乳化沥青提高原油采收率研究进展

乳化沥青具有注入性能好、封堵强度高等优点,作为一种选择性堵剂在油田提高采收率领域比其他化学剂体系更具应用潜力。本文总结了国内乳化沥青堵水体系的开发历程及现场选择性堵水的应用效果。通过调研近年来国内外文献,概述了乳化沥青堵水的作用机理,一种是作为乳液的作用机理,主要是乳液颗粒被变形捕获产生贾敏效应和乳液液滴的机械滞留使水的流动阻力增大;另一种是其分散相也就是乳液破乳后沥青的作用机理,主要是沥青黏附在岩壁上起到的堵水作用。同时,总结了乳化沥青稳定的主要影响因素,包括温度、水相中的电解质浓度和pH值以及分散相中的沥青质,并且论述了各因素影响乳化沥青稳定性的作用机理。最后,详细叙述了乳化沥青应用于油田调剖堵水领域的最新研究进展,研究表明乳化沥青不仅具有优异的封堵效果,还具有独特的封堵选择性。此外,乳化沥青还能与CO_(2)吞吐、泡沫调驱组成复合增产技术进行现场应用,并且指出了乳化沥青应用于调剖堵水领域存在的问题与未来展望。

耐高温水基微球调驱剂性能评价

评价了一种耐高温水基微球调驱剂性能。实验结果表明:不同浓度耐温水基微球调驱剂注入不同渗透率岩心的阻力系数均小于等于5,注入性好;浓度为4 000 mg/L的耐温水基微球调驱剂在岩心中的有效封堵渗透率范围最大,封堵率最高超过90%;该水基微球调驱剂在150℃下有效封堵时间45 d左右,耐温性良好;该耐温水基微球调驱剂可提高渤海油田非均质储层原油采收率15.41%~17.92%。

堵水调剖在低效水驱油藏中的发展与应用

目前油田存在含水较高的现象,为了保障石油开发开采能力,加快对油田化学堵水调剖技术的研究十分重要。首先调研了国内油田应用的堵水调剖技术与各类堵水调剖剂的性能、作用机理研究以及在油田的应用现状,重点介绍了化学堵水调剖剂,然后进行实际应用。通过油藏的地质特征、高渗透层的窜流特征,开展井组筛选标准、堵剂优选、方案优化的深入研究,在现场试验取得良好增油效果,能够有效提高水驱控制程度和采出程度,为低效注水开发区块提供了重要的借鉴意义。

富水白云岩斜井注浆堵水技术应用研究

针对昆阳磷矿二矿胶带斜井开拓过程中遇到的水害问题,运用地质雷达和探水孔对巷道围岩的富水情况进行超前探测,查明了巷道围岩的破碎程度和富水特征,根据富水性探测结果,针对性地制订注浆堵水方案,由于巷道围岩属于节理裂隙发育的硬质岩,弱富水破碎带设计采用水泥注浆,强富水破碎带设计采用马丽散E化学注浆。在现场开展注浆试验,通过对比注浆前后的单孔涌水量和区段涌水量来评估注浆堵水效果,试验结果表明:化学浆液渗透性好,凝固时间短,平均堵水效率为76.6%,水泥-水玻璃浆液则为70.5%;通过对工作面分区段预注浆,能有效封堵涌水通道,改善工作环境和围岩条件,优化支护设计,每米支护成本降低了20%。研究成果可为类似地质条件下的巷道水害治理提供参考。

一种高温高矿化度复合冻胶的研制与应用

为了解决高温高矿化度油藏深部调驱问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为原料合成共聚物PASD,并以酚醛树脂作为交联剂、硫脲作为稳定剂,添加增强剂MZQ制备得到复合冻胶体系。通过红外光谱仪、扫描电镜、岩心流变仪等对冻胶体系进行应用研究,考察了共聚物PASD、交联剂、稳定剂、增强剂加量的影响,确定复合冻胶体系的最佳配方;在150℃、矿化度为25.198×10^(4) mg·L^(-1)下条件下应用,其冻胶强度为Ⅰ级,抗老化脱水性能良好,有效耐温脱水时间超过180d;冻胶封堵能力超过93%,具有良好的封堵性能以及抗盐耐温性能。

