用于制备膨体颗粒调剖剂的含油污泥除油技术研究

利用含油污泥制备膨体颗粒调剖剂用于调剖堵水是一种新的污泥资源化技术,研究了含油污泥的预处理方法,尤其是除油技术。分别使用热水酸洗、热水酸洗/除油剂对污泥进行了除油试验,并以干泥含油率为指标考察了pH值、水与泥质量比、除油剂用量对除油效果的影响。试验结果表明,在水与泥质量比为2.0、pH值为6.0、45℃条件下,用矿化水热水酸洗可使干泥含油率从31.5%降至19.4%。同样条件下,除油剂用量为40.0mg/L时,热水酸洗/除油剂处理能使干泥含油率进一步降至11.2%。聚合试验结果表明,经热水酸洗/除油剂处理后的污泥能够聚合得到胶块强度高、膨胀倍数高的膨体颗粒调剖剂。

体膨颗粒/弱凝胶水井裂缝半封堵试验

科尔沁油田主力含油层位为中孔低渗裂缝性油藏,受天然裂缝和人工裂缝的影响,注水沿裂缝推进,水淹快,采出程度低。为改变裂缝性油藏注水水淹状态,经过大量室内试验,研究开发了体膨颗粒/弱凝胶调剖技术,在科尔沁油田包14块水井上进行了裂缝半封堵现场试验,见到了增油降水效果,得出了结论。

预交联体膨颗粒类调剖剂性能评价方法研究

预交联体膨颗粒调剖剂作为一种新型的调剖剂已在油田上得到广泛应用,并取得了较好的应用效果。为了保证油田用体膨颗粒类调剖剂的性能稳定和调剖剂的质量,在室内对体膨颗粒调剖剂进行了测定和评价,并建立了一套体膨颗粒类调剖剂的评价方法。

影响预交联体膨颗粒调剖剂膨胀倍数的因素分析

预交联体膨颗粒是新近提出的一种油田用新型深度调剖剂。它是一种高分子聚合物,在地面环境下交联,然后经烘干、干燥、粉碎等工艺过程形成的颗粒凝胶。在试验室内测定了油田用2种不同粒径体膨型颗粒调剖剂膨胀倍数的外界影响因素,分别测定了温度影响、盐离子浓度影响、pH值影响及粒径影响,并初步分析了造成影响的原因。

体膨颗粒深部调剖技术研究

针对目前油田应用的流体转向剂的特点,采用单体聚合法研制了一种体膨颗粒调剖剂。考察了交联剂、引发剂、单体和增强剂含量对体膨颗粒溶胀性能的影响。实验表明,适当增加交联剂和单体浓度可以增强颗粒的膨胀倍率;在引发剂用量为0.03%时,体膨颗粒的膨胀倍率达到最大值;增强剂对体膨颗粒在流体中的膨胀现象有一定的抑制作用。岩心驱替实验表明,合成的体膨颗粒能够良好的封堵多孔介质;在笼统注入的条件下,能够自动进入并封堵高渗层,具有较好的选择性进入能力。

含油污泥体膨颗粒调剖剂的研究

研究了利用含油污泥制备体膨颗粒深部调剖剂的技术。试验表明,在单体浓度20%、干泥含油率14%、污泥占单体质量110%、交联剂占单体质量0.14%、反应温度35℃条件下,聚合产物性能较好。胶块造粒过程中需加入适量减阻剂,粒度可根据实际要求调整。含油污泥体膨颗粒调剖剂在自来水中和0.5%NaCl水溶液中的膨胀倍数分别为40倍和15倍,膨胀后强度和弹性好。

