新型防膨稳砂剂在海上油田修井作业中的应用

针对海上油田砂岩地层油水井稳砂、防膨,开展了新型化学防膨稳砂技术研究及室内性能评价。室内实验结果及现场应用情况表明:新型防膨稳砂剂可有效地增强地层胶结,减少地层出砂并抑制黏土矿物水化膨胀。新型防膨稳砂剂具有较好的防膨稳砂效果,具有对地层伤害小、施工简便等优点,对海上油田出砂治理和储层保护具有参考意义。

一种黏土防膨剂的优化及性能评价

将配伍性、耐水洗率和防膨性等作为指标,对以环氧氯丙烷、多乙烯多胺缩聚物及氯化钾为主剂的系列复合型防膨药剂(NW-DJ-01~08)进行了筛选。并在此基础上,应用JMP软件结合混料实验方法进一步分析了上述药剂中3种最优黏土防膨剂和氯化铵进行复配后的防膨性能。结果表明:NW-DJ-02、NW-DJ-06和NW-DJ-08防膨率较为优异,体积分数为1.0%防膨率分别为84.21%、88.42%、77.89%。3种防膨剂与氯化铵在复配体积比为2.0∶3.4∶2.6∶2.0,体积分数为2.0%时,具有最优防膨率(93.68%),总体性能优于目前常用防膨剂。

一种阳离子型聚合物防膨剂的制备与性能研究

以丙烯酰胺(AM)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和甲基丙烯酰胺丙基三甲基氯化铵(MAPTAC)为原料,采用水溶液聚合法制备出一种阳离子型防膨剂PMAD,通过FTIR进行表征,并对其粘均分子量进行测试;由防膨测试、耐温测试、耐水洗测试、耐盐测试及其与无机盐复配实验,对PMAD的相关性能进行研究。结果表明,PMAD具有较好的防膨性能、耐温性能、耐水洗性能和耐盐性能。当PMAD使用浓度为0.8%时,其防膨率可达87.12%,温度为100℃时防膨率超过80%,矿化度为200 g/L时,防膨率大于90%,三次水洗后,防膨率保持在80%以上。将PMAD分别与KCl、NH_(4)Cl进行复配,在使用浓度为1%时,体系的防膨率均大于90%,表明PMAD具有优异的抑制粘土膨胀的作用。

缩膨剂防膨和缩膨机理探究

对于泥质含量高、渗透率低的油藏,缩膨剂能起到降压、增注的效果,但尚无相关机理的研究报道。针对这一问题,考察了含有季铵、伯胺基团的缩膨剂(DSJ-1)加量对膨润土防膨率和缩膨率的影响,并对处理前后的膨润土进行了X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、Zeta电位、热重分析、粒度分布和光学显微镜表征,对DSJ-1的防膨和缩膨机理进行了分析。结果表明,在防膨处理过程中,DSJ-1主要吸附在膨润土表面,吸附量、Zeta电位对防膨率的影响最大;在缩膨处理过程中,DSJ-1主要吸附在晶层间,颗粒聚集体尺寸、Zeta电位影响缩膨率的大小。

低渗透强水敏储层防膨剂的筛选方法——以大港油田张东地区沙三段为例

低渗透强水敏储层具有喉道细小和地层微粒易分散运移的特点。对这类储层进行注水开发时,处理剂的选择要求较常规储层高。针对上述特点,提出了适合这类储层防膨剂的筛选方法,即静态与动态相结合的实验评价方法,静态主要评价防膨剂的防膨率,动态主要评价防膨剂的稳定性与持久性。以大港油田张东地区沙三段低渗透强水敏储层防膨剂筛选为例,说明了静态与动态相结合实验评价方法的操作流程,同时运用该方法从6种现有防膨剂中优选出FP-1用于该区注水开发。对于质量分数为1%的FP-1防膨剂,静态评价离心法防膨率为85%,X-射线衍射法防膨率为53.2%,膨胀仪法膨胀率为0.66%,动态评价渗透率保留率大于55%,且渗透率波动范围小,防膨效果稳定。在应用过程中发现,静态评价方法中的膨胀仪法和衍射法与动态评价结果一致性好。

新型双季铵盐抑砂防膨剂性能评价及作用机理探讨

针对疏松砂岩储层酸化后速敏增强、易出砂等问题,研制出了一种以聚醚胺、季铵化试剂、AMDMDAAC共聚物等为原料,具备抑砂、防膨、缩膨功能的新型双季铵盐抑砂防膨剂。通过室内实验,对所研制的新型双季铵盐抑砂防膨剂进行了性能评价,在此基础上开展了作用机理探讨,结果表明该新型抑砂防膨剂与酸液配伍性良好,其抑砂、抗冲刷、防膨、缩膨等性能明显高于市场同类产品,可作为酸化添加剂在疏松砂岩酸化解堵作业中使用,也可单独作为抑砂防膨剂在油井转注、水井试注中使用。

