力的基础;微球在水驱后、聚合物驱后岩心中的运移均表现出"波动式压力变化"的特征,不同的是在聚合物驱后岩心中压力波动幅度较小,压力的波动变化说明微球在多孔介质中不断运移、封堵、弹性变形、再运移、再封堵,直至岩心深部;微球在多测点岩心中可以运移至末端测点,并可以在运移的全程进行有效封堵。微球良好的运移封堵性能是其实现深部液流转向作用、扩大波及体积并提高油藏采收率的基础;微球对水驱、聚合物驱后油藏的良好适应性,将在各种油藏进行深部调剖提高采收率的进程中发挥更大的作用。

海上油田深部调剖组合方式实验优选

针对渤海油藏深部调剖实际需求,实验研究了Cr^(3+)聚合物弱凝胶(聚合物浓度为3 000 mg/L,交联剂浓度为2 000 mg/L)、强凝胶(聚合物浓度为4 000 mg/L,交联剂浓度为3 000 mg/L)和聚合物微球传输运移能力、封堵能力以及聚合物凝胶段塞尺寸和调剖剂不同组合方式的调剖效果。结果表明:聚合物强弱凝胶成胶时间接近,均为放置1.5 h后;聚合物凝胶初始黏度低,成胶后强度高,可避免进入中低渗透层,因此聚合物凝胶可以作为一级调剖段塞。聚合物微球封堵性能几乎不受剪切作用影响,当水化时间达到2 d时,微球粒径由8.45 μm水化膨胀至27.14 μm,在注入岩心过程中压力较低,运移距离较远,并且可在储层深部孔隙内缓膨,因此可选择聚合物微球作为二级调剖段塞。采取弱凝胶+强凝胶+聚合物微球的组合方式,采收率增幅最大(较水驱阶段可提高22.5个百分点),液流转向效果明显,推荐此组合方式进行海上油田深部调剖。

文中油田耐温抗盐微球深部调驱技术研究

文中油田进入高含水开发后期,主力油层水淹严重、剩余油分布高度零散、水驱效果差。受油藏高温、高盐的影响,常规颗粒型调驱剂存在粒径大、不能有效实现地层深部封堵、有效期短的难题。据此开展了冻胶微球深部调驱机理研究,采用微乳聚合方法合成了纳米级的交联聚合物冻胶凝胶,具有水中均匀分散、易进入注水地层后缓慢吸水膨胀的特性,达到了调(堵)、驱协调同步的目的,形成了耐温抗盐的冻胶微球深部调驱剂体系。该体系先后在文10块、文25块试验应用11个井组,并在现场实施过程中配套建立了"PI+FD"调驱注入参数综合调整方法,增加水驱动用储量21.35×104t,对应油井累计增油3 562t,取得了较好的应用效果。

JYC-1聚合物微球乳液膨胀性能及调驱适应性研究

采用反相乳液聚合法制备了JYC-1聚合物微球乳液,筛分为毫米级、微米级和纳米级,测定了纳米级微球乳液的粒径和表观黏度随养护时间变化规律,通过室内物理模拟实验评价了其在高含水非均质油藏模型中的调驱效果。实验结果表明:在模拟油藏温度(70℃)下JYC-1聚合物微球水化膨胀粒径逐渐增大,70℃恒温养护60 d后,JYC-1聚合物微球的PDI值为0.274,平均粒径超过了410.8 nm,此时微球乳液体系的分散性最好,膨胀作用趋于稳定;JYC-1微球乳液体系的表观黏度变化不大,养护60 d后最大表观黏度为2.4 mPa.s;JYC-1聚合物微球乳液的适宜注入浓度为2000 mg/L,适宜注入段塞为0.2 PV毫米级+0.2 PV纳米级,在渗透率级差大于3的非均质油藏模型中调驱后,可有效扩大低渗透率岩心的波及体积,明显提高低渗透率岩心的采收率。

