高强度堵剂优化及其在高含水油藏靶向调堵中的应用

针对河南油田高渗高凝特高含水砂岩油藏,对双激发无机堵剂的配方优化、耐温耐盐性能、封堵性能、耐冲刷性能、粒径匹配等多方面进行系统研究。结果表明,缓凝剂和离子平衡剂是控制体系凝固时间的主导因素,随着主剂与激发剂浓度以及温度的增加,双激发无机堵剂固结速度增大。配液水中矿化度较高时,硫酸根和氯盐会加快体系固结时间。双激发无机堵剂封堵能力强,耐冲刷能力和深部液流转向效果较好,可对高渗透层大孔道有效封堵,提高低渗岩芯分流率,其封堵率高于98.5%。现场应用效果证实,双激发无机堵剂能够实现深部靶向封堵,具有强度高、有效期长、成本低等优点,调堵后含水率大幅下降。

基于蒙脱石修饰的深层页岩封堵剂制备及性能研究

深层页岩天然裂缝发育,普遍存在微/纳米级裂缝,但现有微纳米颗粒封堵剂存在易团聚和用量大等问题,导致井壁失稳、卡钻等井下复杂情况。为解决这一问题,首先以层状结构的蒙脱石为原料制备纳米蒙脱石,再通过原子转移自由基聚合法对纳米蒙脱石进行表面改性,合成具有疏水性的纳米封堵剂N-MMT,采用红外光谱、能谱分析、粒度分析和扫描电镜等对其表征,采用岩心自吸试验、微孔滤膜滤失试验、高温老化试验等评价了N-MMT的封堵特性。试验结果表明,纳米封堵剂N-MMT具有预先设计的基团,其平均粒径为526 nm,可显著降低岩心自吸能力,页岩岩心自吸量下降66.7%,与油基钻井液常规处理剂配伍性好,高温高压滤失量降低47%,破乳电压有所升高,稳定性更强。纳米封堵剂N-MMT能吸附在页岩微纳米孔缝处形成致密封堵膜,阻止钻井滤液进入深层页岩裂缝,保护井壁稳定,具有较好的应用前景。

一种堵漏剂在破碎带地层矿井钻探中的应用探讨

为更好地适应破碎带地层钻探施工的封堵要求,利用丙烯酸脂类单体、偶氮类(引发剂)和吩噻嗪(阻聚剂)制备一种兼顾护壁与堵漏双重功能的堵漏剂。该堵漏剂采用本体聚合法制备,首先在温度45℃,引发剂掺量为100 ppm制备得到预聚体,然后再在70℃反应温度和引发剂掺量300 ppm制备得到堵漏剂成品;堵漏剂的成胶时间为100 min,1 h后黏度可以达到3500 mPa·s,侯凝10 h后胶块抗压强度可以达到37.5 MPa,现场堵漏应用效果良好,可在破碎带地层钻井封堵施工中应用。

高渗透、大孔道、裂缝性地层堵水剂的研制与应用

针对高渗透、大孔道、裂缝性这一特殊地层用一般堵剂封堵困难的问题 ,根据常规的化学堵剂的化学组成及存在的一些优缺点和相关的堵水机理 ,在室内研制出了一种新型的有机 -无机复合堵剂———JTD ,并考察了其性能。结果表明该堵剂具有好的油溶、酸溶以及成胶性 ,且对上述地层封堵强度高、堵效好 ,具有耐水冲刷性和选择性好等特点 ,其浓度和挤入量越大 ,封堵效果越好。JTD在新疆油田 85 0 63井进行了应用 。

调剖剂对非目的层伤害的防治方法

注水井调剖作为控制油井含水、提高水驱效果的一项重要措施在注水开发油田发挥了十分重要的作用，而调剖效果的好坏很大程度上取决于调剖剂的选择性进入能力。本文以岩心实验为基础，针对调剖剂能否在非目的层形成表面堵塞的两种情况，分析了影响调剖剂的选择性进入能力的因素。对于调剖剂能在非目的层形成表面堵塞的情况，分析了渗透率级差、调剖剂的地面交联强度、非目的层绝对渗透率等因素对调剖剂选择性进入能力的影响；对于调剖剂不能在非目的层形成表面堵塞的情况，采用平面夹砂模型实验和数值分析方法研究了油水流度比、渗透率级差、调剖剂的阻力系数和低渗透层启动压力等因素对调剖剂选择性进入能力的影响。结合岩心实验对如何防治调剖剂对非目的层伤害的方法进行了研究，分析了控制注入压力法、形成表面堵塞法、暂堵剂注入法在减少调剖剂对非目的层伤害中的作用。