高含水储层化学调剖堵水用纳米聚合物微球的研制与应用

为有效提高低渗透油藏高含水储层注水开发的效率,提高油井采收率,以苯乙烯St、对苯乙烯磺酸钠SSA、复合乳化剂FR-1、引发剂AIBA和阻聚剂ZJ-702为原料,采用乳液聚合法制备出了一种适合高含水储层化学调剖堵水提高采收率用的新型纳米聚合物微球JHQ-1,并对其膨胀性能和驱油效果进行了评价。结果表明,JHQ-1具有较强的耐温抗盐性能,当盐水矿化度达到10×10^(4)mg·L^(-1)时,在90℃条件下老化16h后的膨胀倍数仍能达到37.2。JHQ-1的驱油效果较好,当注入JHQ-1的质量浓度为3000mg·L^(-1)、注入量为0.5PV时,岩芯的采收率增幅可达20%以上。新型纳米聚合物微球JHQ-1在目标高含水油田调剖堵水施工中取得了良好的现场应用效果,3口采油井措施后的日产油量均明显增大,而含水率则明显降低,施工效果较好。

油田深度调剖化学剂驱油效率与机理

随着石油资源的日益紧张,提高油田开采效率成了石油行业面临的主要挑战。选用3种不同的化学剂(PAM、SDBS、PAA)并通过测定岩心渗透率和油水界面张力进行驱油效率实验。实验结果显示,PAA在提高岩石渗透率方面表现最为突出,从130.14 m D增加到212.43 m D,增幅为63.2%,而SDBS则在降低油水界面张力方面表现最佳,从38.92 m N·m^(-1)降至21.00 m N·m^(-1),降低了46.2%。此外,在中温(40℃)和中压(20 MPa)以及适中的注入流量(100 L·min^(-1))下,驱油效率达到最优。化学剂在改变岩石孔隙结构及降低油水界面张力方面的作用,共同促进了油水流动性的提升,从而显著增强了整体的驱油效果。研究结果对于指导实际油田作业中化学剂的选择和应用具有重要的参考价值,为油田开发提供了新的视角和方法。

高效深度调剖化学剂在提高采收率中的应用及机理研究

通过高效液相色谱分析、界面张力仪测量、岩心驱替实验和扫描电子显微镜观察等实验方法,探究了高效深度调剖化学剂在提高采收率中的应用及其作用机理。结果表明:该化学剂主要由交联聚合物(58.6%)、表面活性剂(29.5%)和纳米粒子(11.9%)组成,具有良好的流变性能和热稳定性。化学剂在25℃时的黏度为121.6 mPa·s,随温度升高而降低,但在100℃时仍保持58.3 mPa·s的黏度;化学剂能显著降低油水界面张力,从32.6 mN·m^(-1)降至9.6 mN·m^(-1);在岩心驱替实验中,使用该化学剂后的额外采收率达到了19.2%,总采收率提高到47.8%,最佳的注入参数组合为化学剂质量分数0.5%,注入速率0.5 mL·min^(-1),注入量1.0 PV。机理分析表明,该化学剂通过降低油水界面张力、改善油藏渗透性、调整流动阻力和改变孔隙结构等多重机制,有效提高了采收率。该研究为油田的高效开发提供了新的技术支持,对于提高油田采收率具有重要的理论意义和应用价值。

微生物调剖技术的工程应用进展

注水开发目前是我国多数油田主要的开发方式。由于地层的非均质性导致注入水易沿着高渗透带发生窜流,降低吸水剖面,严重影响注水开发效果。常见的化学调剖剂通常有工艺复杂、稳定性差、污染严重和成本高等不足。近年来微生物提高采收率技术在国外迅速发展,逐渐受到国内学者的广泛关注。本文总结微生物调剖技术机理并综述了国内外微生物调剖技术的发展现状,最后提出未来微生物调剖技术应用的挑战与前景。

适用于海上油井堵水的稳砂剂室内实验研究

针对海上油井堵水作业后生产期间可能出砂的风险,研制了一种与堵水作业相配合的生物型稳砂剂(稳砂剂ZJ),并从抗压强度、渗透率保持率、耐冲刷性、有效期和可注入性五个方面进行室内实验测定及评价。室内实验结果表明该稳砂剂质量分数10%及以上抗压强度均大于6.4 MPa,高于行业标准规定的抗压强度需大于4 MPa,岩心渗透率保持率均大于87%,具有一定的耐冲砂能力,有效期长,同时该稳砂剂与堵水体系配合注入后,注入压力上升较小,其可注入性较强。该稳砂剂应用于渤海Q油田堵水作业,取得了良好的试验效果。

