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。

聚酯类颗粒暂堵剂的降解规律及水解机理

考察了盐酸和NaOH水溶液质量浓度、温度对聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)降解性能的影响,通过FTIR、XRD、SEM探究了聚酯类颗粒作为酸压暂堵剂的降解规律和水解机理,并对其封堵性能进行了评价。结果表明,盐酸或NaOH水溶液质量浓度越大,温度越高,PLA、PGA、PBAT完全降解时间越短,在相同质量浓度下,它们在NaOH水溶液中降解比在盐酸中更快;同样条件下,降解速率由大到小的3种聚酯类颗粒暂堵剂排序为PGA>PLA>PBAT。聚酯类颗粒暂堵剂在降解初期,酯基开始水解,颗粒表面出现孔洞,颗粒体积略微减小;随着降解的进行,水解优先发生在无定形区,结晶度增大,羰基指数减小,羟基指数增大,颗粒表面孔洞增多,体积进一步缩小;降解后期,结晶区开始水解,结晶度减小,聚合物分子链大量断裂,直至完全降解。封堵性能(承压能力)由大到小排序为PLA>PGA>PBAT,聚酯类颗粒暂堵剂与水的固液比(g∶L)为150∶1的PLA、PGA、PBAT突破压力分别为11.7、10.9、7.5 MPa;注入聚酯类颗粒暂堵剂的固液比越大,封堵层越致密,承压能力越强。

油井选择性堵水剂研究进展及作用机理

随着油田水驱开发的进行,油井高含水是油田后期普遍面临的问题,针对油井高含水的治理难题,分析调研了目前研究与应用较广泛的油井选择性堵水剂,根据作用机理的不同,可以分为聚合物类堵水剂、泡沫与稠化油堵水剂、体膨类堵水剂、乳化沥青堵水剂以及纳米乳液堵水剂,介绍了5类选择性堵剂的构成,总结了堵水剂的室内研究情况与油田的实际应用效果,详细分析了5类选择性堵剂的作用机理,主要包括吸附、捕集和堵塞机理、贾敏效应、膨胀以及架桥和黏连封堵,对比了每种堵水剂适用的油藏条件,展望了堵水剂的发展趋势,以对油田的选择性堵水研究理论与应用提供参考。

天然气井化学解堵技术与讨论

由于天然气井结垢沉积造成井筒堵塞影响开采效果,研究了一种新型低腐蚀性、高阻垢性能的复合防垢剂。进行结垢表征、卤水成分分析、流体配伍性和稳定性分析、溶解性测试、沉淀溶解平衡、腐蚀测试和岩心驱替等一系列综合实验研究。结垢样品包括碳酸钙和硫酸盐垢。结果表明,在70℃条件下,6 h后2种样品的溶出率均大于74%,而在100℃条件下,5 h后2种样品完全溶解。新型防垢剂的p H为9,在6.9 MPa、100℃下6 h的低腐蚀速率为0.063 kg·m^(-2)。此外,岩心驱替测试表明,使用新型防垢剂可以将岩心渗透率从最初的0.67 mD提高到1.29 mD,新型防垢剂可以明显提高岩心渗透率,可用于天然气井化学解堵。

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。

海上油田水平井底水脊进控制技术

对南海涠洲11-4油田C4水平井底水脊进的原因进行了分析,提出利用选择性堵剂和选择性注入及过顶替的方法来控制底水脊进。根据涠洲11-4油田的地层条件,选择性堵剂可选用廉价的具有不同成冻时间及不同强度的冻胶型堵剂并利用地层渗透率的差异和相渗透率的差异进行选择性注入,即堵剂优先进入高渗透层,水基堵剂优先进入出水层;过顶替是用粘度与堵剂粘度相当的流体将堵剂顶替至水平井的油水界面,从而为原油留下更好的产出通道。现场试验证实,该方法应用效果很好,C4井有效期超过一年;该平台其他3口井也相继投产,平台最高产油量达到147.1m3/d。截止到2004年8月,累计产油12913m3,投入产出比为1∶16。

暂堵重复压裂转向技术研究进展

介绍了机械转向、化学转向和纤维转向三大类暂堵重复压裂转向技术的优缺点。讲述了堵球转向、最大压差及注入速率转向、连续油管转向和封隔器转向的机理和存在的问题,概括了机械转向的特点;介绍了化学微粒转向、泡沫转向、聚合物转向和VES转向酸的发展历程,以及最新纤维转向的机理和最新的发展情况,并对暂堵剂未来的发展方向进行了探讨。

化学转向暂堵技术的研究进展

介绍了化学转向暂堵技术分别应用于酸化、压裂及酸压施工中的工作原理以及它们之间的联系与区别。综述了暂堵剂的研究历史以及目前使用较为普遍的几类暂堵剂,包括纤维暂堵剂、颗粒暂堵剂、聚合物交联暂堵剂、吸水膨胀型暂堵剂、泡沫暂堵剂等。总结了各类暂堵剂在施工时封堵高渗透层的作用机理及存在的优缺点,并对暂堵剂的发展及应用进行了展望。

