海上高温高盐油藏深部堵水用高强度凝胶体系的制备及性能

制备了一种由非离子聚合物聚丙烯酰胺(PAM)、酚醛树脂交联剂、促凝剂氯化铵和硫脲组成的凝胶堵剂体系,考察了各组分含量、温度和矿化度等对凝胶体系的成胶情况的影响,评价了凝胶体系在多孔介质中注入、运移和选择性封堵能力。实验结果表明,聚合物凝胶体系最优配方为:0.4%(w)PAM+0.4%(w)交联剂+0.3%(w)促凝剂。聚合物凝胶体系在不同矿化度模拟地层水中老化90 d后,脱水率为5.4%,具有良好的抗盐性和热稳定性。聚合物凝胶体系对高渗岩心封堵率均高于97.0%,具有良好的选择性封堵能力。

一种耐高温高盐水溶性纳米流体的分散稳定性和界面活性

以一种水溶性纳米复合材料(SiO_(2)-PAMPS NPs)为研究对象,系统研究了质量分数、温度、盐度对纳米流体的分散稳定性及界面活性的影响规律。研究结果表明,SiO_(2)-PAMPS NPs流体具有良好的耐温耐盐性和降低界面张力的能力,90℃时在API盐水中最佳使用质量分数为0.7%,界面张力值从20.80 mN/m降低至11.38 mN/m,且在高质量分数NaCl盐水中,比高质量分数CaCl_(2)盐水降低油水界面张力的能力更强。该流体能与煤油形成稳定的O/W型乳状液,显示出优异的驱油性能,表明该类纳米流体在高温高盐油藏提高采收率领域具有巨大应用潜力。

高温高盐油藏表面活性剂研发与试验

化学驱技术是油田开发进一步提高采收率的重要手段,但在90℃以上的高温高盐油藏中面临挑战。针对大港油田南部高温高盐油藏特征,研制了耐温抗盐的原位乳化表面活性剂产品BJ-G-77。该产品不仅能够降低油水流度比,而且还具有较好的洗油能力,因此可以驱替更多残余油。原位乳化表面活性剂是由高浊点的非离子表面活性剂组合和乳化增粘组分复配而成。性能评价结果表明,0.3%BJ-G-77水溶液能使油水界面张力降低至10-3mN/m数量级,同时具有优异的乳化增粘和抗吸附性能。室内单岩心物模实验在水驱基础上提高采收率16.9%;渗透率级差为3的并联岩心驱油实验结果表明,BJ-G-77溶液能够降低油水流度比,进一步提高采收率20.3%。该产品在W27断块官77-60井组进行了现场试验,油井见到明显的增油降水效果。现场试验表明,原位乳化驱油表面活性剂应用于高温高盐油藏可以提高采收率。该表面活性剂的开发为其他不同油藏提高采收率、开发系列化产品及扩大储层适应性提供了指导。

适合高温高盐碳酸盐岩油藏的表面活性剂驱油剂制备及应用

针对常规表面活性剂驱油剂无法在高温高盐碳酸盐岩油藏中发挥高效驱油作用的问题,室内以长链烷基叔胺(碳链长度为10)、环氧氯丙烷以及氯磺酸等为主要合成原料,研制出了一种适合高温高盐碳酸盐油藏的新型两性离子型Gemini表面活性剂驱油剂(GFSS-3),采用红外光谱和核磁共振氢谱(1H-NMR)对其结构进行了表征,并对其综合性能进行了评价。结果表明:GFSS-3具有良好的界面活性、耐温抗盐性能、润湿反转性能和抗吸附性能;当其质量浓度为0.2%时,在温度为120℃,矿化度为25.35×10^(4)mg/L下老化30 d后,油水界面张力值仍能达到8.9×10^(-3)mN/m;可将碳酸盐岩石表面润湿性由亲油性转变为亲水性;在岩心粉末中吸附5次后,油水界面张力值仍能达到9.2×10^(-3)mN/m;GFSS-3还具有良好的驱油效果,能使水驱后的采收率继续提高15%以上。现场应用结果表明,目标区块2口井采取注GFSS-3驱油措施后,日产油量均提升一倍以上,含水率显著降低。说明新型两性离子型Gemini表面活性剂驱油剂GFSS-3能够满足高温高盐碳酸盐岩油藏提高采收率的需求。

