高含水油田深部液流转向技术研究

提出了提高高含水注水油藏水驱效率的战略思想：通过深部液流转向改变注入水的流场，遏制注入水通过高渗强水洗部位的无效循环；提出了深部液流转向剂的研究思路：①该剂应是变形剂，具有5个基本特征：自适应性，在高渗部位产生动态沿程阻力，抗剪切，不进入低渗层，耐温耐盐耐老化；②该剂为柔性剂，在大孔道中的运移类似蚯蚓蠕动，具有6个特征：任意变形，环境赋形，强黏附性，强拉伸柔性，化学性稳定，具二次黏结能力。由34％柔性单体、60％共聚单体、5％增韧剂、1％引发剂合成了微粒型胶状柔性深部液流转向剂SR-3，产品为50％的防黏结水悬浮液。SR-3的密度略大于1g／cm^3。可根据注入水密度调节，粒径按油藏大孔道和裂缝确定。力学测试表明SR-3具有很高的弹性、柔性和强度，抗拉强度为28．44kPa。拉伸断裂延伸率为676．8％；在温度45～140℃、矿化度4—93g／L的大庆、胜利、大港、华北、玉门等油田模拟污水中浸泡1年，未见任何破坏现象。吉林油田包括9口油井的G2-1井组注水井，经4次调剖，效果甚微（井组增油25．3t），2005年11月25-26日分3个段塞注入SR-3共8t，悬浮液300m^3，施工注入压力由5．5MPa升至7．0MPa。注入后7个月内井组产油量不减而含水量略降，一口低产井截止2006-04-12共增产油102t。该刑的应用包括：深部液流转向，高温高盐油井堵水，聚驱/复合驱防窜，酸化暂堵，防深部蒸汽窜，钻井修井堵漏防滤失。图2参6。

应用CT研究水平井置胶成坝深部液流转向机理

根据水平井置胶成坝深部液流转向技术思路,采用室内水驱油实验结合计算机断层扫描(CT)成像技术,研究水平井置胶成坝提高采收率机理。人工胶结非均质模型表面用环氧树脂浇铸,对模型置胶成坝前后水驱油过程进行CT动态扫描,观察胶坝分布特征,跟踪非均质模型内部油水分布、水驱流线改变、流体饱和度分布及其动态变化。结果表明:对于正韵律油层,应用水平井置胶成坝,能够有效封堵高渗透层位深部窜流通道,使注入水转向驱替,启动低渗透层位剩余油。置胶成坝后,水驱采收率提高16.7%,含水上升速度减慢。水平井置胶成坝技术突破了堵剂深部放置的技术瓶颈,实现油藏深部液流转向,有效扩大了水驱波及体积,是正韵律厚油层高含水期一项有前景的控水挖潜技术。

柔性转向剂深部液流转向机理

柔性转向剂化学稳定性高,单轴抗拉、抗压缩实验表明柔性转向剂可任意变形,韧性好、不易破碎断裂。一维孔喉模型实验表明柔性转向剂的门槛压力与喉粒径比呈指数关系,当地层压差大于柔性转向剂的门槛压力时,柔性转向剂运移;否则柔性转向剂停留在地层中。网络模型实验表明,柔性转向剂颗粒通过弹性变形、塑性变形、造粒、粘连4种形式交替运移,并以"散兵"式分布在地层微小孔喉处,通过叠加原理形成暂堵蠕动带实现对地层的全程调剖并最终停留在地层深部实现深部液流转向。王官屯油田官74区块柔性转向剂调剖现场试验取得了预期效果,说明柔性转向剂可有效解决高含水油田开发后期大量注入水沿油水井间大孔道无效循环、注入水波及效率较低的问题。

水平井置胶成坝深部液流转向物理模拟

针对正韵律厚油层注水开发过程中注入水沿底部高渗层无效循环问题,提出水平井置胶成坝深部液流转向技术思路,即在正韵律厚油层底部的高渗透、强水洗油层部位钻(侧钻)水平井,通过水平井注胶,形成"胶坝",使注入水转向驱替上部低渗透层,扩大水驱波及体积,提高上部低渗透层储量的动用程度,从而起到挖潜和提高水驱采收率的作用。应用二维可视非均质填砂模型水驱油物理模拟实验,研究水平井胶坝对改善正韵律厚油层水驱效果的影响。实验结果表明,在高渗透油层建"挡水坝",增油降水效果明显,1个"挡水坝"模型,能够提高原油采出程度17.6%;2个"挡水坝"模型,能够提高原油采出程度27.3%。水平井置胶成坝深部液流转向技术突破了堵剂深部放置的技术瓶颈,能大幅度提高正韵律厚油层水驱波及程度。