压裂用纳米体膨颗粒裂缝封堵性能实验研究

近年来,纳米颗粒用于提高采收率对小孔隙进行封堵的研究较多,但很少有人将其用于压裂工艺,对低渗透储层出水微裂缝进行封堵。因此通过调研优选出纳米体膨颗粒作为堵剂,将其用于裂缝封堵性能实验。利用自制岩心封堵实验装置,分析了纳米体膨颗粒对水流和油流裂缝通道的封堵能力,以及其自身的膨胀性、注入性和在水流裂缝通道中的耐冲刷性。实验结果表明,纳米体膨颗粒在水相环境中具有较强的吸水膨胀性能,在油相环境中具有弱膨胀性能;纳米体膨颗粒对水流裂缝的封堵效果良好,在围压为40和50 MPa下水相封堵率高达90%;对油流裂缝不会形成很强的封堵,油相封堵率小于30%。此外,纳米体膨颗粒的注入性能良好。在围压为40 MPa、注入3 PV浓度为2%的纳米体膨颗粒在水流裂缝中,膨胀4d后的耐冲刷性良好;因此纳米体膨颗粒达到了封堵水流裂缝而不封堵油流裂缝的目的,能较好地应用于压裂堵水。

质构分析应用于预交联体膨颗粒强度评价的研究

基于调剖堵水产品与食品工业产品如明胶等的相似性,引入食品工业中性能定量评价中常用的质构评价方法,以体膨颗粒为例开展调剖堵水用化学剂质构仪定量强度评价探索。利用CT-3质构仪对4种具有不同膨胀倍数的体膨颗粒开展质构分析,在压缩模式下,获得第一循环硬度和硬度形变量等参数,获得强度顺序为TP-rq>TP-qhd>TP-ga>TP-sd,该结果与感官评价具有较好的一致性。重复实验表明压缩模式下体膨颗粒质构评价曲线具有峰型一致、重复性好、区分度高的特点,第一循环硬度可作为体膨颗粒强度评价的指标之一,可定量表征膨胀倍数与强度之间的关系,为现场应用提供定量依据。

体膨颗粒/凝胶体系在低渗裂缝性油藏的应用

针对辽河油区科尔沁油田包14块低渗裂缝性油藏深部调驱的需要,研制出适宜的体膨颗粒/有机铬凝胶复合体系。实验结果表明,体系中交联剂NJ-13和聚合物HPAM的适宜的质量分数分别为0.1%~0.2%和0.2%,体膨颗粒选用HP3。该体膨颗粒/凝胶体系在包14块进行了先导试验和推广应用,可提高低渗裂缝性油藏的注水效果,截至2017年12月在该区块共实施调驱25井组,累计增产原油1.93×104t。

体膨颗粒膨胀能力影响因素研究

通过实验研究了影响体膨颗粒膨胀能力的主要因素。结果表明:对于同类型颗粒,粒径越小,吸水膨胀能力越强;对于不同类型颗粒,吸水膨胀速度差异较大;温度对体膨颗粒吸水膨胀能力的影响不大;随着pH值增大,体膨颗粒的吸水膨胀能力增强;矿化度对体膨颗粒吸水膨胀能力的影响主要体现在Ca2+和Mg2+的浓度上,与总矿化度关系不大,具体表现为Ca2+和Mg2+的浓度越大,体膨颗粒的吸水膨胀能力越弱;聚合物浓度对体膨颗粒的吸水膨胀能力没有明显影响,但是对于同类型颗粒,加入聚合物后,吸水膨胀速度减慢,悬浮能力增强,且聚合物浓度越高,吸水膨胀速度下降幅度越大,悬浮能力越强。该研究结果为现场利用体膨颗粒配制高强度调驱剂进行深部调驱提供了实验依据。

活性微-纳米颗粒体膨延深调驱技术

介绍了调驱技术的组成及其特点和调驱剂的制备 ,并用美国Brokhaven公司zetaplus型ze ta电位及粒度测量仪和美国Coulter公司N4 plus型超细粒度分析仪对ZHY80 3、ZHY80 4、活性CDG调驱剂颗粒粒径进行了测定 ,重点从微—纳米调驱剂颗粒大比表面积及易聚体角度 ,阐述了调驱机理、施工工艺等。