高温油藏耐盐聚合物P(AM/MAPS)驱油剂的制备与性能评价

随着聚合物驱广泛应用,部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)在高温高盐油藏中存在易水解、增黏能力较差的问题。为满足目前日益苛刻的储层开采条件,首先利用烯丙基氯与N-甲基牛磺酸钠合成一种耐盐功能单体3-(N-烯丙基-N-甲基氨基)丙烷-1-磺酸钠(MAPS),进一步与丙烯酰胺(AM)共聚合成了一种新型耐盐聚合物P(AM/MAPS);红外光谱法、核磁氢谱法表征证实为目标产物。采用流变仪系统研究了浓度、温度、矿化度及剪切速率对新型耐盐聚合物溶液黏度的影响规律。结果表明,在温度为85℃、矿化度为3×10^(4)mg/L的油藏条件下,质量浓度为2000 mg/L的P(AM/MAPS)耐盐聚合物溶液的表观黏度达到14.20 mPa·s。在渗透率为527.73×10^(-3)μm^(2)的单管填砂管中,P(AM/MAPS)可在水驱基础上提高采收率13.42百分点;在高低渗透率分别为882.79×10^(-3)、422.53×10^(-3)μm^(2)的双管并联填砂管中,总采收率可提高9.27百分点。该耐盐聚合物P(AM/MAPS)能够高效用于高温高盐油藏聚合物驱提高采收率技术。

高温高盐油藏泡沫配方体系研究进展

论述了温度和矿化度对泡沫驱技术中泡沫性能的影响;综述了高温高盐油藏常用泡沫配方体系的研究进展及应用现状;指出主要研究方向为引入特定官能团增强表面活性剂发泡性能、探究起泡剂间复配协同增效原理、研制低成本稳泡效果显著的纳米颗粒稳泡剂;展望了高温高盐油藏泡沫配方体系研究发展趋势。

无机凝胶技术在低渗高盐储层应用可行性研究

针对低渗高盐油田,通过室内实验开展了无机凝胶配方体系优化、性能评价及稳油控水效果可行性研究。实验结果表明,与储层特征匹配性最优的无机凝胶配方体系为1%~3%(w)硅酸钠+20%~30%(w)沉淀控制剂;生成沉淀粒径为20μm左右,沉降速度可控,优化沉降时间大于5 d;该无机凝胶在目标储层岩心渗透率条件下具有良好的注入性能及封堵性能,封堵率超过90%,符合现场施工要求。依据增油降水效果,采用无机凝胶深部调驱技术可对渗透率级差为2~8的层内非均质储层进行有效调控,优选室内最佳注入段塞尺寸为0.3 PV,采收率增幅最高可达15.42百分点。

三次采油技术在中原油田的应用进展

中原油田地处东濮凹陷,油层条件苛刻,属于高温、高盐复杂断块油藏,经过三十多年的勘探开发,已整体处于中、高含水开发阶段。通过梳理中原油田近十年在气驱、化学驱等三次采油技术的发展,介绍了各项技术在不同油藏的研究成果及应用实践,指出了中原油田开展三次采油取得的认识及发展方向,为国内外高温高盐油藏开展三次采油技术提供借鉴。

考虑地层水蒸发的异常高温油气藏相态和渗流研究现状

国内外发现的深层高温高压凝析气藏和油藏越来越多,而现有的商品化软件和理论模拟均忽略了高温条件下地层水蒸发和"盐析"对油气藏流体相态、渗流和开发动态的影响。从高温油气藏地层水蒸发的实验研究、地层水蒸发对油气藏流体相态特征、物质平衡方程、油气藏储量、地层流体渗流以及开发动态等方面的影响进行了分析,指出异常高温油气藏存在地层水蒸发和地层水"盐析"问题,在生产过程中会对渗流造成影响,高温高矿化度地层水的油气藏必须考虑其影响。综合分析认为,针对异常高温高矿化度地层水的油气藏,建立考虑地层水蒸发和"盐析"效应的油气藏气液固耦合综合模型对于深层油气藏的渗流理论和开发很有必要,具有重要科学意义。