抗高温的遇水膨胀型交联聚合物凝胶颗粒选择性堵水剂JAW

在交联剂存在下使丙烯酸钠、丙烯酰胺、季铵盐单体及抗高温单体进行引发共聚合，制得交联聚合物凝胶，机械破碎后在胶体磨中研磨至一定粒度，得到遇水膨胀型交联聚合物凝胶颗粒堵水剂ＪＡＷ。在室内对主要性能所作的评价表明，该堵水剂抗温性良好（≤１３０℃），堵水率高（＞９２％）而堵油率低（＜８％），具有良好的封堵选择性。

堵调剂GDMB及其在孤岛油田的应用

本文介绍了堵水调剖剂GD MB的室内研究与现场应用。GD MB堵调剂由生物钙粉、矿物粉、固化剂等组成 ,配制成可携带、易泵注 ,在一定温度条件下可反应生成高强度凝结体的悬浮浆液。凝结体在 70℃温度条件下可稳定存在 6个月以上 ,其抗压强度大于 1 .0MPa。该堵调剂对岩心的堵塞率大于 98% ,对岩心孔隙具有很强的封堵能力 ,适用于高含水油田油水井堵水调剖 ,已用于胜利孤岛油田 5口注水井的调剖 ,取得了明显效果。

浅层套管漏失井封堵新工艺的开发与应用

随着油田的进一步开发,浅层套管漏失井占套管漏失井的50%以上,大多数浅层套管漏失井仍然采用封堵的方法治理,但封堵一次成功率较低,不足20%。在对浅层套管封堵失效原因深入分析的基础上,在"先建网,再封堵"的思路指导下研制了新型堵剂。新型堵剂主要由建网堵剂和封口堵剂组成。建网堵剂主要由膨胀吸水剂、架桥剂和悬浮拉筋剂组成,封口堵剂以超细水泥为主。施工采用Y531封隔器保护漏点上部套管。现场施工应用于8口井,封堵一次成功率达100%,封堵后套管漏失部位承压大于8MPa,能够满足油水井日常生产需要,很好地解决了浅层套管漏失井封堵难题。

85℃下高矿化度地层化学堵水剂研究

针对高矿化度地层堵水需求,结合油田实际出水情况分析了聚丙烯酰胺结构与耐盐性能的关系,并研制了一种耐高矿化度的阳离子聚丙烯酰胺为主剂的凝胶型堵剂,交联剂采用含苯环结构的树脂,并加入保护剂减缓高温下主剂水解。实验评价结果表明:堵剂体系能封堵85℃下、NaCl矿化度220000mg/L、CaCl2矿化度10000mg/L的地层水,堵剂体系最佳pH值为7～11;有效期长;岩心封堵水突破压力大于45MPa/m,突破后20PV体积驱替后封堵强度大于30MPa/m,封堵率98%以上;并且堵剂对含油饱和度高的地层封堵强度低,具有一定选择性。

冻胶类堵剂对油水的不同封堵能力研究

利用岩心流动试验研究了三种强度不同的高温堵剂的封堵能力，并对影响封堵能力的因素进行了考察，研究了岩心渗透率、注入速度、油水相的影响。结果表明，冻胶类堵剂对水的封堵能力大于对油的封堵能力。这种选择性是由于油、水通过岩心时与冻股的相互作用不同造成的。水通过冻胶处理后的岩心时由于冻胶中的大分子受剪切取向而表现出非牛顿性；油通过冻胶处理后的岩心时，由于不与冻胜发生作用，因而表现出牛顿流体行为。

新型水溶性暂堵剂JYDⅡ的研制与应用

针对油田水井及高含水油井暂堵防漏作业的需要 ,研制了一种水溶性暂堵剂JYDⅡ。本文介绍其水溶性、分散性、粒径配比等性能及岩芯渗透率、暂堵剂浓度和注入量等因素对岩芯暂堵效果和暂堵强度的影响。结果表明 ,该暂堵剂对 0 .4— 15 μm2 的岩芯的暂堵率大于 90 % ,水溶率大于 95 % ,突破压力梯度大于 10MPa/m ,渗透率恢复值大于 85 % ,因而可用于水井及特高含水油井暂堵、防漏作业 ;针对地层渗透率选择合理的暂堵剂粒径配比 。

选择性堵水剂的作用机理及应用影响因素

综述了目前应用较普遍的4种选择性堵水剂(聚合物类堵水剂、体膨型堵水剂、稠油类堵水剂、泡沫),总结出选择性堵水剂的4种作用机理,即吸附、捕集和物理堵塞机理、膨胀收缩机理、不稳定机理和油水通道分流机理。介绍了选择性堵水剂在现场应用中的影响因素(岩石润湿性、地层水矿化度)。为油田施工时堵水剂的选择以及方案的设计提供理论依据。