孔喉尺度弹性微球调驱影响因素

为了进一步表征孔喉尺度弹性微球的调驱效果,通过填砂管驱替实验,研究了微球粒径与岩心孔喉直径之比、驱替速度、微球质量浓度对调驱效果的影响。结果表明:微球封堵率和最大变形运移压力梯度随微球粒径与孔喉直径之比的增加先增大后减小,随驱替速度的增加而减小,随注入微球质量浓度的增加而增大。当微球粒径与孔喉直径之比为1.4～1.5时,调驱效果较好;当微球粒径与孔喉直径之比为1.42时,微球封堵率和最大变形运移压力梯度均达到最大,分别为90.4%和0.1MPa/m;当驱替速度大于5m/d时,驱替速度对微球封堵率和最大变形运移压力梯度的影响变小。在矿场条件下,近井地带驱替速度大,远井地带驱替速度小,微球可以顺利运移至远井地带,到达油藏深部并形成有效封堵,实现深部调驱。当微球质量浓度大于1500mg/L后,随微球质量浓度增加,封堵率的增加幅度变小。

聚合物微球调驱机理及应用方法探究

通过室内实验,利用激光粒度分析仪和光学显微镜,测定了聚合物微球的水化膨胀规律;利用物理模拟实验,评价了聚合物微球的封堵能力,研究了聚合物微球在多孔介质中的运移规律;测定了聚合物微球体系降低油水界面张力的能力,并探究了冻胶-微球两种调驱体系的协同效应,证实了其具有更好的调驱效果。结果表明:纳米级别的聚合物微球经水化膨胀后可以达到微米级别,对于渗透率小于4000×10-3μm2以下的地层具有较好的封堵能力;水化膨胀后的微球在多孔介质中能够实现有效封堵,压力上升后能够突破运移,实现深部调驱;聚合物微球体系具有一定的降低油水界面张力的能力;先冻胶后聚合物微球的注入方式,能够充分发挥两种调驱剂各自的优势,更好地调整吸水剖面,实现深部调驱,提高采收率。

聚合物驱后提高原油采收率平行管试验研究

为了提供选择聚合物驱后的后续水驱方法的依据,通过平行管流动试验,分高、中、低3种渗透率模拟油藏非均质性条件,研究聚合物驱后压力、相对吸水量、各渗透率层采收率、含水率的变化。试验结果:聚合物驱后直接进行深部调剖,由于聚合物溶液仍占据部分高渗透孔道,黏性较高的深部调剖剂会对中、低渗透率层造成伤害,因此将影响最终的原油采收率;聚合物驱后注入固定剂溶液,交联并固定孔隙中已有的高浓度聚合物溶液,能有效控制这部分高渗透孔道的吸水能力,可以提高后续水驱的波及系数,并为进一步深部调剖奠定良好的基础。聚合物固定技术具有成本低廉、采出程度高以及对地下聚合物溶液利用程度高等优点,是十分有效的聚合物驱后提高原油采收率的方法。

深部调剖剂YG聚合物微球性能评价与应用

为考查深部调剖剂YG型聚合物微球在中原油田高温高矿化度油藏中的性能,通过透射电镜显微照相、吸水膨胀实验、岩心驱替实验和现场先导试验对其进行了性能评价与矿场应用。性能评价结果表明:该聚合物微球体积微小,可均匀分散在溶液中,与地层水表现出良好的配伍性;在95℃文留油田回注污水中,吸水膨胀倍数达40倍以上,具有较好的耐温抗盐和吸水膨胀性能;向中、低渗透率岩心注入微球体系过程中,呈现开始压力迅速上升、然后趋于稳定、压力略有下降的波动过程,具有较好的注入性;向中、高渗透率岩心注入微球体系过程中,随溶胀时间的延长,封堵率逐步增加,第10天达到最大,为17.14%。采用YG型微球在文留油田文10东块进行了深部调剖先导试验,取得了较好的开发效果。

