油田堵调驱技术分析与研究

随着全球能源需求持续增加,油田作为主要的油气资源供给地,对世界各国的经济发展至关重要。然而,传统油田开采存在诸多缺陷,如采收率较低、排水率较高、环境污染严重等,制约了可持续开发。在此背景之下,油田堵调驱技术应运而生。本文首先阐述了堵剂技术和调剂技术的基本原理及适用条件,然后深入分析了其优化策略,并结合渤海海域A油田的实例说明了应用情况,结果表明:调堵驱技术可以产生协同效应,进而实现更好的增油降水效果。

调堵排一体化技术在小洼油田研究与应用

小洼油田属深层特稠油油藏,经高轮次注蒸汽吞吐开采,指进和超覆通道已经形成,底部原油物性变差,残余油饱和度增加,地层存水率升高,油井普遍高含水。为了提高油汽比,改善吞吐效果,应用了调剖、封窜、助排和降粘等单一技术,但随着油田开发时间的延长,单一技术措施效果逐渐变差。为此新近研制出调堵排一体化复合技术,该技术经室内研究,并在35井次的矿场试验应用中,取得了较好的增产效果。

海外河油田注堵调一体化技术研究与应用

针对海外河油田注水开发中存在的问题,结合油田开发现状,提出了"注堵调"一体化技术思路。即以注采井组为单元,将油水井压裂解堵、分层注水、深度调剖、化学堵水等技术进行优化整合,最大程度地发挥技术整体作用,提高注采井组采收率。经现场应用取得了良好效果,使油田连续3 a日产油保持在1 000t/d以上,实现了油田的高效开发。

调驱一体化泡沫驱油体系配方优化研究

针对大港港东油藏条件,通过系列甜菜碱的泡沫性能、油水界面张力性能测试,筛选出芥酸酰胺丙基甜菜碱作为主剂,与十二烷基磺酸钠等复配研制出调驱一体化泡沫驱油体系。测试结果表明,对于大港港东原油和模拟矿化水,发泡体积可达溶液体积的5倍,油水界面张力可达10-2m N/m数量级水平,能够满足调驱一体化泡沫驱油体系的要求。

超低渗透油藏调驱一体化体系精细设计及评价

实验区块长2储层纵向孔隙度和渗透率差异大,注水采收率低、稳产难度大,为改善这一状况,研制了预交联体膨颗粒-超低界面表面活性剂调驱一体化体系。研究表明,通过反向微乳液法制备的预交联体膨颗粒30 d的膨胀倍数为原来的15~20倍、抗压强度>2 MPa,封堵率>92.4%。通过多种功能表面活性剂复配而成的生化耦合超低界面表面活性剂,界面张力可降低至10-2mN/m,原油乳化降黏效率>65%,岩心驱油效果提升>13.0%。预交联体膨颗粒-超低界面表面活性剂体系可以充分发挥调剖和驱油综合性能,利用协同作用在高渗透岩心和低渗透岩心中分别提高采收率9.3%和18.1%。该体系用于超低渗透非均质油藏深部调驱一体化。

中高渗砂砾岩油藏调堵一体化技术——以滴水泉油田八道湾组油藏为例

滴水泉油田井区八道湾组油藏储层为中粗喉道、中孔、中等渗透性、非均质性较强的储集层,构造底部受油水边界控制。油藏2011年采取同步注水开发,投产后油井含水上升快,注入水窜严重。2012年实施调剖、优化注水等措施,措施初期取得一定效果,含水上升速度减缓,但整体见效时间短。同时,注入水窜严重,水驱波及体积降低,油藏水驱储量动用程度有所降低。经过多次调剖仍未抑制含水快速上升的趋势,如何进行水窜治理是目前工艺方面亟待解决的问题。针对以上问题,结合地质工程研究结果,提出了调堵一体化区域治理工艺技术。由单一水井调剖转变为油水井双向综合治理。措施后平均单井增油55.4%,措施有效期延长366%,区块整体含水上升率下降37.5%,累计多产油6300 t。从实施效果来看,调堵一体化技术适应该区中高渗透率砂砾岩油藏特点,为同类油藏的综合治理提供了借鉴。