高温高盐油藏交联聚合物驱研究进展

交联聚合物驱油技术是提高高温高盐油藏采收率的有效驱油方法之一。介绍了交联聚合物驱油机理,综述了半个世纪来高温高盐油藏用交联聚合物驱油及交联聚合物驱数值模拟研究进展,指出了目前研究中存在的问题,并提出进一步深入研究的方向。

新型高温粘土稳定剂XFP-2的研制及现场应用

为使水敏性稠油油藏注汽热采能顺利进行,合成了新型高温粘土稳定剂XFP-2,并对其耐温、抗盐、耐水洗和粘土防膨性能进行了评价。实验结果表明,XFP-2防膨能力强,室温、高温时的防膨率均超过90%,具有长效、抗盐的特性,XFP-2耐温可达300℃以上,能满足注蒸汽条件下开采稠油的需要。现场应用表明,该粘土稳定剂能有效保护油层,提高稠油油藏注汽开发效果。

高温低渗油藏用耐温抗盐调驱体系的研究与应用

中原油田文东、文南属于深层低渗、异常高温、高压复杂断块油藏。针对该油藏研发的耐温抗盐凝胶体系,以含有五元环结构和强亲水基团-SO3M的共聚物PSLF-1200为主剂,以酚醛树脂和有机铬的复合物为交联剂,外加两种功能性添加剂。对各个组分及用量进行了实验筛选,得到了凝胶驱油体系配方:2000 mg/L PSLF-1200+500 mg/L稳定剂MT-I+1000 mg/L调节剂JN+2000 mg/L复合交联剂。形成的凝胶体系在温度110℃,矿化度20×104mg/L下,黏度达6.1 Pa.s以上,转速120 r/min下剪切60 min后凝胶黏度保持率在90%以上,具有较好的抗剪切性。110℃下长期热稳定达90天以上。人造岩心封堵实验显示该凝胶体系可使岩心渗透率降低80%,最高可提高采收率13%。采用该凝胶体系在中原油田实施30井组,冀东油田实施52井组,工艺成功率100%,措施有效率85%,取得了较好的经济效益。

中低渗高盐油藏聚合物弱凝胶渗流特性及机理分析

聚合物弱凝胶具有耐盐性好、油藏适应性强和深部液流转向效果明显等优点,可用于中低渗高盐油藏,油田应用增油降水效果明显。通过室内模拟实验进行了聚合物溶液与聚合物弱凝胶渗流特性对比,结合稀释后分子聚集体尺寸变化规律分析了弱凝胶与聚合物溶液渗流特性差异及作用机制。结果表明:稀释作用对聚合物溶液和弱凝胶中分子聚集体尺寸影响存在不同变化趋势。对于聚合物溶液,随聚合物质量浓度降低,分子聚集体尺寸减小;与聚合物溶液相反,随聚合物质量浓度降低,弱凝胶中分子聚集体尺寸逐渐增加。在渗流特性实验中,聚合物弱凝胶阻力系数7.22,残余阻力系数18.89,二者绝对值较大且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特渗流特性;在后续水驱阶段,聚合物溶液压力呈现下降趋势,而聚合物弱凝胶压力却继续呈现上升趋势。

本源无机凝胶传输运移能力和封堵效果实验

南海涠洲11-1油田经多年注水开发后储层非均质性进一步加剧,注入水低效无效循环现象日趋严重,亟待采取深部液流转向措施改善水驱开发效果。以油藏工程、高分子材料学和物理化学等为理论指导,以化学分析、仪器检测和物理模拟等为技术手段,以涠洲11-1油藏地质特征、流体性质和开发现状等为研究对象,开展了温度对无机凝胶基本性能影响,主剂质量浓度、段塞尺寸和注入轮次对无机凝胶传输运移和封堵效果影响实验研究,优化出了无机凝胶注入工艺参数。结果表明:无机凝胶具有较好的耐温性能,适用于南海涠洲11-1油田;随主剂段塞尺寸、注入轮次和质量浓度增大,注入端附近区域化学反应速度增加,无机凝胶分布量增加,传输运移能力变差;随隔离液段塞尺寸增加,主剂与注入水反应时间延后,岩心内无机凝胶分布更均匀,深部液流转向效果更好;在主剂用量相同条件下,与各轮次药剂采用“等浓”注入方式相比较,各轮次药剂采用“递增”注入方式时岩心内无机凝胶分布更均匀,深部液流转向效果更好。最优注入工艺参数为:主剂质量浓度为3700~7300 mg/L,主剂段塞尺寸为0.07~0.09 PV,隔离液段塞尺寸为0.014~0.021 PV,合理6轮次左右,主剂质量浓度合理递增幅度为610~980 mg/L。