水平井置胶成坝深部液流转向数值模拟

采用水平井置胶成坝深部液流转向技术思路,应用ECLIPSE数值模拟软件,分别以二层二维、韵律渐变的五层二维和四注九采复杂五层井网模型为对象,研究了胶坝位置、高度、组合以及措施时间等敏感因素对胶坝改善水驱效果的影响。数值模拟结果表明:对于正韵律厚油层,水平井置胶成坝技术是一种有前景的提高采收率技术;胶坝位于注采井中部或是靠近油井的地方效果较好;胶坝的高度越高,改善水驱效果越好;多个胶坝组合使用,并且达到厚油层40%以上高度时,增油效果更加明显;采取措施时间越早,改善水驱效果越好,即使在油井高含水阶段开展措施,仍可以显著提高油层水驱采收率;多个胶坝结合使用或与堵水技术相结合,可以进一步改善开发效果。为高含水油田水平井置胶成坝技术的现场实施提供可行的参考。

深部液流转向技术应用现状及发展趋势

介绍了聚合物微球、泡沫、微生物、含油污泥及微凝胶深部液流转向技术的应用现状,分析了各种技术的优势和所存在的问题,并阐述了深部液流转向技术未来的发展趋势,指出适应复杂油藏环境的耐温耐盐型、环境友好型深部液流转向体系以及复合深部液流转向体系是未来的研究方向。

弱碱三元复合体系传输运移和深部液流转向能力——以大庆萨北油田储层为例

近年来,大庆油区采用弱碱三元复合体系替代强碱三元复合体系,不仅克服了采油系统结垢问题,而且采收率增幅有所提高。与强碱三元复合体系相比,弱碱三元复合体系研究起步较晚,存在许多有待进一步攻关的技术难题。为此,以物理化学、高分子材料学和油藏工程理论为指导,以仪器检测、化学分析和物理模拟技术为手段,以大庆萨北油田油藏储层和流体为实验对象,以渗流阻力、分流率和采收率等作为评价指标,开展弱碱三元复合体系传输运移和深部液流转向能力及其对增油降水效果影响实验研究。结果表明:聚合物质量分数和碳酸盐颗粒数量是影响弱碱三元复合体系传输运移能力的主要因素;在粘度相同的条件下,随着界面张力的降低,弱碱三元复合体系深部液流转向能力降低;在界面张力相同的条件下,随着粘度的增加,弱碱三元复合体系深部液流转向能力增强;传输运移和深部液流转向能力可从不同方面评价弱碱三元复合体系性能,当二者与储层性质实现合理匹配时,弱碱三元复合驱才能取得最佳技术经济效果。

聚合物微球深部液流转向油藏适应性

针对大港小集油田高温（114℃）高盐，储层孔隙度、渗透率低，非均质性较强的特点，用纳米聚合物材料合成机理和方法，用聚合物单体、交联剂、引发剂和活性剂等聚合合成与油层岩石孔隙直径匹配的有机聚合物微球，利用室内实验开展了聚合物微球深部液流转向油藏适应性研究。室内静态评价实验与核磁共振实验结果表明：聚合物微球与多孔介质孔隙尺寸具有一定的匹配关系，匹配关系较好时聚合物微球具有良好的封堵能力；与其他2种聚合物微球相比，粒径较小的1#聚合物微球能够有效启动小集油田储层条件岩心水驱后中小孔隙剩余油；在一定的渗透率级差范围内，聚合物微球具有改变液流分配，改善储层吸液剖面的能力。

秦皇岛32-6油田深部液流转向技术的研究与应用

针对秦皇岛32-6油田平面非均质性强,油水黏度比高,注入水突进现象严重的问题,通过开展室内系列体系研究,研发了一套深部液流转向体系SB-ZXT。同时结合高渗调、堵,低渗解、驱的工艺思路对C21井实施了深部液流转向技术。措施后压降明显变缓,充满度和PI90大幅提高,且对应油水井增油降水效果显著,截止2014年4月,井组累增油11 746 m3,累降水17 494 m3,有效期长达641 d。

油田深部液流转向技术

针对进入高含水阶段的油田,要稳产必须进行大幅度提液和大量注水。地层由于长期注水冲刷形成大孔道窜流,造成注入水严重低效循环,使得采油成本大幅度上升。堵水调剖技术在一定程度上改善了水驱开发效果,但由于其处理半径有限,不能解决油井水窜问题。因而,提出了利用深部液流转向剂改变注入水流场、遏制注入水通过高渗及强水洗部位无效循环的研究思路及作用机理,并结合机械器材使转向剂发挥作用。

复合吸水颗粒深部液流转向剂注入性研究

由于吸水网络与控制网络的互穿结构,复合吸水材料颗粒具有吸水膨胀速度可控、吸水后强度高的特点。通过填砂管模型、变径管模型研究了复合吸水颗粒深部液流转向剂的注入特性、吸水后在孔喉中的运移情况。实验结果表明:在粒径小于孔喉尺寸的前提下,未吸水膨胀前颗粒可以顺利注入;吸水后即使颗粒直径大于孔喉直径也可以通过拉伸变形顺利通过,通过后立即恢复原状。注入过程中填砂管渗透率降低,颗粒膨胀后渗透率进一步降低,颗粒膨胀后在驱替压力足够大的情况下依然可以在填砂管微孔中运移。