井间单套缝洞型油藏橡胶颗粒调剖堵水实验

以塔河油田井间单套缝洞型油藏为模型基础,设计了橡胶颗粒调流剂堵水物理模拟驱替实验,对水驱规律进行了分析,并探讨了不同的封堵位置、橡胶颗粒用量、粒径、密度以及注水速度对驱替效果的影响。研究结果表明:(1)模拟实验设置模型长度为40 cm,宽度为30 cm,厚度为5 cm,裂缝开度为4~20 mm,溶洞直径为2~4 cm,井筒宽度为10 mm,模型缝洞体积为175 mL,在温度为25℃、常压时,以10 mL/min的速度注水驱替至采油井含水率达到98%时的最终采出程度为43.83%;由于重力分异作用,注水驱替后存在大量的阁楼油和绕流油,阁楼油主要集中在横向顶部通道,绕流油主要集中在横向中部通道和横向底部通道的高位,油水界面与横向中部通道的高位缝齐平。(2)模拟实验中同时封堵横向底部通道和横向中部通道,橡胶颗粒采用混合粒径,颗粒密度和模拟地层水密度一致,用量越大,注水速度越大,调流效果越好;橡胶颗粒用量为0.04 PV,粒径小于1 mm和2~4 mm的颗粒各半,注水速度为15 mL/min时,采出程度提高了18.45%;同时注入水以及与水等密度的橡胶颗粒,可有效封堵优势通道,效果较好。(3)在TH25X井进行橡胶颗粒调剖堵水现场实验中,设置前置段塞橡胶颗粒粒径为2~4 mm,后置段塞橡胶颗粒粒径小于1 mm,颗粒密度为1.13 g/cm3,以50 m3/d的速度同时注入水和橡胶颗粒共920 m3,堵水后累计增油1 200 t,含水率下降15%,取得较好封堵效果。

温敏材料在油气田开发中的研究进展

本文简要阐述了以聚合物为主的温敏型材料在钻井液、驱油液、压裂液和调剖堵水中的发展现状和作用机理,并指出了未来的发展趋势和研究方向,以期为本领域的深入开发和研究提供技术参考。

M30油藏长8储层见水规律及治理对策研究

M30油藏在开发过程中,见水矛盾突出,以裂缝型见水为主。通过油水井双向调控,逐步形成周期注水+微球调驱技术、水平井找堵水技术、冲砂酸化补能技术,其中周期注水+微球调驱技术更适应于孔隙-裂缝渗流单元,水平井化学堵水单井日增油效果突出,冲砂酸化补能技术的分段补能效果优于笼统补能。

超低密度凝胶堵剂的制备与评价

针对哈拉哈塘油田大水体发育的储层条件,以聚丙烯酰胺为主剂制备了一种超低密度(0.88~0.95 g/cm^(3))凝胶堵剂。探究了聚合物、密度调节剂M4对体系密度和增强剂Z3、密度调节剂M4对成胶强度的影响。结果表明:当体系加入密度调节剂时,体系密度可从1.2 g/cm^(3)降为0.88 g/cm^(3),同时密度调节剂M4对体系强度有明显增强作用,无密度调节剂M4时屈服应力只有42 Pa,密度调节剂M4质量分数为4%时,屈服应力为284 Pa。

储层非均质性影响空气泡沫驱注入效果研究——以鄂尔多斯盆地甘谷驿油田长6油层组为例

空气泡沫驱是重要三采技术,为了了解该技术适用储层类型,笔者等通过文献调研、机理分析、室内实验及油藏生产动态数据分析研究其注入效果与储层非均质性关系,结果表明:该技术通过泡沫体系产生阻力提高波及系数,泡沫中包含的表面活性剂降低界面张力提高驱油效率,泡沫特性“遇油消泡,遇水不变”可有效调剖堵水并改善流度比,非均质性强的储层具有大小不一的孔喉、较大的孔喉比和较强的贾敏效应,使上述增加波及系数、驱油及堵水效果更强,从而在水驱基础上可以进一步大幅提高采收率。实验和生产动态资料都说明,储层非均质性越强,表现为渗透率级差较大,增产和堵水效果越好,因此空气泡沫驱适用于储层非均质性较强的储层。该研究成果为空气泡沫驱的推广提供借鉴。

干水法制备核壳聚合物微球及其性能评价

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,水为溶剂,疏水Si O_(2)为壳层原料,采用干水法制备干水微反应器,将其干燥后即得核壳聚合物微球(PMS@SiO_(2))。考察了SiO_(2)疏水性、疏水Si O_(2)与水相质量比、搅拌速度和搅拌时间对形成稳定干水微反应器的影响,通过正交实验对PMS@SiO_(2)的制备条件进行了优化。采用FTIR、TGA、激光粒度仪、SEM和TEM对样品进行了表征,评价了PMS@SiO_(2)吸水膨胀性能和调驱性能。结果表明,PMS@SiO_(2)的最佳制备条件为m(SiO_(2)-R812S)∶m(水相)=1∶10,搅拌速度12000 r/min,搅拌时间120 s,交联剂用量0.10%(以单体总质量为基准,下同),引发剂用量0.15%,反应温度50℃,反应时间4 h。与常规聚合物微球PMS相比,PMS@SiO_(2)在90℃环境中水化20 d,膨胀倍数约为5.0,具有缓膨特性;PMS@SiO_(2)的封堵率达90.39%,残余阻力系数为10.409,采收率增幅可达34.02%。

