适用于低渗透高矿化度油藏的新型聚合物弱凝胶驱油体系——以长庆油田陇东侏罗系油藏为例

针对长庆油田陇东侏罗系油藏渗透率低、地层水矿化度高等问题,研制出适合其特点的聚合物弱凝胶驱油体系,对其流变性、抗盐性、抗剪切性等进行了评价,并进行了岩心驱替实验。结果表明:在50℃条件下,质量浓度为1 500 mg/L聚合物溶液的表观粘度由29.61 mPa·s增大到51.96 mPa·s;配制用水矿化度越高,体系粘度越低,但当矿化度达25 000 mg/L时,粘度在10 mPa·s以上;聚合物弱凝胶驱油体系溶液以0.1～0.8 cm/min的注入速度通过岩心,粘度保留率不低于75%;对于渗透率为450×10^(-3)和63.7×10^(-3)μm^2的岩心,与注水相比,聚合物弱凝胶驱油体系的驱油效率分别提高了14.29%和16.67%。在HC油田的H2区6个井组实施了聚合物弱凝胶驱先导试验,吸水厚度由17.4 m提高到19.5 m,动用程度由66.2%提高到67.4%,注水压力上升了5.1 MPa,注聚见效井20口,累积增油量为3 447 t。表明新型聚合物弱凝胶驱油体系是减缓低渗透油藏递减、改善吸水剖面、降低油井含水率的有效途径。

用于高温高盐油田的非离子聚合物弱凝胶调驱体系

介绍了适用于较高温度及较高矿化度油田地层调剖 (驱 )需要的非离子聚合物PMN/BW弱凝胶类调驱体系。对PMN/BW弱凝胶类调驱体系的成胶性、粘度变化曲线、抗盐性及凝胶成胶后的热稳定性、成胶前后的抗剪切性等性能进行了室内评价试验 ,并在华北油田高 30 - 4 9高温注水井 (114℃ )进行了现场应用 ,结果表明 :通过调驱处理措施 ,不仅使该井的压力剖面得以调整 ,使主力吸水层得到控制 ,潜力层得到充分启动 ,而且整个井组也取得了明显的增油效果 ,8个月内累计增油 14 6 2t。

聚合物驱后凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油效果

针对大庆油田N5区西部P1试验区块聚合物驱后含水率上升速度加快,产油量降低,且尚存大量剩余油的现状,提出进一步提高聚合物驱后剩余油的凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油技术,通过实验分析铬离子凝胶体系黏度的影响因素,研究聚合物驱后凝胶体系与二元复合体系(相对分子质量为2 500万的聚合物和RMA-1型表面活性剂)段塞式交替注入驱油的效果;通过数值模拟分析聚合物驱后凝胶与二元复合体系段塞式交替注入驱油的可行性.结果表明:凝胶与二元体系段塞式交替注入驱油阶段采收率在聚合物驱基础上提高10%以上,说明该技术可以作为聚合物驱后进一步提高原油采收率的技术储备.

适合胜利孤东油田的聚合物/无机铝弱凝胶体系及其试应用

孤东注水开发油田层内、层间矛盾严重 ,注入水和注入聚合物单相锥进 ,注聚井常发生堵塞。为此 ,研制了微凝胶调驱体系 :聚合物 (日本三菱公司的MS35 0 0 ,M =1.9× 10 7,HD =2 6 .4%) 10 0 0mg/L ,交联剂无机铝盐 5 0～2 0 0mg/L ,稳定添加剂 10～ 15mg/L ,用矿化度 390 0mg/L的油田污水配制。铝盐浓度 5 0 ,10 0 ,15 0mg/L的体系(CDG 5 0 , 10 0 , 15 0 ) 6 0℃下的粘度 ,在初配时较相应聚合物溶液 (PS) 6 0℃下的粘度 (4 1mPa·s)略低 ,在 6 0℃反应后均有所降低 ,但相互之间及与PS之间相差不大 ,在 6 0℃反应 5 6天后约在 30mPa·s上下。在 6 0℃下初配制的PS ,CDG 5 0和CDG 10 0流过气测渗透率 4.2～ 4.3μm2 的人造岩心柱时 ,阻力系数相差不大 ,随着 6 0℃下反应时间的延长 (0～ 42天 ) ,PS的阻力系数趋于下降 ,而CDG 5 0特别是CDG 10 0的阻力系数增加的幅度越来越大。在孤东 7 2 9 194井组试用CDG弱凝胶体系进行调驱 ,采用双段塞注入工艺 :10 0 0m3 CDG 10 0 +16 0 0m3 CDG 5 0 ,初步结果良好 ,注水井启动压力由 0 .4上升到 6 .7MPa ,吸水指数由 30下降到 2 8m3 /d·MPa ,对应 6口采油井日产油量由 2 9t上升到 48t,含水由 96 .1%下降到 90 .1%。