双聚合物冻胶堵剂用于中低温聚驱后砂岩油藏的深部调剖

基于已成功用于现场的地下成冻HPAN/水溶性酚醛树脂高温冻胶堵剂,加入HPAM以提高HPAN中水不溶物的悬浮稳定性,加入氯化铵调节(缩短)体系成冻时间,得到了可用于中低温(如65℃)油藏的双聚合物冻胶堵剂,其优化配方为:0.2%～0.3%HPAM+3%～4%HPAN+0.8%～1.0%水溶性酚醛树脂+0.4%～0.5%氯化铵。该冻胶体系65℃成冻时间3～5天,对填砂管的堵塞率在95%以上。在中低温的胜利孤岛油田西区北综合含水95%的聚合物驱后转后续水驱单元的2口注水井,用该堵剂实施深部调剖后,9口对应油井中有7口井见效,累计增油2000吨以上,含水下降1.1%～3.4%,有效期3～9个月,平均6个月左右。

聚驱后堵水调剖新工艺的设计及应用

针对聚驱转水驱后储层在平面和纵向上非均质性突出、注入水无效循环问题,提出了首先在油井堵水,然后在对应水井调剖的新工艺.数值模拟结果表明：在相同堵剂用量的条件下,可以大幅度提高油井的增油量和采收率;在保持水井调剖井距不变的条件下,逐渐增加油井反向调剖井距,采出井增油量和采收率会进一步提高;井组之间的连通性越好,增产效果越好.现场试验结果表明：井组平均综合含水率降幅达1.13百分点,8口油井累计降液10.3×10^4 m^3、累计增油0.12×10^4 t.

稠油火驱调剖暂堵机理实验研究

稠油火驱开发中,对注气井进行调堵措施,封堵气窜通道,可提高注入气的波及系数,有效地改善驱油效果,无机盐暂堵技术是基于盐沉析理论来调整地层吸气剖面的有效封堵方式。在现有的化工产品中进行筛选,找到适合火驱调剖的无机盐堵剂,制定实验方案,根据筛选出的堵剂进行实验室高温盐析实验,验证堵剂的封堵效果。

二元驱窜聚井选择性就地调堵技术研究

为了进一步提高二元驱替效率,必须对窜聚地层进行调堵。以锦16块二元复合驱区块为研究对象,提出利用二元体系驱替过程中残留在岩石孔道内一定浓度和质量的聚合物来实现调堵的技术路线。通过絮凝剂筛选实验,研制出可使残余聚合物在岩石孔道内就地絮凝的调堵剂;通过岩心模拟评价实验,优化了絮凝剂的注入参数。结果表明,锦16块二元复合驱油后采取选择性就地调堵技术,能够改善驱替液的波及系数和洗油效率,进一步提高原油采收率。

新型逐级调堵技术优化与设计

针对渤海BZ34-3油田水驱开发过程中存在的油井含水率高、非均质性强问题,以往采取的解决方法是单一注凝胶调剖或微球调驱,实验证明这两种方法的剩余油开采效果均不理想。为了提高油田开发效果,通过室内岩心模型开展了“调剖+调驱”组合方式对驱油效果影响的研究。以目标油田为例,对组合调驱和单一的调剖或调驱技术各项指标进行对比,得出适用于普遍非均质性较强油田的注入方式。另对5种调剖剂搭配优选微球的效果进行综合评价,评选出适合目标油田条件的组合调驱体系及最优段塞组合方式。实验结果表明:在65℃下,中等凝胶、弱凝胶、铬凝胶聚合物分子间交联速度比等流度调驱剂和冻胶分散体(DMG)这2种体系快,具有良好的成胶强度;纳米聚合物微球的分散性和稳定性要优于超分子聚合物微球,且质量浓度变化对纳米型微球粒径中值影响程度不大;中等凝胶体系与岩心高渗层配伍性较好,0.1 PV中等凝胶+0.2 PV纳米微球的段塞组合调驱比单一的调剖或调驱技术的采收率增幅要大,且能够有效改善储层的非均质性,驱油效果较好。