体膨颗粒封堵性能的影响因素研究

针对裂缝油藏,人们采取了各种各样的堵水方法控水稳油,体膨颗粒因对多孔介质产生良好的封堵作用,并具有良好的选择进入性,有利于改善层间和层内矛盾,提高原油采收率,被国内油田广为使用。NS-3体膨颗粒作为一种具有抗强剪切性、耐湿、抗盐等驱油性能的新型生物体膨颗粒,现已在我国西部油田的裂缝油藏进行矿场应用,为确定影响体膨颗粒封堵性能的因素,本文分别从膨胀度、浓度和粒缝比3个方面进行实验研究,结果表明当裂缝宽度为1mm时,体膨颗粒的膨胀度越大,浓度越高,粒缝比越大,其对裂缝的封堵性能越强。

大庆油田体膨颗粒调剖剂参数测定研究及应用

体膨颗粒调剖剂已在大庆油田上得到广泛应用,并取得了较好的应用效果。为保证体膨颗粒调剖剂的质量和应用的规范性,建立其评价方法显得尤为重要。本文提出了一种新的测定方法,应用该套装置对体膨颗粒调剖剂的抗压强度进行测试,可以筛选出适合油田应用的体膨颗粒调剖剂,并取得了较好的应用效果。

体膨颗粒非均质裂缝封堵效果与改善

体膨颗粒已广泛应用于高温高盐裂缝性油藏控水,且其封堵效果与颗粒尺寸、颗粒分流率密切相关。采用人工造缝的碳酸盐岩露头岩芯组模拟非均质裂缝储层,在130℃、19.8×10;mg/L条件下进行体膨颗粒裂缝堵水效果评价与改善实验。结果发现,粒径过大、窄裂缝分流率过高的体膨颗粒可能加剧裂缝产液的非均质性,而粒径过小的体膨颗粒不适用于出水强度较高的储层。将可固化覆膜颗粒与体膨颗粒联用,前者在油藏高温下固化于宽裂缝内形成不可动筛网段塞,令后者从宽裂缝中突破的压力梯度显著高于窄裂缝,进而可有效改善非均质裂缝的产液剖面,并消除因体膨颗粒尺寸、分流率不当对裂缝封堵带来的负面影响。研究有助于进一步认识体膨颗粒的非均质裂缝封堵行为,对提高裂缝油藏的控水效果具有积极意义。

缝洞型碳酸盐岩油藏覆膜型体膨颗粒堵剂卡封机理微观可视化研究及注入参数优化

塔河油田属于典型的缝洞型碳酸盐岩油藏,油藏温度高达120~150℃,地层水总矿化度(20~25)×10^4 mg/L。对筛选出的耐温抗盐型体膨颗粒XN-T进行了物理覆膜,并对其膨胀性能、封堵性能进行了评价。实验结果表明,覆膜型体膨颗粒具有较好的延缓膨胀性能,24 h达到最大膨胀倍数约5倍,130℃下240 h的膨胀倍数仍有3.6倍;体膨颗粒在130℃下的封堵率达到98.4%,推荐现场使用覆薄膜的XN-T体膨颗粒。借助玻璃刻蚀微观可视化模型,研究了覆膜型体膨颗粒缝洞中的堵水机理及卡封运移的规律,并对颗粒注入参数及注入方式进行了优化。研究结果从微观尺度上证实了覆膜型体膨颗粒能在缝洞油藏的高渗孔缝中形成有效的"堆积"、"桥接"、"附着驻留",迫使流体进入低渗小孔缝中,增大波及系数,提高采收率;体膨颗粒在储层中运移、封堵的次数越多,在多次挤压、剪切、变形作用下,封堵性能越差,第1次突破压力为0.48 MPa,后面逐渐降低,最终突破压力降为0.03 MPa。对覆膜型体膨颗粒进行注入参数优化:颗粒粒径为0.4~0.6 mm,颗粒浓度取固液比10%,推荐塔河油田现场试验采用有机覆膜型体膨颗粒+耐高温抗高盐型萘酚凝胶二元复合型深部调堵技术。现场试验采用凝胶与颗粒混注工艺,达到了增产目的。