Ca-SA/P(AM-AMPS)微球的制备及性能研究

针对聚丙烯酰胺类调剖剂耐温性能不佳,常温溶胀较快的问题,通过在聚丙烯酰胺P(AM-AMPS)微球表面包覆海藻酸钠(SA)并用Ca2+交联固化制备海藻酸钙/聚丙烯酰胺(Ca-SA/P(AM-AMPS))微球来改善其耐温性能。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、透射电镜和纳米粒度及Zeta电位仪对微球的结构、形貌及性能进行了表征。结果表明,在不同SA质量分数下微球平均粒径在47~92 nm之间,当SA质量分数为8%时,Ca-SA/P(AM-AMPS)微球的感温溶胀性能最佳,在20℃下可溶胀2.52倍,较P(AM-AMPS)微球下降42%;在60℃下可溶胀3.35倍,较P(AM-AMPS)微球提高52%。Ca-SA/P(AM-AMPS)微球在常温下溶胀较慢,在高温下快速溶胀且溶胀倍率更大,能够更好地匹配注入调剖工艺,实现高效调剖驱油的作用。

低渗、高含水油藏用复合调剖堵水凝胶室内研究

为了控制油气井的高产水问题,研究了由聚丙烯酰胺(PAM)和壳聚糖组成的堵水凝胶体系在储层条件下的流变性,评估了壳聚糖脱乙酰度、温度和盐度对凝胶行为的影响。所研究体系在环境条件下制备,并在50~125℃的变化温度下老化24 h。考虑了流变响应和初始黏度的影响,确定了PAM和壳聚糖的最佳质量分数分别为5%和0.5%。此外,结果表明脱水率随脱乙酰度的增加而增加,表明凝胶具有长期的热稳定性。氯化铵是聚丙烯酰胺/壳聚糖凝胶剂的有效缓凝剂,当质量分数为2%时,可将凝胶化时间从60 min延迟至210 min,但严重影响最终的凝胶强度。壳聚糖可以作为商业聚乙烯亚胺交联剂的替代品,壳聚糖/聚丙烯酰胺体系表现出良好的流变性能,具有作为高温油气井绿色堵漏剂的潜力。

高强度乳液冻胶体系的研究与应用

为解决传统冻胶体系现场溶解困难和针对大孔喉的封堵效果差的问题,研究了一种可快速溶解的水溶性乳液聚合物为主剂的高强度冻胶堵剂体系,并评价了该体系的稳定性和封堵性能。实验结果表明,配方为5000 mg/L HPAM类聚合物乳液主剂+500 mg/L交联剂+1500 mg/L pH调节剂乙酸的体系,在60℃下可形成黏度为130 Pa·s以上的高强度冻胶,该冻胶体系具有良好热稳定性和针对大孔道的封堵能力,对大孔隙和裂缝的封堵率高达89.36%。此外,通过玻尔兹曼拟合建立了交联剂浓度与交联反应进程间的显函数关系,首次从理论上提出了一种通过调整交联剂浓度来控制冻胶体系黏度变化的方法。

油田堵水调剖作业地面混配注入系统研制及应用

随着油田堵水调剖技术的发展,注入聚合物的种类逐渐多样化,对聚合物的配置精度和效率提出了更高要求。为满足局部区块堵水调剖作业需求,研制了一套用于自动混配和注入的地面配注系统,该系统包括进料、熟化、泵注、井口和监控5个主要模块,可用于2种粉状和2种液态物料的分别或同时配注。根据堵水调剖工艺要求,设计了总体结构方案,针对关键模块和装置开展了结构优化。考虑粉状物料的离散颗粒特性,设计了以螺旋输送和射流吸入方式相结合的进料装置,实现了定量和连续进料;通过配置2套搅拌罐,并由监控系统对各模块工况监测和控制,交替完成熟化和泵注,确保连续不停机工作。现场应用表明,该系统可实现“两固两液”物料同时或分别配注,不需要人工上料和操作,配置精度和可靠性适应堵水调剖工艺要求。研制与研究为装置的推广应用奠定了基础。