矿聚物反向调堵技术在三元复合驱后期的应用

三元复合驱后期采出井低效无效循环严重,含水上升加快,驱油效率低,同时由于强碱体系的存在,常规化学堵水适应性差。受油层非均质性及水重力影响厚油层顶部波及效率低,剩余油相对富集。为控制强碱三元复合驱后期低效无效循环,进一步挖潜厚油层顶部剩余油潜力,开展了矿聚物反向调堵试验,在充分研究优选体系的理化性能、堵水机理、堵水优势以及区块条带分布规律的基础上,确定了反向调堵的选井选层原则,优化设计了注入方案,现场试验取得较好效果。15口试验井产液量下降了25.2%,含水下降了1.4个百分点,见剂浓度下降了45.8%,累积增油491t,降水增油效果明显。试验表明:矿聚物反向调堵体系能较好的解决强碱三元复合驱后期开发矛盾,控制低效无效循环,提高化学药剂利用率;优化选井选层,优化设计调堵用量,可有效提高矿聚物反向调堵体系的措施针对性;矿聚物反向调堵体系“堵而不死”的特性,有效保证了三元复合驱后期的采出能力。对其他区块的三元复合驱后期控制低效无效循环,进一步挖掘剩余油潜力具有一定的指导借鉴意义。

复杂油气田调堵剂WPL-12的研究与应用

为提高渤海某复杂油气田调剖调驱效果,以活性低分子乳液聚合物为主剂、复合有机酚醛预聚体为交联剂,得到目标油田调剖/驱用凝胶调堵剂WPL-12。研究调堵剂WPL-12各组分对成胶性能的影响,考察调堵剂WPL-12热稳定性、注入封堵性、耐冲刷性和驱油性能,并在渤海目标油田进行了现场应用。结果表明:调堵剂WPL-12成胶性能良好、初始黏度低,注入性能好;热稳定性好,61.5℃下储存180 d,黏度降幅小于10%;封堵性能良好,模拟岩心封堵率大于80%。2020年9月在D41井现场实施调剖后增油降水效果明显,适用目标复杂油田调剖,为后续类似作业提供了宝贵矿场经验。

DL调酸一体化技术在高压注水井家37—53的成功应用

对于一些层间矛盾逐步加剧的高压注水井,单一应用调剖工艺封堵强吸水层,或者酸化工艺降低中低渗透层的启动压力,都不能很好的解决问题。对高、低渗透层同时进行改造是改善剖面和提高水驱动用效果的主要方向。耐温、耐盐、高强的DL耐酸高效交联调驱剂性能进行了评价。引入了调酸一体化技术,把对注水井实施调整剖面的两种工艺有机的结合在一起,用高强耐酸堵剂封堵高渗透层,并利用其耐酸的特性连续施工,最大限度发挥两种工艺的协同作用,避免了单独一种工艺实施的弊端。该技术不仅对低渗透层进行了解堵改造,还解决高渗透层注入水的突进问题,同时避免调驱施工后注水压力再次升高,不需要动管柱,不需要下封隔器,工艺简单,成本低。应用酸调一体化技术在家37—53井进行了施工,一年内累计增油2 125 t,为非均质严重的高压注水井调驱治理探索了一条新路。

海上油田堵调驱技术驱油机理及剩余油分布研究

目前渤海油田已处于高含水阶段,单纯凝胶封堵或聚合物微球调驱效果逐渐降低,实现稳油控水目标任务艰巨。为增强深部液流转向能力,油藏开发中提出了堵调驱技术理念,但其提高驱油效果机理尚不清楚。为此,以渤海B油田储层及流体特征为研究对象,首先分别开展了单独堵、调、驱和堵调驱技术的驱替实验,评价了堵调驱技术提高采收率幅度;并结合CT扫描成像技术,分别对不同开发方式和不同堵调驱开采阶段的岩心内流体分布进行成像观察,分析了岩心内剩余油的动用情况。结果表明:堵调驱技术体系采收率明显提高,相比单独驱替技术的采收率增幅为15.98%,其能够避免纯聚合物微球调驱或高效驱油剂驱液流转向能力有限、难以启动中低渗透层的问题,降低高渗透层低效循环比例。开展堵调驱联合作业可以实现在封堵高渗层扩大波及体积基础上,对中渗层进行有效调驱并启动低渗透层,提高洗油效率,实现"1+1+1>3"的开发效果。