缔合聚合物驱在鲁克沁中区油藏的可行性研究

针对鲁克沁中区油藏非均质性严重、水油流度比大和地层水矿化度高的特点,研究了疏水缔合聚合物AP-P8在该油藏条件下的黏度、溶解性、抗剪切性和热稳定性,考察了AP-P8的驱油性能,并在现场进行了应用。研究结果表明,配液水为注入水(矿化度约80 g/L)、温度为78℃时,AP-P8的增黏性能明显好于常规聚合物,AP-P8溶液黏度随温度升高而降低,用注入水配制的2 g/L AP-P8溶液在100℃时的黏度为64.5 mPa·s;室温下AP-P8在注入水中的溶解性较好,溶解时间为2.8 h;AP-P8抗剪切性较好,2.5 g/L AP-P8溶液剪切后的黏度保留率为54.2%。随AP-P8浓度的增加,岩心阻力系数和残余阻力系数增加,有利于提高原油的采收率;AP-P8可在水驱基础上提高稠油采收率10.2%;现场试注试验结果表明,AP-P8的注入性良好,常温配液黏度为100 mPa·s,注聚稳定压力27.5 MPa。AP-P8满足鲁克沁中区油藏条件对聚合物驱性能的要求,应用时可以直接用注入水配液。

高压异常高含盐油藏形成条件研究

文72块沙三中油藏是一个高压异常高含盐油藏。沉积物的快速沉积、高地温梯度、封闭性断层、盐刺穿及侧向挤压和充足油气源等方面的因素是形成高压异常的原因;咸水湖泊的沉积环境是地层水及原油高含盐的原因。建立了流体封存箱模式,并提出了钻井和开采中要注意的问题。

抗高温有机酸盐完井液研究

针对元坝超深井试气测试过程中存在的问题,结合区块储层特点,优化得到抗温170℃的有机酸盐完井液配方:HCOONa(密度1.30g/cm^3)或HCOONa、HCOOK复合盐(密度1.50 g/cm^3)基液+0.5%改性黄原胶增黏剂DHV+2%低黏聚阴离子纤维素降滤失剂PAC-142+1%酸性缓蚀剂SD-2+0.8%两性离子型助排剂SAT+0.2%NaOH+0.5%Na_2SO_3。该有机酸盐完井液160℃静置恒温稳定时间达64h,耐温黏度降低率小于50%,API失水量小于16 mL,160℃高温高压失水量小于30 mL,对P110钢的腐蚀速率低于0.05mm/a,岩心渗透率恢复率为86.5%~88.0%,可有效降低测试过程中入井流体对油气层的伤害,避免高温高压井况下因固相沉降、工作液抑制能力降低而引起的试气测试井下事故的发生。

耐高温堵水疏气乳化油体系的制备及性能评价

针对高温高盐出水的油气藏制备了一种耐高温堵水疏气乳化剂,考察了该乳化剂配制的乳化油体系的性能。实验结果表明,乳化剂的最佳配方为:2.4%(w)十六烷基三甲基氯化铵+0.4%(w)十八烷基三甲基氯化铵+0.2%(w)改性油酸咪唑啉。该乳化剂配制的乳化油体系在107℃下可稳定72h而不破乳,具有优异的耐高温性能;乳化油粒径主要集中分布于1~5μm,有利于注入地层,注入性能优异;制备的乳化油体系堵水率为94.9%,残余阻力因子可达19.75,且对非均质地层具有良好选择性,能达到堵水疏气的效果,对高温高盐气井具有较好适用性。