用于裂缝性地层的体膨颗粒钻井液堵漏剂TP-2的制备与性能研究

为解决裂缝性地层钻井过程中常规桥塞堵漏材料堵漏效果不佳与堵漏后发生重复性漏失的问题,以丙烯酰胺、丙烯酸为共聚单体,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为化学交联剂、锂皂石为物理交联剂,采用溶液聚合法合成了体膨颗粒钻井液堵漏剂TP-2,研究了TP-2的形态结构、吸水膨胀性、保水性、堵漏性及其对钻井液性能的影响。结果表明:TP-2为不规则的颗粒,平均粒径为190.5μm,与钻井液的配伍性较好,形成的屏障层承压能力可达11 MPa;TP-2吸水膨胀性和保水性良好,80℃下的膨胀倍数为75 g/g、保水率为38.4%;温度对TP-2的影响较大,随温度升高,TP-2吸水膨胀倍数增加、保水率降低。该体膨颗粒堵漏剂适用于80℃以下的裂缝性油藏的防漏堵漏。

具有“滑轮”效应聚轮烷交联剂的制备及在体膨颗粒型调驱剂中的应用

通过三步反应设计构筑了一种具有双键结构的改性α-环糊精聚轮烷,由于α-环糊精可以在聚乙烯醇链上滑动,因此可以将其视作一种具有"滑轮"效应的交联剂,通过红外光谱、二维核磁共振光谱及X射线衍射等表征了其结构.将新型聚轮烷交联剂和传统交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺分别与丙烯酰胺交联共聚制备体膨颗粒,测定其溶胀性能和形变性能.吸水膨胀51 h后,聚轮烷交联剂制备的体膨颗粒吸水倍率为8.32,受到294.3 N的外力再撤消后,体膨颗粒未破碎且能恢复至原始状态,而传统交联剂制备的体膨颗粒吸水倍率为6.75,受到112.4 N的外力后,体膨颗粒发生破碎.表明由聚轮烷交联剂制备的体膨颗粒具有更大的膨胀倍率和更优异的形变性能.

体膨颗粒复合调剖体系性能研究与应用

针对高含水油藏地质及生产资料开展研究,选择沙19-5井组开展注聚调剖,根据室内药剂成胶性、稳定性试验,筛选出调剖剂,通过进一步的药剂应用性能试验、调剖剂与地层配伍性流动试验,确定注入部分水解聚丙烯酰胺-改进型酚醛体系及体膨颗粒组成的复合多段塞调剖体系。筛选出的调剖体系室内试验,封堵率达到98,9%,现场累计注入447 m^3的调剖体系,调剖后沙19-5井措施层吸水率下降33%。

预交联体膨颗粒合成技术研究进展

综述了预交联水膨凝胶颗粒类深部调剖剂的研究进展。从初始粒径、吸水膨胀速率、抗温抗盐性能及封堵与运移能力等的调控方面,介绍了预交联颗粒的应用性能与其结构之间的联系。对常规水膨颗粒类深部调剖剂存在的问题进行了分析,对预交联体膨颗粒类深部调剖剂的材料制备提出了建议。

含油污泥水膨体深部调剖剂的制备与应用性能研究

从含油污泥的资源化利用角度出发，研制了含油污泥水膨体深部调剖剂，并对其吸水性能、流变性能和调剖堵水性能进行了综合评价。实验表明，含油污泥水膨体具有较好的耐盐性能，在浓度为10000mg／L的NaCl或NaHCO，盐水中吸水倍数大于15g／g。在pH值为6～9和较高温度下，污泥水膨体的吸水倍数大于35g／g。污泥水膨体吸水后的强度和韧性较好，在一定交联剂浓度下弹性模量和屈服应力分别达2．7kPa和5．0kPa。相同条件下，含油污泥水膨体对大孔道的封堵效果好于干污泥颗粒，有较高的注入压差，堵水率为90％。长岩心流动实验表明，污泥水膨体对高低渗透层的剖面改善率达97％。