一种油气田用耐高温凝胶调堵剂制备及性能研究

为解决油气田开发中的油田水淹、低渗透区出油率低等问题,试验以稻壳灰为主要材料,结合表面活性剂,制备一种耐高温凝胶调堵剂,并对其性能和应用效果进行研究。结果表明,当A剂中含有8%稻壳灰粉末和8%表面活性剂,B剂(表面活性剂)浓度为1%时,配制的凝胶调堵剂耐盐性、耐高温性良好,呈碱性。其中,当凝胶调堵剂中的水溶液为10×104 mg/L矿化度盐水时,成胶率达到72%。该凝胶调堵剂在100℃温度下保温100 d时,凝胶黏度达到74.3 MPa·s。另外,该凝胶调堵剂在空气渗透率为1000~8000 mD时,人造岩心的封堵率达到91%以上,封堵性能良好。

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。

裂缝油藏二次交联凝胶调堵体系研究与应用

海上油田潜山油藏裂缝发育,油井初期产能较高,随着注入水、边底水沿主裂缝突进,油井含水率突升,产量递减严重,严重影响了油藏开发效果。由于裂缝油藏强水窜通道发育,调堵体系需要更高的综合性能,通过创新制备方法,获得了二次交联凝胶调堵体系。对体系性能进行综合评价,获得了关键技术指标,并开展影响因素评价实验,建立成胶时间与成胶强度关系图版,结合油藏理论及实验模拟,优化了工艺设计关键参数及段塞设计方法。新型调堵体系在海上油田开展现场试验,对出水裂缝形成了高效封堵,措施效果显著,有效改善了油藏开发效果。

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。

水平井调堵技术最新进展

水平井在开采过程中更容易出现过多产水产气现象,需要采用适当的调堵技术。本文归纳了复杂结构井调堵中应遵循的基本原则,比较详细地介绍了调堵剂置入方式不同的三大类调堵技术:①分隔注入技术,如使用预置式工作筒;②定位注入技术,在割缝套管水平井中使用环空化学封隔层,在连续套管水平井中使用二元注入法;③笼统注入技术。通过对众多现场试验的分析,讨论了高产气、高含水的原因,调堵措施,施工工艺,调堵结果及成功与失败的经验。图2参17。

含油污泥深度调堵技术在大庆油田的应用

含油污泥调堵技术是将废弃的含油污泥配制成调堵剂,对低压井进行调堵,既可废物利用,又可对低压井进行治理。对配制工艺在室内实验研究的基础上,对大庆油田两口井的含油污泥进行了调堵试验,完成了设计注入量。对调堵剂的配方、配制技术、注入量及注入工艺进行了一系列的现场实践检验。结果表明,含油污泥深度调堵技术不仅能改善注入井吸水剖面,而且为解决油田废弃油泥的环境污染问题提供了新的途径。

可固化含油污泥调堵剂试验研究

为解决裂缝性和大孔道等高渗地层的调堵技术难题,研究了新型的含油污泥调堵剂.通过在含油污泥中加入微细活性矿物AK、增强剂AX和稳定剂BT,使含油污泥中的砂泥组分和油质沥青组分充分乳化分散,增强含油污泥调堵剂的活性,实现含油污泥调堵剂的可固化性能和浆体施工性能的优化.通过试验研究,优选出高浓度和低浓度的含油污泥调堵剂最佳配方.评价试验表明,研究的新型含油污泥调堵剂,具有浆体稳定性好,析水小,抗窜强度高,流动性好和触变性强的特点,能够保证现场的顺利施工,具有一定的现场运用价值.

改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚调堵剂的动态成胶性能

深部封堵技术是改善窜流型油藏开发效果的关键技术之一。改性淀粉-丙烯酰胺接枝共聚体系是新型的聚合物凝胶调堵剂。采用30m超长填砂管,模拟了吉林扶余油田的基质和高渗透条带,研究了这种调堵剂在油藏运移过程中的动态成胶性能。研究结果表明,该调堵剂在运移过程中仍能形成凝胶,其初始成胶时间与在静态条件下基本相同,但完全成胶时间比在静态条件下长;调堵剂完全成胶后,具有很强的封堵能力,封堵系数高达30000。

孔喉尺度调堵剂微球在高温高盐条件下的性能

使用XL30扫描电子显微镜,采用新的膨胀倍率评价方法,从微观角度测定了新型孔喉尺度调堵剂微球的形态和膨胀倍率,研究了温度、矿化度和水化膨胀时间对微球膨胀性能的影响规律。微球的粒径膨胀倍率随着温度的升高而逐渐增大,随着矿化度的升高而逐渐减小,随着水化时间的延长而逐渐增大,最终趋于稳定;调堵剂微球在尕斯油藏地层水矿化度为17 4501 mg/L、油藏温度126℃下膨胀15 d,其粒径膨胀倍率为3.93,表现出良好的抗温抗盐和老化稳定性。通过多测压点长岩心填砂管实验,研究了调堵剂微球的运移封堵性能。调堵剂微球具有良好的注入性和一定的封堵能力。利用天然岩心进行驱油实验,提高采收率达11.80%.