聚合物-弱凝胶调驱核磁共振可视化实验

将核磁共振可视化技术和岩心驱替实验相结合,观察了弱凝胶在岩心中的分布特征和运移规律,对不同聚合物-弱凝胶组合方式下的驱油特征进行可视化实验研究。将聚合物和弱凝胶进行组合,设计了3种组合方式:水驱+聚合物驱(方式1),水驱+聚合物驱+弱凝胶驱(方式2),水驱+弱凝胶驱+聚合物驱(方式3)。对不同组合方式在驱替过程中的压力变化、T_2谱特征、核磁共振图像、驱油效率进行了研究。研究表明,核磁共振图像可直观表征弱凝胶在岩心中的形态分布及运移特征,也可反映出残余油的分布特征;T_2谱特征表明聚合物和弱凝胶均具有调剖和驱油作用,组合方式2的调剖效果最明显;3种组合方式中,组合方式2的驱油效率最大,为78.84%,比初次水驱提高了18.33%。

抗温疏水缔合聚合物弱凝胶调驱剂室内研究

针对新疆石南4井区三工河组油藏，在84℃考察了组分用量对有机交联疏水缔合聚合物AP-P4弱凝胶成胶性能，主要是48小时表观黏度的影响。成胶液用矿化度9．34g／L、含Ca^2＋336mg／L、含Mg^2＋174m／L的该油藏注入水配制。得到的基础配方为：AP—P41500～1800nag／L＋乌洛托品350mg／L＋苯酚300mg／L＋间苯二酚40mg/L，加入间苯二酚可缩短成胶时间。聚合物浓度为1500和1800mg／L的成胶液，在84℃放置15～30天后黏度达到最高，180天后黏度为最高值的1／2左右，且不脱水；强力剪切不影响成胶后的黏度及其老化稳定性；在岩心内成胶并在84℃老化180天后，岩心渗透率仅略有增大。注入0.3和0．5PV成胶液使水驱后岩心的采收率分别增加24．77％和34．9l％，如弱凝胶注入后在岩心内在84℃老化180天，则采收率增值略有增大，分别增加27．18％和36．45％。该弱凝胶在多孔介质内有良好的高温老化稳定性。图2表4参1。

聚合物驱后凝胶复合体系调驱技术及应用

为提高凝胶体系对聚合物驱后高渗透地层的深部调驱效果,开发了由聚丙烯酰胺乳液、无机颗粒和Cr3+交联剂组成的凝胶复合体系。通过室内成胶实验,优选出了适合现场施工的6号和7号配方。室内封堵实验表明,在高渗透岩心中,注入7号配方的凝胶复合体系后,再驱8倍孔隙体积水,封堵率高达98.6%,说明该体系可以到达岩心深部发挥调驱作用,且7号配方的封堵效果优于6号配方。利用7号配方的凝胶复合体系对6个井组进行调剖后,注水井油压上升了1.8MPa,对应油井见效高峰时含水率下降了6.9%,累积增产原油1.1305×104t。