污泥调堵技术在后续水驱阶段的研究与应用

近两年在北一区中块进行后续水驱阶段污泥调堵技术的现场应用,已经取得了一定的效果。通过研究污泥调堵技术的工艺原理,并对其在现场应用后所取得的效果进行评价。从地质开发角度进一步分析后续水驱阶段采取污泥调堵技术的实际效果,为今后后续水驱阶段的综合调整及剩余油的挖潜提供一定的指导作用。

低初黏型凝胶调堵体系驱油效果实验研究

大庆油田聚合物驱后地层非均质性加剧,致使二次聚驱窜流严重。为实现老油田进一步开发,本文确立了调、堵、驱综合治理开发思路。根据堵调需求,研发出一种低初黏型凝胶调堵体系,该凝胶体系初始黏度小于20 mPa·s,10~40 d内黏度小于300 mPa·s,成胶黏度2500 mPa·s以上。为探究该体系对驱油效果的影响,开展三管并联岩心驱油实验。结果表明:适量的凝胶体系可以有效改善岩心的非均质性,实现高渗层的有效封堵;然而注入量过大时,会造成中、低渗透层的污染;实验优化结果为,当凝胶注入量为0.1 PV,可实现对中、低渗透层无污染,此时再进行二次聚驱,采收率可增幅13.6%,较单纯高浓度聚驱可多提高采收率4.4%。

聚驱后聚表剂“调驱堵压”调整技术研究

针对大庆油田主力油层在聚合物驱后仍有43.7%储量残留的问题,开展了聚合物驱后聚表剂“调驱堵压”调整技术研究,采用了室内物理模拟、油藏数值模拟和现场试验动态分析结合的方式,提出并论证了“调驱堵压”技术及其可行性。研究结果表明,“调”首先是井网调整,通过井网适当加密达到调整渗流方向、挖潜分流线剩余油、提高驱替压力梯度的目的;其次是调整剖面,尽早实施机械分层,采用分步注入方式缓解层间矛盾。注0.3 PV调驱型聚表剂(浓度2000 mg/L),利用其缔合发挥动态增黏作用缓解层内矛盾。“驱”是转注0.7 PV驱洗型聚表剂(浓度1000 mg/L),利用梯次降黏提速的注入方式并根据开发动态进行适当调整。“堵”是通过驱洗型聚表剂发挥乳化作用,形成乳化油型封堵。“压”是指适度规模压裂,释放乳化型剩余油及压开厚油层顶部释放侧积夹层遮挡型剩余油,达到引效目的。现场试验表明,该技术聚合物驱后提高采收率9%以上,经济效益良好,有望成为聚合物驱后提高采收率技术的新途径。

曙光油田多层火驱调堵技术改进与完善

曙光油田杜66块火驱采油已接近14年,火驱开发在增加产量和提高采收率的同时,也带来诸多新矛盾,其中主要就是油层动用不均引起的空气单向突进,气窜问题突出。同时,因部分油井产尾气高,给修井作业施工和井控安全带来了较大困难,严重影响生产效率。目前开展的调堵工艺受油藏条件动态变化影响,局限性较大。因此有必要改进与完善多层火驱调堵技术,为火驱持续开发提供有力的技术支撑。

大剂量多段塞深度调驱技术

为改善注水井吸水剖面和油井产液剖面,基于调剖堵水“2+3”理论提出了大剂量多段塞深度调驱技术。对堵剂的选择性堵水作用、渗透率对注入压力的影响、堵剂的耐冲刷性和可动性进行了室内实验,制定了堵剂施工段塞设计以及堵剂粒径的选择方案。实验表明,注入大剂量、低浓度、多段塞的体膨性堵剂可达到堵水和驱油的双重作用。在平方王油田滨17块进行了2口井的大剂量多段塞深度调驱技术试验,调剖后平均日注入量为86.5m3,平均注水压力提高了3.5MPa,对应10口油井有5井次见效,见效初期日增油17t,取得了较好的增油效果,对进一步提高大厚层区块的调驱效果及进行多轮次调剖技术工作提供了借鉴。