长庆油田特低渗透油藏中高含水井调堵压裂技术

长庆油田特低渗透油藏进入中高含水期后受储层高渗带影响,常规重复压裂存在含水率上升、增产幅度低等问题。为解决该问题,根据典型油藏长期注采开发实际,采用油藏三维地质建模方法,结合加密井生产资料,研究了中高含水油井调堵压裂增产机理,分析了不同调堵压裂参数对油井重复改造效果的影响,提出了“前置调堵控含水、动态多级暂堵压裂提单产”的重复压裂技术思路。通过室内试验,研发了PEG-1凝胶,凝胶主剂质量分数为5%~10%时,可保持较高水平的凝胶强度;优化注入排量为1.5 m^(3)/min,注入量为300~600 m^(3),可在裂缝深部40~80 m处封堵高渗条带;优化动态多级暂堵压裂技术,缝内净压力提高到5.0 MPa以上,实现了压裂裂缝由低应力区向高应力区扩展,以动用侧向剩余油。现场试验结果表明,实施调堵压裂后单井日产油量平均增加1.07 t,含水率降低9.0百分点,实现了中高含水井重复压裂“增油控水”的目的。该调堵压裂技术为长庆油田特低渗透油藏中高含水井重复改造提供了新的技术途径。

低温调堵剂凝胶的流变特性

采用RS600流变仪PP20防滑锥板测量系统,通过流变特性实验,研究低温调堵剂凝胶的黏弹特性、屈服应力特性和蠕变回复特性.实验结果表明,低温调堵剂凝胶为黏弹性体,其弹性特征强于黏性特征,损耗角始终低于45°;低温调堵剂凝胶表现出较强的屈服应力特征,屈服应力变大,达到屈服点后存在应变变软,其屈服应力随主剂质量分数的增大而增大,说明主剂质量分数大的调堵剂凝胶自身的材料胶结强度较大.调堵剂凝胶体系具有蠕变-回复特性,在定应力和相同加载时间下测得调堵剂凝胶的柔量与主剂质量分数有关,主剂质量分数小时,柔量大,调堵剂凝胶容易变形.

油层大孔道调堵技术的发展及其展望

在注水开发过程中,注入水对储层孔隙、骨架颗粒、胶结物和油藏流体的作用等因素的影响,易在储层中形成大孔道。储层大孔道对油藏注采工艺有着重要的影响油层大孔道所具有的特殊性,即具有渗透率高、孔喉半径大等特点,要求堵剂具有相当的强度、适宜的固化时间、价格经济,为减少对中、低渗透层的污染还要求堵剂有合适的粒径。因此需要研制针对性强的大孔道封堵技术。自20世纪90年代以来,我国油田进入了高含水、特高含水期,封堵大孔道和低成本、高效的调剖剂的研究和应用在各大专院校和胜利、大庆、大港等油田有了很大的进展,现已形成了以颗粒类调堵剂、聚合物凝胶堵剂、颗粒类与聚合物凝胶复合堵剂为主的大孔道调剖堵水技术。文中调研了大量国内外资料,对油层大孔道调堵技术进行了回顾,对其发展前景作了展望。

次生大孔道地层精细调堵可视化模拟研究

长时间高强度注水开发导致疏松砂岩油藏形成次生大孔道,注入水无效循环,严重影响原油采收率。为此,研究了不同条件下堵剂的封堵规律,开展了精细调堵可视化模拟实验研究。研究结果表明:理论上,等剂量堵剂封堵深度越大波及系数越高,应致力于研发低成本深部调驱体系;剩余油分布对调堵作业效果具有重要影响,若剩余油集中在油井附近,则应进行深部堵水;而剩余油富集在水井附近,则应适当进行近井调剖;堵剂投放量存在一个经济限度,实验条件下封堵段塞长度为井距的10%左右时,封堵时效果最佳,且二次调堵效果优于一次调堵;对于弯曲大孔道地层,应尽可能在弯曲后段的远井地带进行封堵,以充分发挥大孔道高导流能力和井口附近高压力降的协同作用机理。

稠油油井综合调堵助排剂研制

为解决稠油蒸汽吞吐井汽窜和注汽指进问题,利用室内实验,研制出高温调堵助排剂,对其性能进行了测试,结果表明可以进行现场试验。该助排剂的研制成功为稠油注汽开采提供了技术支持。

低温凝胶类调堵剂溶液的流变性

采用RS600流变仪同轴圆筒测量系统,分析温度、地层水矿化度、胶凝时间、渗流速度等因素对低温凝胶类调堵剂溶液流变性的影响规律.考虑低温调堵剂溶液的温度、矿化度敏感性,认为该调堵剂体系只适合于较低温度油藏的有效封堵,在高盐油藏中应用时要注意溶液的黏度稳定性.实验结果表明:该调堵剂溶液的抗剪切能力与渗流速度有关,在低剪切应力和低渗流速度条件下将发生严重剪切稀释,应当控制调堵剂溶液在孔隙介质中的渗流速度;该调堵剂溶液在胶凝过程中表现为高黏弱弹性流体.