渤海油田窄河道型油藏深部液流转向体系研究与应用

深部液流转向技术是目前常用的稳油控水技术之一。针对渤海油田窄河道型油藏,常规深部液流转向体系注入困难的问题,开发一套适用于该类油藏的深部液流转向体系。通过室内实验,确定体系包括凝胶体系BHTP-1和颗粒体系BHTP-2,体系段塞为弱凝胶+中等凝胶+BHTP-2+强凝胶的组合方式,增油效果较好,驱油效率提高15%以上。该体系在渤中25-1南油田成功应用7井组,已累计增油2.4×104m3,措施效果明显。

深部液流转向剂SR-3在官74-4井现场应用

随着东部老油田开发的进一步深入,油田含水越来越高,由于长期注水形成的水流优势通道,使得注入水无效循环。而柔性转向剂SR—3的研制成功,将有效的实施注水井深部液流转向,封堵高渗透层,改变水流优势通道,使得注入水进入低渗透层。提高注入水的波及体积,改善平面和层内矛盾。结合大港油田官74—4井,详细介绍了深部液流转向方案设计,并结合现场应用进行了分析。

深部液流转向模糊综合评判选井与矿场应用

随着油田开发进入中高含水期,长期注水形成的无效循环场将严重影响注水驱油效率。为了更好地挖潜剩余油,提高原油采收率,应用SR-3柔性转向剂从根本上改变水流优势场,提高波及体积。而选井、选层是否合理对液流转向后的效果是至关重要的。运用模糊综合评判技术,将影响调剖效果的因素归类,根据其影响因子大小冠以不同的权重,建立数学模型优选施工井。通过油田矿场应用,效果是可行的。

大庆油田高含水期深部液流转向试验研究

大庆油田目前已进入特高含水期。随着区块采出程度的日益提高,剩余油高度分散,水淹普遍,层间矛盾较为突出,水驱效果变差。目前,常规的化学调剖方法还很不完善,不能够对高渗层或大孔道深部进行封堵。以北三区西部SⅡ1+2b层为例,对深部液流转向技术进行研究,并且提出封堵水窜通道,增加中低渗透层利用率,改善水驱效果的新技术,为高含水油田进一步改善水驱开发效果提供新的途径。

深部液流转向技术在尕斯库勒油田的应用

针对尕斯库勒油田目前存在的大孔道窜流，造成注入水严重低效循环，使得采油成本大幅度上升的现状，进行了调堵剂的筛选，评价了该调堵剂的油溶性、酸溶性、成胶性并进行了岩心评价试验。以跃8—4井、跃10-5井为例，介绍了全井笼统调剖注入和分层注入方式的施工工艺。通过对跃8—4井和跃10-5井实施调剖后，对应一线采油井的产油量明显增加，调剖半年后，两井组在半年内累计增产油超过6959．9t，两井组调剖后在6个月内仍有效的。

海上油田聚合物驱深部液流转向增效技术

为进一步提升聚合物驱效果,针对渤海典型油田条件提出了聚合物驱深部液流转向增效技术,研究了该技术的核心材料深部液流转向剂的应用性能。实验结果表明,深部液流转向剂具有较好的注入性、较强的选择性封堵能力和的耐冲刷性能,能够运移到油藏深部,实现深部液流转向;同时可以增强聚合物驱效果,进一步提高原油采收率。

BZ25-1南油田深部液流转向体系研究与应用

针对BZ25-1南油田属窄河道型油藏,常规深部液流转向体系注入困难的问题,开发了一套适用于该油田的深部液流转向体系。该体系包括凝胶体系BHTP-1和颗粒体系BHTP-2,采用弱凝胶+中等凝胶+BHTP-2+强凝胶的组合方式,增油效果较好,驱油效率提高15%以上。该体系在BZ25-1南油田已成功应用于7井组,累计增油2.4×104m^3,措施效果明显。

基于神经网络的深部液流转向效果预测方法研究

深部液流转向技术能有效地改善高含水后期的水驱效果,但由于其影响因素复杂且相互关联,为此提出了基于Matlab下神经网络技术预测转向效果的方法。分别建立BP和RBF网络,通过两种网络方法对深部液流转向效果进行预测,结果表明,采用神经网络方法克服了传统方法的局限性,建立的RBF模型预测精度比BP模型更高,能有效满足现场应用。

大孔道深部液流转向技术在尕斯油田的应用

青海尕斯油田分为E3^1油藏和N1-N2^1油藏，E3^1油藏具有高温高矿化度的油藏特征，经过多年的注水开发已经进入中高含水开发阶段，含水已达71．14％；N1-N2^1。油藏综合含水58．8％。尕斯主力油田相继进入中高含水开发阶段，随着油田注水开发的不断深入，油田的含水不断升高，此阶段改善水驱油田开发效果措施应以扩大波及体积及波及程度，提高注水利用效率为主。