纳米颗粒调剖剂的制备、表征及其聚集封堵特性

研究提出了分散注入-原位聚集封堵的思路,以苯乙烯和丙烯酰胺为聚合单体,研制出一种表面含有酰胺基团且具有核壳非均质结构的纳米颗粒调剖剂,通过向油藏中注入粒径远小于油藏孔喉尺寸的纳米颗粒,将分散于地层水中的纳米颗粒移至油藏深部后,与预先注入到地层中的调控剂相接触,聚集成与水窜通道尺寸相匹配的颗粒簇,实现对水窜通道的封堵。制备的纳米颗粒热分解温度可达300℃以上,能够适用于高温油藏,并且纳米颗粒膨胀倍数小于2.0,可有效避免膨胀倍数过大导致的运移过程中剪切破碎的问题。封堵实验表明,纳米颗粒注入性良好,注入压力与注水时几乎无差别,纳米颗粒与预先注入的聚集调控剂混合后聚集成颗粒簇调剖剂,能够对岩芯孔喉进行有效封堵,在0.1μm 2岩芯中,纳米颗粒聚集堵率大于80%。

柔性微球颗粒调剖剂的性能表征

针对大庆油田二类油层增产改造的需要,开发柔性微球颗粒调剖剂,通过双管岩心驱替和封堵实验,研究剪切过程对柔性微球颗粒调剖剂性能的影响,以及柔性微球颗粒调剖剂对驱油效率的影响.实验结果表明,柔性微球颗粒调剖剂的初始粒径为18.02μm,能够以任意浓度在水中均匀分散,遇水后缓速膨胀,48h后柔性微球颗粒的粒径增加20%~30%.柔性微球颗粒剂出口粒径为18.13μm,与驱替前颗粒调剖剂的粒径相当,多次剪切后柔性微球颗粒剂的粒径保持不变.岩心封堵后水驱残余阻力因数达到214.低渗沙管的残余油可以被有效地动用,双管岩心驱替整体提高采收率10%以上,增油效果显著,可以有效解决大庆油田二类油层增产改造的问题.

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。

预交联颗粒调剖剂的合成与性能评价

以丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯为原料进行共聚反应,并以钠基膨润土为无机添加剂,合成了耐温抗盐预交联颗粒调剖剂。对影响该调剖剂吸水性能的因素进行了考察,并评价其在原油中的收缩性能、水恢复性能和热稳定性能。结果表明,该预交联颗粒调剖剂在自来水中膨胀倍数可达200倍左右,在1 000～10 000 mg/L盐水中膨胀倍数仍可达40～80倍;在80℃环境中放置2月后性能良好;在原油中收缩率可达95%,堵水不堵油。另外,其柔顺性好,变形能力强,注人性能优良,调剖效果显著,达到提高采收率的目的。

聚合物颗粒调剖剂的室内合成及性能评价

针对目前油田普遍存在调剖剂用量大、不经济等缺点,以丙烯酸和丙烯酰胺为原料,通过加入发泡剂A和抗高温单体B,制备了聚合物颗粒调剖剂.确定了调剖剂最佳配方:过硫酸铵加量0.1%,m(亚硫酸钠):m(过硫酸铵)=1:2,单体总加量40%,m(AA):m(AM)=2:1,NaOH加量85%,交联剂N,N-甲叉基双丙烯酰胺加量0.0056%、乙二醇加量0.25%.试验结果表明,矿化度为10×104mg/L时,聚合物调剖剂吸水膨胀倍数仍达100以上,可应用于高矿化度和高硬度油田.

强碱三元复合驱颗粒调剖剂强度和弹性评价方法

随着油田开采进入中后期,尤其是近井地带多次重复调堵后,大量注入体系沿高渗透层或特高渗透层做无效和低效循环,降低了驱替效果。为了保证颗粒调剖剂的质量,增强其稳定性,提高驱替效果,结合现场实际应用情况,开展了强碱三元复合驱颗粒调剖剂强度和弹性评价方法研究。基于调剖剂颗粒在地层中运移时产生的挤压、剪切、变形等力学行为,确定了三元复合驱颗粒调剖剂强度表征方法;测定了8种不同类型调剖剂颗粒在不同膨胀时间条件下通过孔板时的突破压力和不同压力条件下的回弹系数。结果表明:调剖剂颗粒放置时间越长,其强度越低;对于同种类型不同粒径的颗粒调剖剂,粒径越大,其过孔突破压力越大;8种样品64样次测定结果中回弹系数大于20%的样品次数达到70%以上。通过研究发现同类产品的颗粒回弹系数和过孔突破压力具有负相关性,形成了综合考虑回弹系数和过孔板突破压力2个指标的颗粒调剖剂性能评价方法。

高矿化度下颗粒调剖剂的应用性能评价

针对长庆靖安油田长6油藏高矿化度条件,对硬颗粒及软颗粒调剖剂的膨胀倍数、抗盐性、抗温性、注入性、剖面改善程度及驱油效果进行了综合评价。结果表明,在高矿化度条件下,硬颗粒与软颗粒调剖剂相比,具有膨胀倍数高、耐温抗盐性好、提高采收率潜力大的特点。可选用硬颗粒调剖剂,用自来水配制调剖体系,以发挥其显著的膨胀能力,有效封堵大裂缝出水通道。

深部颗粒调剖剂在低渗透裂缝性油藏中的应用

根据长庆油田白于山区长4+5油藏属于低渗透裂缝性油藏的特点,选用耐温抗盐的预交联颗粒和水驱流向改变剂颗粒组成深部颗粒调剖剂对该油藏进行调剖研究。室内评价了该调剖剂的各项性能。结果表明,所选颗粒调剖剂具有较好的膨胀性、耐温抗盐性、稳定性,以及较好的注入性、运移性和封堵调剖能力。矿场应用效果良好,长庆油田5个井组7个月累计增油1 529.48 t。

膨胀型颗粒调剖剂HAP－T140

膨胀型颗粒调剖剂ＨＡＰ－Ｔ１４０是２％聚丙烯酰胺颗粒、１％ＮａＣｌ（颗粒膨胀暂抑制）、１％榆树皮粉（增稠悬浮剂）的水悬浮体系。配制好的调剖剂中颗粒体积已膨胀约２８倍，进入地层后在注入水冲刷下最终可膨胀至５０倍。本文介绍了该调剖剂的配方研究、岩芯封堵及岔河集油田１４口注水井调剖试验的结果。

预交联调剖剂的合成与评价

针对下二门区块大孔道,采用爆聚法合成了淀粉接枝共聚物调剖剂,并考察了时间、pH值、矿化度、温度等因素对共聚物产品吸水膨胀倍数、弹性及强度的影响。实验表明,该调剖剂适合低温油藏,对矿化度敏感性较低;岩心试验表明,此调剖剂具有较好的调剖效果。