油基超细水泥浆选择性堵剂研究

油基超细水泥浆可用作油藏的选择性堵水剂。本文工作考察了添加剂用量、油灰比、油基携带液和配制温度对其密度和流动性的影响 ,研究了油基水泥浆的水化性能 。

高渗透地层选择性堵水剂JTD的研制与应用

研制了一种组成复杂、作用原理多样的有机无机复合堵剂JDT ,其主要组成份如下 :2 0 %— 4 0 %油溶性聚合物 ;1 0 %— 2 0 %油溶性芳烃树脂 ;0 %— 2 0 %油溶性纤维 (长度≤ 1 0mm) ;0 %— 2 0 %橡胶粉 ;1 0 %— 3 0 %粉状无机填料 ;0 %— 2 0 %酸溶性纤维 (长度≤ 1 0mm) ;1 %— 5%水溶性聚合物 ;1 %— 3 %聚合物交联剂 ;1 %— 2 %表面活性剂。使用时配制成 5%— 2 0 %的水悬浮液 ,注入地层后在地层温度下可固化。讨论了每一种组成分的作用及JTD堵水原理。在室内测试了JTD的各项基本性能 :油溶性 64 % (煤油 ,70— 80℃ ) ;酸溶性 2 6% ( 1 0 %盐酸 ,70— 80℃ ) ;成胶时间从 4 5— 50小时 ( 50℃ )到 1— 3小时 ( 1 2 0℃ ) ,常温下可稳定存在约 7天。岩心实验表明 ,岩心渗透率越高 ,则JTD的封堵效率越高 ;堵剂悬浮液浓度及挤入量越大 ,封堵效率也越高 ;JTD的堵油、堵水选择性好 ,堵水率在 98%以上 ,堵油率小于 1 5% ;在岩心中固化后的JTD极耐水冲刷 ,水驱 50 0PV后的堵水率仅由 99.82 %下降到98.52 %。 1 997.7— 1 999.1 2在中原、克拉玛依、塔里木等油田用JTD实施油井堵水 58井次 ,工艺成功率 1 0 0 % ,有效率 >90 %。以克拉玛依油田一口油井为例 ,说明了堵水情况及效果。

朝阳沟油田特高含水期选择性化学堵水剂配方优选

针对朝阳沟油田高液量高含水井的地质特点,通过测定体系成胶强度、成胶时间、稳定时间,优选堵水剂的主剂类型、浓度及添加剂的类型和浓度,优选出强度较大且稳定性强的新型化学堵水剂配方。所研制的最佳选择性堵水配方(质量分数)为:0.7%HPAM+2%Ca-Ls+0.3%有机铬+0.15%NaHCO_3+0.005%硫脲。24h黏度小于2 000mPa·s,成胶时间大于48h,成胶最大黏度大于20 000mPa·s,且30d黏度保留率大于80%。对不同渗透率的岩芯,堵水剂的堵水率大于80%,堵油率小于20%,具有良好的选择性。在朝阳沟油田现场施工3口井,累计增油2 225.3t,累计降水量11 631.2t,具有较好的封堵性。

聚氨酯-环氧树脂堵水剂的研究与应用

研究开发一种新型双液复合型聚合物油井堵水剂 .它兼有聚氨酯胶和环氧树脂胶的优点 .考察该堵水剂的性能 ,并进行模拟试验 .结果表明 ,堵水剂的甲、乙组分混合后 ,反应速度快 (数秒即反应并初凝 ) ,转向性能好 ,承压强度高 (反向承压 >1 0 MPa) ,封堵浅 (封堵半径 0 .2 m) ,封堵效率高 (每米厚度平均堵水剂用量 30 kg) ,易解堵 .适用于单层堵水、封窜、压裂层段堵水、薄隔层封堵、 5m以上厚油层封堵等 .已经完成了 5口井现场试验 ,封堵有效率达 1 0 0 % ,施工成功率 1 0 0 % ,共增油 1 4340 t,降水 62 730 m3.

凝胶型选择性堵水剂DQ-2的研制及应用

以改性聚丙烯酰胺为主要原料,配以交联剂和稳定剂,制得选择性堵水剂DQ-2.优选出选择性堵水剂DQ-2的最佳配方:0.6%改性聚丙烯酰胺+0.6%交联剂+0.03%稳定剂.采用瓶试法成胶实验和岩心流动实验评价了DQ-2体系的各项性能.实验结果表明:DQ-2堵水剂耐温30～70℃;抗矿化度性能良好,对K+和Na+的容忍度可以达到10 000 mg/kg,对Ca2+和Mg2+的容忍度可以达到5 000 mg/kg;对不同渗透率的岩心,堵水率达到90%,突破压力梯度大于10 MPa/m,堵油率小于30%,突破压力梯度低于1 MPa/m,具有较好的油水选择性.DQ-2体系的这些性能指标均达到了长庆油田现场应用的要求,实现了对水淹油井的有效治理,取得了较好的经济效益.