低初黏凝胶体系中多元酸铬交联剂的合成

为改善聚合物驱油后低效无效循环严重的问题,通过正交实验,以乳酸、醋酸、顺丁烯二酸为三氯化铬的多元络合剂,乙二醇及抗坏血酸钠为原料,合成并筛选出初始黏度低、成胶时间可控的多元酸铬交联剂。实验结果表明:多元酸铬交联剂最优合成条件为反应时间6 h,合成温度70℃,三元酸与三氯化铬投料质量比2∶1,pH=4~5。在清水中成胶后凝胶体系初始黏度为19.96 mPa·s,延缓时间0~30 d可控,最终成胶黏度在2 800 mPa·s以上。

基于多元非线性回归模型预测低初黏凝胶体系强度

本文研究了相对分子质量为2500×10^(4)的抗盐聚合物与4种功能剂在不同浓度掺量下对低初黏凝胶体系成胶强度的影响,通过对每种功能剂进行单因素分析,确定了掺量浓度范围进行正交试验,并对每种功能剂浓度随时间变化曲线进行拟合,获得了每种功能剂随时间变化与低初黏凝胶体系成胶强度的拟合曲线特征方程,建立了多元非线性回归数学模型。利用Matlab软件求解所建立的多元非线性回归模型,结果表明:在聚合物浓度一定的条件下,功能剂中交联剂掺量浓度是影响低初黏体系成胶强度最主要的因素,每种功能剂随时间变化相互作用形成了低初黏凝胶体系可控的成胶周期,通过预测值与试验值的比较,验证了多元非线性回归数学模型的合理性与准确性,为研制适合化学驱后高效可控凝胶调堵体系并预测其成胶性能提供了一种新的思路。

聚驱后低初黏凝胶-高黏聚合物堵调驱试验研究

在高效低初黏凝胶配方基础上,通过三层并联岩心流动实验和驱油实验,对低初黏凝胶及后续聚合物溶液进行注入参数优化,并开展现场试验证效果。三管并联实验结果表明,经低初黏凝胶调剖后注聚合物溶液高渗层分流率由88.7%降低为37.9%,低渗层由0%提高到24.2%,中渗透层由11.3%提高到37.9%。聚驱后最佳低初黏凝胶-高黏聚合物配方可提高采收率13.6%,较高浓度聚合物驱多提高4.4%,降低聚合物用量28%。现场试验结果表明:阶段采收率提高值3.84%,数模预计最终提高采收率8.16%。

低初黏调堵技术控制低效无效循环的应用

聚合物驱油转入后续水驱开发阶段,由于油水井之间低效无效循环条带的存在,开发效益整体变差。低初黏调堵剂是一种新型凝胶调剖剂,与常规凝胶调剖剂相比,其具有初始黏度低,成胶时间人为可控的特点,可以实现油层深部的封堵。该项技术应用于某区块26口注入井,高渗透率油层得到有效封堵,控制了低效无效循环。技术应用后,已累积增油0.066×10^4t,实现了控水增油的目标。

低初黏可控凝胶调剖体系作用机理及性能研究

为了满足聚驱后油藏深部调堵的要求,进一步提高原油采收率,研发了一种以聚丙烯酰胺、金属离子交联剂、调节剂、增强剂、缓凝剂组合成的低初黏可控凝胶调剖体系,采用岩心渗流实验与仪器测试相结合的方法,对其作用机理及体系性能进行了研究。结果表明:通过优化组分配方,低初黏可控凝胶调剖体系初始黏度在10 mPa·s以内,成胶时间在10~40 d内可控,体系成胶后黏度在2 000 mPa·s以上;适用pH范围为8~9;在强碱溶液中黏度保留率更高;矿化度为40 000 mg/L时,体系黏度仍达到2 000 mPa·s以上;溶液放置60 d以上黏度保留率为80.53%;在混调器转速达到6 000 r/min剪切情况下凝胶黏度保留率为56.50%,经过4次岩心剪切后凝胶黏度保留率为82.56%,抗剪切性能较好;体系中聚合物浓度越高,体系形变恢复能力越强;在多孔介质中经多次冲刷后压力有恢复性上升,耐冲刷性优于常规凝胶;凝胶具有较好的封堵性能,针对有效渗透率为0.4~4μm^(2)的岩心封堵率均在99%以上,残余阻力系数为96.75~550.91。

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%。

低初黏凝胶对在线调堵注入工艺适应性研究

为满足大庆油田聚合物驱后油藏“堵、调、驱”结合的开发技术需求,引入了在线调堵注入工艺流程。该工艺将压力相近的多口注入井合并为一个注入单元由一台注入泵完成注入,解决了橇装调堵注入工艺无法大规模区块调堵施工的难题。但因同一注入单元内各井注入压力并不完全相同,导致各井实际注入组分的质量浓度与配方设计略有差异,为此,开展了低初黏凝胶成胶性能稳定性实验。通过跟踪不同组分质量浓度条件下低初黏凝胶的黏度变化,研究了交联剂、聚合物、稳缓剂质量浓度对低初黏凝胶成胶性能的影响。实验结果表明,低初黏凝胶在保证成胶性能稳定可靠的同时,又能满足油层深部定点封堵需求的交联剂质量浓度在6500~9500mg/L之间、稳缓剂质量浓度在5000~7000mg/L之间、聚合物质量浓度在800~1200mg/L之间。该研究对在线调堵注入工艺现场施工具有一定的指导意义。