聚合物微球深部调驱技术在复杂断块油藏的应用

华北油田泽70断块处于水驱开发中高含水期,但原油采出程度较低(10.8%),断块开发状况极不均衡。依据聚合物微球调驱特性,对聚合物微球固含量、粒径与平均孔喉直径比、突破运移能力等参数进行了研究,在此基础上,在室内模拟泽70断块油藏条件对6种聚合物微球固含量、耐温抗盐能力、突破运移能力和驱油能力等进行了室内评价。筛选了聚合物微球的适用地质条件,编制了施工设计方案。在泽70断块的现场应用表明,6口井单井压力平均抬升2.4 MPa,一线连通17口油井中有11口井见到明显的调驱效果,见效率64.7%。该技术对同类油藏的开发具有一定的借鉴和指导意义。

大庆油田聚合物驱深度调剖技术综述

研究了大庆油田非均质油层聚驱开发中存在的主要问题 ,提出了利用深度调剖技术解决这些问题的方法。通过综合分析大庆油田深度调剖室内实验、数值模拟和矿场试验研究结果 ,合理地划分了深度调剖剂的类型 ,总结给出了不同类型调剖剂的性能特点和适应的油层条件。

大庆油区三元复合驱耐碱性调剖剂的研制与段塞组合优化

针对大庆油区三元复合驱区块中后期含水上升快,不同渗透率油层动用差异大,注入液无效循环的问题,开展了三元复合驱耐碱性调剖剂的研制。通过对交联剂种类及质量分数、聚合物质量浓度及相对分子质量和聚合物溶液熟化时间等的筛选,并结合正交试验,研制出了适用于三元复合驱深部调剖的调剖剂配方,该配方由相对分子质量为2 500×104且质量浓度为2 000 mg/L的聚合物、质量分数为0.15%的离子型交联剂YH-1、质量分数分别为0.1%和0.08%的有机交联剂THM-1和THM-2以及质量分数为0.2%的稳定剂、质量分数为0.1%的除氧剂组成,形成的调剖剂成胶时间为102 h,成胶粘度为3 510 m Pa·s,稳定时间大于60 d,抗盐性好,对三元复合体系界面张力影响不大。该调剖剂应用于三元复合驱调剖时,能够更好地发挥注入液驱替中、低渗透层的作用,比不应用调剖剂的三元复合驱提高采收率4%左右。数值模拟结果表明,在注入调剖剂前,加入0.01倍孔隙体积的前置聚合物段塞,能够使调剖剂保持更好的成胶性能,效果更好。

孤岛油田聚合物驱后提高采收率实验研究

针对孤岛油田聚合物驱后恢复水驱,含水率上升迅速的实际情况,研究了4种聚合物驱后提高采收率的方法。通过填砂管平行流动试验,分高、低渗透率模拟油藏非均质性条件,分析研究了各渗透层采收率的变化,对聚合物驱后的4种提高采收率方法进行了室内研究。并针对孤岛油田的具体条件,对所使用的4种外加剂的用量进行优化。研究表明:聚合物驱后,继续注入少量外加剂能有效地提高后续水驱的波及系数和洗油效率,提高原油采收率。同时外加剂的过量使用会导致采收率的降低,对外加剂用量的优化能最大幅度的提高地层采收率。

核磁共振研究聚合物微球调驱微观渗流机理

利用核磁共振研究聚合物微球调驱渗流机理,设计了不同粒径微球的注入实验,从微观角度分析了聚合物微球的驱油效果与驱油机理.对驱替后岩心不同直径孔隙内的流体分布进行了研究,得到了水驱、聚合物微球驱、后续水驱阶段驱出油的孔径范围以及剩余油分布.实验结果表明,聚合物微球调驱能够有效动用岩心中不同孔径中剩余油.不同尺寸聚合物微球对岩心的适应性不同,微米级微球主要适用于高渗岩心,纳米级微球主要适用于低渗岩心.