缓膨颗粒对塔河油田缝洞型油藏的调堵机理分析

塔河油田缝洞型油藏具有高温高盐、出水规律复杂等特点,普遍采收率较低。针对这一问题,通过填砂管模型和二维可视化缝洞模型研究了超支化缓膨颗粒在塔河油田缝洞型油藏条件下的选择性堵水机理和流道调整机理。研究结果表明,该缓膨颗粒具有优良的抗温抗盐性能、油水选择性和液流转向性能。缓膨颗粒在模拟水中的最大膨胀倍数为14倍,堵水率66.7%,堵油率7.0%;可有效封堵高渗管,调剖后高渗管与低渗管的分流比从98∶2降至23∶77。微观可视化物模实验结果表明,水化膨胀的弹性颗粒在大尺寸裂缝中通过挤压变形和堆积压实作用形成卡封,从而调整流道促使深部液流转向,并通过逐级封堵和运移来实现后续水驱沿程扩大波及效率,有利于提高缝洞型油藏采收率。图11参14。

多方案重复可调堵水技术的应用与认识

通过对可调堵水技术应用效果分析,确定了可调堵水技术在油田高含水开发后期所处的地位和应用的必要性。通过现场试验数据证明堵水工具的可靠性和适应性,从油藏工程的角度出发,分析了单井堵水效果和平面效果。既有从理论上的推理,也有试验数据的进一步证实,从而证明了该项技术的应用价值和推广前景。

大港油田调堵技术应用现状及优化配套

近 2年来大港油田调堵技术获得了较快发展 ,特别是注水井调剖技术应用油藏精细描述、井间监测等配套技术对选井、工艺方案的制定、工艺设计等环节进行优化 ,加大了深部调剖、调驱和区块整体调剖的实施规模 ,并不断对调堵技术进行改进完善 ;同时在全油田范围内推广应用了调堵专用配注设备 ,确保施工参数按优化设计的要求进行施工 ,从而提高了调堵措施效果。 1999年以来大港油田共进行水井调剖、调驱 15 9井次 ,有效 111井次 ,有效率 6 9.8%,增油 8.32× 10 4 t,投入产出比 1∶3.2。进行油井堵水 76井次 ,有效 49井次 ,有效率 6 4.4%,增油 3.83× 10 4 t,投入产出比 1∶4。

蒸汽驱剖面调堵剂研制与性能评价

基于有机化学领域离域效应原理,采用单一变量法研制调堵剂体系,对调堵剂进行不同地层温度、矿化度和pH值的敏感性评价,并开展了室内高温物理模拟岩心驱替实验,评价调堵剂对于地层剖面的改善效果。研究结果表明,该调堵剂由4种药剂经过交联结构互穿反应形成,成胶黏度可调,抗高温能力至少达300℃,抗酸碱、抗盐条件成胶能力强,单管封堵率至少为93.1%,30倍孔隙体积高速汽驱冲刷后封堵率仍大于70%,选择性剖面改善能力强,在90d、300℃高温下测试,封堵率仍在90%以上。

利用CT技术研究裂缝性油藏改性淀粉凝胶调堵液流转向

针对常规方法研究裂缝性油藏封堵后液流转向过程不能观察油藏内部孔隙结构和流体运移特征的问题,运用改性淀粉凝胶封堵人工裂缝,利用CT扫描技术和岩心驱替实验,研究了裂缝性油藏调堵液流转向机理,通过CT图像呈现岩心孔隙特征、油水分布及裂缝封堵后注入水扩大波及体积过程。结果表明,人工裂缝贯穿整条岩心,孔隙分布均匀,平均孔隙度22.7%,注入水沿着裂缝窜流,不能建立起有效的驱替压差,基质波及程度低,一次水驱原油采收率仅为10.6%。改性淀粉凝胶可有效封堵裂缝孔道,迫使注入水液流转向,启动岩心基质,二次水驱波及体积大约扩大到岩心基质体积的2/3,最终采收率为46.1%,提高了35.5%。CT扫描技术为研究封堵裂缝性油藏机理提供了可视手段。