耐温抗盐疏水缔合聚合物弱凝胶调驱剂的研制

考察了不同聚合物和交联剂的水基弱凝胶作为调驱剂在胜利油田平均地层条件下 (温度 70℃ ,地层水矿化度72 77mg L)的适用性。实验研究结果表明 :HPAM(-M =1.7× 10 7) 柠檬酸铝体系成胶快且凝胶稳定性很差 ,粘度保持时间不到 4 8h ;疏水缔合聚合物NAPs 柠檬酸铝体系凝胶稳定性有所改善但所需聚合物浓度太高 (>12 0 0mg L) ;NAPs 有机铬体系在聚合物浓度 6 0 0～ 80 0mg L时 ,可在 1～ 3d内形成粘度 30 0～ 5 0 0mPa·s且能稳定存在 >4 5d的弱凝胶 ;在NAPs 有机铬体系 (70 0mg L +5 0mg L)中加入 5 0～ 2 5 0mg L有机酸 ,成胶时间从 1～ 3d延长至 7～ 15d以上 ,可以满足矿场应用中大剂量注入的需要。图 1表 5参 2。

“凝胶+颗粒”复合增效调驱体系在蓬莱油田水平井中的应用

蓬莱油田是多套油水系统的岩性油藏,储层以中高孔渗为主,含水率上升迅速。该区块水平井组厚度大,注采优势通道明显。但该区块限压低,且注入水与常规调堵体系的配伍性差,对调驱体系的注入性和封堵性的要求高。本文选用粒径可控、自聚集性能良好的分散微冻胶,配合优选的低阻高强度乳液型聚合物凝胶体系,经实验优化,建立注入性好、封堵性强的“凝胶+颗粒”复合增效调驱体系。在蓬莱油田J井组应用该调驱体系复合增效效果良好,累计增加采油量达7806 m^(3)。

弱凝胶驱油体系的研究进展

综述了近年来国内外弱凝胶驱油体系的研究进展。简述了弱凝胶体系类型、驱油机理、成胶条件、评价方法等,并讨论了其相应的发展现状和前景。

弱凝胶体系驱油油藏数值模拟研究

以弱凝胶的驱油理论和实验研究为基础 ,应用弱凝胶驱油油藏数值模拟器 ,成功地对大庆某弱凝胶试验区进行了油藏数值模拟研究 ,优选出该试验区块弱凝胶驱油的现场最佳实施方案 ,并分析了各种因素对弱凝胶驱油效果的影响 。

Cr^(3+)聚合物弱凝胶调驱剖面变化规律及改善方法

采用分子内交联为主的Cr^(3+)聚合物弱凝胶,通过“分注分采”岩心驱替实验研究调驱剂段塞尺寸、岩石渗透率和原油黏度对储层吸液剖面和产液剖面的影响。针对渤海油田LD10-1区块渐新统东营组进行了“堵/调/驱”实验。研究结果表明:(1)调驱剂段塞尺寸对注采两端液流转向和剖面返转时机没有影响,但超过0.3 PV后单位体积段塞尺寸Cr^(3+)聚合物弱凝胶提高原油采收率增幅减小,随储层渗透率级差和原油黏度增大,注采两端液流转向时机延后,剖面返转时机提前;(2)“有机/无机”复合凝胶体系封堵高渗透率层、聚合物微球调控微观非均质性和稠油流度改善剂提高驱油效率等3种措施同时实施,可提高聚合物弱凝胶调驱后的采收率;(3)“堵/调/驱”组合提高采收率机理为:封堵优势渗流通道扩大非均质储层宏观波及体积、聚合物微球在变径孔隙或喉道处发生桥堵实现微观液流转向、高效驱油剂可进入未波及孔喉区域发挥降黏原油、降低油水界面张力和高效驱替等3种作用。

Gemini表面活性剂弱凝胶体系的驱油特性

通过阳离子和阴离子Gemini表面活性剂的复合,制备了弱凝胶驱油体系,研究了该体系的流变性和粘温性,并通过物理模拟试验研究了其驱油效率。结果表明,生成的弱凝胶具有非牛顿流体的流变特性,随着剪切强度的增加,体系粘度逐渐增大,当转速为200r/min时达到最大;该体系具有较好的耐温性,在90℃下其粘度仍大于150mPa·s;同时该体系对原油,特别是稠油具有较强的乳化降粘能力,降粘率大于90%;驱替试验表明,该体系能够使驱替效率提高11%,表明该体系在三次采油中具有广阔的应用前景。