压裂液防膨剂的研制与应用

为了解决现有压裂液防膨剂用量大、配伍性差、不便于现场配液等问题,室内实验研究合成了防膨率高、配伍性好的有机阳离子型液体防膨剂,同时确定了中间产物的最优反应物配比、反应温度和反应时间,以及终产物的最优配方。经评价,防膨剂质量分数为0.3%时,减阻水压裂液的防膨率为70.5%,且不影响压裂液减阻率。中试生产的防膨剂产品与现场市售同类商品相比,防膨率提高17%~33%,在新疆、重庆等现场进行了多井段的压裂施工,表现出优良的配伍性和防膨性,能满足压裂液防膨和连续混配要求。

管5特低渗透油藏注水防膨实验研究

黏土水化膨胀是注水损害的重要原因之一。浙江油田管5区块储层岩石的水敏性表现为以中等偏强-强水敏特征；强盐敏，储层供液严重不足，油层压力低，地层水NaHCO3型，总矿化度12793．47～27361mg／1。文章分析了引起黏土膨胀的原因，研究了不同防膨剂对黏土的防膨率，提出了现场注水用的2^#防膨剂，其使用浓度为1．5％～2．0％时其防膨效果较好。

PDMDAAC粘土防膨剂的合成与评价

用过硫酸铵作为引发剂,通过正交试验合成了阳离子粘土防膨剂聚二甲基二烯丙基氯化铵(PD-MDAAC)。通过测定其特性粘数筛选出了最佳合成条件,评价了不同质量分数下的PDMDAAC的防膨率,确定了最佳使用质量分数范围为0·8%。将PDMDAAC与无机粘土防膨剂KCl和NH4Cl复配后进行评价,防膨率能达到76·2%,同时又能节约成本。

海上油田注水处理用粘土防膨剂的室内筛选

针对海上油田储层特点筛选粘土防膨剂,对控制储层水敏伤害和保障整个油田的持续高效开发有非常重要的意义。综合多种防膨剂评价方法的优点,采用静态与动态相结合的实验评价方法,筛选了适用于海上某油田注水开发的粘土防膨剂。优选出质量分数为l%的FP-3A粘土防膨剂,静态评价离心法其防膨率为79.1%,X-射线衍射法防膨率为54.6%,膨胀仪法防膨率为80.7%,岩心线性膨胀率为0.73%,每100g静态吸附量0.29g;动态评价渗透率保留率大于70%,最佳注入质量分数为0.5%～1.0%,且渗透率波动范围小,防膨效果稳定且作用时间长,适于海上某油田注水开发应用。

季胺盐型防膨剂的制备及其性能评价

为了解决低渗透储层粘土膨胀所带来的负面影响,以三乙烯四胺(TETA)与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)合成了一种季胺盐低聚合物,将其作为防膨剂应用.利用红外光谱和核磁共振氢谱分析确认了产物的结构,结果表明当TETA与CTA分别按照1∶1、1∶2和1∶4进行反应后得到了三种不同的低聚物防膨剂.通过采用离心法对不同产物进行不同条件下的防膨性能测试.测试结果表明,当TETA与CTA的摩尔比为1∶4时,季胺盐低聚合物(TETA-FP_(4))具有优良的防膨性能.当TETA-FP_(4)用量为1%时,防膨率为92.08%;经过3次水洗后,其耐水洗率91.02%.当温度超过80℃后其防膨率仍可超过86%.表明该季胺盐低聚合物防膨剂具有优良的耐温耐水洗能力.不同pH和矿化度下的防膨性能表明,TETA-FP_(4)具有良好的耐矿化度和耐酸碱能力.可用作耐温耐酸耐高盐压裂液的防膨添加剂.

海上某油田防膨剂的筛选与评价

针对海上油田储层特点筛选黏土防膨剂,对控制储层水敏伤害和保障整个油田的持续高效开发有非常重要的意义。综合多种防膨剂评价方法的长处,采用静态与动态相结合的实验评价方法,筛选了适用于海上某油田注水开发的黏土防膨剂。对于优选出质量分数为1%的FP-3A黏土防膨剂,静态评价离心法防膨率为79.1%,X-射线衍射法防膨率为54.6%,膨胀仪法防膨率为80.7%,岩心线性膨胀率为0.73%,每100 g静态吸附量0.29 g;动态评价渗透率保留率大于70%,最佳注入浓度0.5%～1.0%,且渗透率波动范围小,防膨效果稳定且作用时间长,适于海上某油田注水开发应用。