超低浓度有机铬交联聚合物凝胶驱油效率研究

通过物理模拟并联岩心驱油实验，得到在岩心渗透率极差为60倍条件下，聚合物质量浓度在200-800mg／L，铬交联聚合物凝胶注入总量为0．2PV时，凝胶体系随聚合物质量浓度的增加，提高原油采收率幅度明显下降。实验结果表明，超低质量浓度聚合物有机铬凝胶体系采用成胶后注入油层，具有较高的黏度和较好的稳定性，避免了聚合物凝胶在岩心中诸多不确定因素对成胶效果的影响，双管岩心驱油实验可提高采收率9％-16％．

适用于高温油藏的弱凝胶调驱体系室内研究

以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主剂,酚醛类物质为高温交联剂,制备了适用于高温油藏的弱凝胶调驱体系,确定其最佳配方为:HPAM浓度1 800 mg/L、酚醛类高温交联剂加量1.0%。实验结果表明,该弱凝胶体系具有较强的热稳定性,在110℃条件下放置30 d后,其粘度保持率在80%以上。该弱凝胶体系成本较低,制备步骤简单,可推广应用到不同高温油藏的调驱工艺措施中。

用于胜利高温高盐油藏的聚合物弱凝胶

为满足胜利油田高温高盐及多含高渗透条带油藏提高采收率的需要，研制了可流动的铬凝胶。用矿化度19334mg／L的模拟地层水稀释5000mg／L的聚合物母液，与交联剂以20：1质量比混合，得到成胶溶液，各项测试温度为80℃。铝交联剂Tiorco677N与胜利油田现用6种高分子量聚合物均不能形成好凝胶；铬交联剂Water-Cut684与其中2种能形成好凝胶。聚合物MO-4000在溶液浓度≥600mg／L时可与Water-Cut684形成转变压力〉34．5KPa的凝胶。1200mg／LMO-4000的铬凝胶在K=1．5μm^2填砂管中RF为273，RRF为200。在5μm^2和1．5um^2填砂管组成的并联模型上，水驱采收率为43．4％，聚合物驱（恒聚聚合物，1500mg／L，0．3PV）＋后续水驱提高采收率9．9％。而凝胶（1200mg／LMO-4000，聚交比20：1，0．3PV）＋后续水驱则提高采收率17．6％。高、低渗单岩心的采收率曲线和含水曲线表明，凝胶优先进入水驱后的高渗岩心而使后续注入液转向进入低渗岩心。该凝胶已用于胜二区沙二1～2单元6注13采先导试驱区，注凝肢作业目前已经开始。图6表2参6。

下二门油田有机铬/聚合物微凝胶体系研究

微凝胶驱油技术是解决目前聚合物驱中聚合物用量高、耐温抗盐性差、污水配制困难的新技术。文中结合下二门油田地质特点,开发状况,研究了有机铬/聚合物微凝胶驱油体系对下二门油田的适应性及影响因素;并在此基础上推荐了400mg/L聚合物+60mg/L交联剂的最佳配方。该配方成胶后粘度高于用下二门油田污水配制的1000mg/L聚合物溶液粘度。该技术驱油可降低成本,解决污水配制粘度低问题。最佳配方双管岩心驱油试验表明微凝胶驱可比水驱提高采收率18%～21%,具有很好的矿场应用前景。

弱凝胶驱油体系的研究

孤岛油田由于开展大规模注聚，每年需消耗大量聚合物干粉，为节约干粉用量，我们在室内开展了弱凝胶驱油体系的研究，实验结果表明该体系具有良好的控制粘度比，较普通的聚合物驱耐盐、耐温，驱油效率高，可作为聚合物和聚合物驱后转水驱前的三次采油的替代技术。

有机酚醛聚合物凝胶深部调驱体系孔渗适应性研究

聚合物凝胶体系在地层中的渗流及封堵特性对深部调驱效果具有重要的影响。利用长填砂管驱替物模试验,研究了有机酚醛聚合物凝胶体系在不同渗透率填砂管中的注入特性、渗流行为和封堵性能,结果表明有机酚醛聚合物体系是一种注入性和流动性均较好的凝胶体系。通过对有机酚醛聚合物凝胶体系在长填砂管中的封堵特性和渗流参数结果分析,确定了有机酚醛聚合物凝胶体系组分质量浓度与3种地层渗透率的匹配关系。最后通过室内驱油物模试验,对凝胶体系与渗透率的匹配关系进行了验证。