二甲基二烯丙基氯化铵用于巴38断块注水防膨的室内研究

二连宝力格油田巴38断块油层强水敏,水驱用清水矿化度0.75 g/L,仅为地层水矿化度(6.74 g/L)的1/9,采出水矿化度5.58 g/L。开始注水后,注水压力迅速从10.3 MPa升至13.9 MPa。选用二甲基二烯丙基氯化铵DMDAAC(40%水溶液)为黏土稳定剂,用于注水井降压增注。在60℃下,1.5%DMDAAC在清水和采出水溶液中对膨润土压片的防膨率为90.1%和93.2%,2.0%的DMDAAC则为95.5%和96.7%。注入52 PV清水、1.0%或1.5%DMDAAC清水溶液,使地层岩心的地层水渗透率分别由3.82×10-3、0.44×10-3、1.12×10-3μm2降至2.23×10-3、0.39×10-3、1.07×10-3μm2,渗透率伤害率分别为29.3%、12.5%、4.4%。该油藏的2口注水井先用土酸解堵,再注入含2.0%DMDAAC的清水,注水压力由13.9 MPa降至10.3 MPa。图3表4参4。

王庄油田防膨实验与防膨机理研究

王庄油田是国内外罕见的强水敏性稠油油藏。粘土膨胀危害严重地制约着开发效果。为了防止粘土膨胀,选用了KOH、NH_2CONH_2、FGW-2这3种类型的防膨剂,在室内开展了静态配伍性实验和岩心流动防膨实验,均见到了良好的防膨效果。其中,以NH_2CONH_2(尿素)效果最好,它可把水相渗透率提高144%,主要机理是尿素能把膨胀性粘土转变为其他非膨胀性矿物,其转变效果可与美国专利4,227,575报道相类比。笔者应用这些实验资料对防膨效果与机理予以探讨。

多阳离子季铵盐防膨剂的合成及性能研究

以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵与对苯二胺为原料,合成多阳离子季铵盐防膨剂PCQAB。最佳合成条件为:n(3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵)∶n(对苯二胺)=6∶1,反应温度80℃,反应时间7 h。采用离心法和X射线衍射法确定了PCQAB防膨剂的最佳使用浓度为4 g/L,对钠蒙脱石的防膨率高达94.5%,钙蒙脱石的防膨率88.7%,样品的防膨率为65.5%。

八面河油田某区储层新型防膨剂性能评价

通过对八面河油田某区储层研究，研制新型防膨剂，并与市售防膨剂进行对比，认为新研制的F1防膨效果最好，具有较好的水溶性、配伍性、耐水性、耐冲刷性（F1型浓度为2％-5％时水洗前、后保持了原来的98％以上）、防膨率（F1型浓度为2％-10％时防膨率为90．0％93．33％）、抑制蒙脱石的水化膨胀（F1效果为最好，温度200℃基面间距为12．47A），以及防膨剂晶间形成较好的网带特点，次之为市售GNw防膨剂，NF3和BYH—1有一定的效果，其他效果次之。

苏北盆地海安凹陷红1井区防膨注水开发实验研究

在注水油田开发过程中,防止注水引起储层黏土膨胀是非常重要的。苏北油区红1井区储层岩石的水敏指数为0.43,临界矿化度为6 000 mg/L,表现为中等偏强水敏,储层能量不足,油层压力低,地层水型为CaCl2,总矿化度111 643.71 mg/L。文章结合拟注入的清水,研究了三种防膨剂在不同温度下的防膨率,其中1#防膨剂使用浓度为1.5%时其防膨率达到88%,在现场得到应用。

防膨剂与驱油剂配伍性的实验研究

采用测定油水界面张力、防膨率和驱油率的方法,筛选出合适的防膨剂和驱油剂体系,并对防膨剂与驱油剂进行了配伍性研究。结果表明,防膨剂与驱油剂具有较好的配伍性,水溶性好,且防膨剂和驱油剂可随注入水同时注入地层,防膨率在80%以上,界面张力达超低,水驱后转注0.3PV 防膨剂/驱油剂复配体系,驱油率增幅达12%以上。

八面河油田某区储层新型防膨剂性能评价

通过对八面河油田某区储层研究,研制新型防膨剂,并与市售防膨剂进行对比,认为新研制的F1防膨效果最好,具有较好的水溶性、配伍性、耐水性、耐冲刷性(F1型浓度为2%～5%时水洗前、后保持了原来的98%以上)、防膨率(F1型浓度为2%～10%时防膨率为90.0%～93.33%)、抑制蒙脱石的水化膨胀(F1效果为最好,温度200℃基面间距为12.47A),以及防膨剂晶间形成较好的网带特点,次之为市售GNW防膨剂,而F3和BYH-1有一定的效果,其他效果次之。

区块注入水防膨实验研究

对某区块进行了敏感性评价等基础数据测试后,对于优选出的集中防膨剂进行了防膨率测定、配伍性评价、耐温耐盐测试等试验,并进行了防膨剂吸附伤害和防膨周期评价后,最终优选出了适合该区块的注水防膨剂。