柔性转向剂性能及作用机理研究

为了遏制水驱油藏注入水通过高渗透部位时出现无效循环,研制了柔性转向剂(代号SR-3),用于改变油藏中水的流场及实现深部液流转向。这种柔性转向剂可随机发生形变,具有韧性好、不易破碎和断裂以及化学稳定性高的特点。室内物理模拟显示:SR-3转向剂能在地层高渗透率区大孔道中运移,可实现沿程调剖,SR-3在地层"大孔道"中流动遇阻时发生形变并产生堵塞压力。随压力的升高,SR-3蠕变并出现突破压力,然后又降至流动压力并趋于平衡;再遇阻又发生形变并产生堵塞,如此反复地在地层深部产生动态堵塞。大庆油田东部萨尔图和葡萄花油层的柔性转向剂现场试验验证了此机理,也说明了无裂缝砂岩油藏经长期注水开发,在水驱主流道可能冲刷出了大孔道高渗透带。对这些大孔道进行沿程堵塞,可以大幅度地改善水驱波及系数。

地下成胶的淀粉-聚丙烯酰胺水基凝胶调堵剂性能研究

题示调堵剂由4.1%淀粉、4.1%AM、0.16%引发剂、0.04%交联剂组成,用吉林油田采出水(矿化度5.15 g/L)配制,30℃成胶时间17小时,成胶强度(通过面积28.3 cm2的两层20目筛网所需驱动压力)为0.85～0.95 MPa,加入0.02%～0.20%缓聚剂可使成胶时间延至25～90小时.可用不同油藏采出水(矿化度4.47～263 g/L)配制,在各该油藏温度下(40～120℃)成胶.在30 m长40～60目含粘土约30%的露头砂填充管中注入9.5 m长调堵剂,沿程压力表明该调堵剂运移性能良好;入口处表观粘度计算值为0.05 Pa·s,8.16 m处下降至0.04 Pa·s;成胶后入口注水压力达60 MPa时,5.50 m及以下压力降至零.在2 m长、K=9.78 μm2填砂管中以不同流量注入调堵剂,流出后的成胶率≥90%.在渗透率0.199～23.7μm2的4支1 m长填砂管注入0.3 PV调堵剂,成胶后注水突破压力梯度(7.8～8.4 MPa/m)、水驱至9 PV时的残余阻力系数(30～2850)及封堵率(96.7%～99.7%)均随原始渗透率增大而增大.0.3 m长2组高低渗填砂管并联,注入0.35 PV调堵剂时的分流率比与渗透率级差成正比,成胶后注水分流率发生反转.图3表5参6.

分层与笼统调剖堵剂的智能性作用

在调剖施工中,采用笼统管柱还是分注管柱,争议较大。以中原油田近解远调、絮凝体系为例,通过对2种体系的组成、作用机理、最佳使用配方进行研究,笼统、分层调剖增油效果进行对比,结果表明:由于调剖堵剂的智能性作用,笼统调剖效果好于分层调剖。根据这一结论指导2005年分注井的调剖工作,取得了良好的效果,使水井措施结构更趋合理、科学。

酚醛树脂堵剂FD-96的研制与应用

ＦＤ９６是一种酚醛树脂基堵剂，地面粘度很低，在适宜的ｐＨ（９—１１）和温度（６０—１１０℃）下可在３１．５—４．２小时内固化，固结物致密，对岩芯的封堵能力很强。本文报道了该堵剂的组成，合成诸因素对堵剂性能的影响，堵剂抗盐抗钙和抗油污染的能力，岩芯封堵能力，在中原油田七个断块应用该堵剂封堵油、水井高出水层和套管漏失取得的良好效果。

DLA型解堵剂在曙光油田大凌河油层的应用

辽河曙光采油厂曙二区大凌河油藏在开采过程中 ,原油中的重质组分 (胶质、沥青质、石蜡 )和地层水中易结垢物质在近井地带沉积 ,造成油井频繁堵塞。为此研制了解堵剂DLA ,它是表面活性剂、无机和有机酸、分散剂、络合剂、缓蚀剂及其他助剂的水溶液 ,注入地层后可以剥离岩石表面的有机沉积物 ,溶蚀碳酸盐岩和无机沉积物 ,吸附在岩石上的某些组分缓慢释放 ,起阻垢作用。在大凌河油藏的 15口油井用DLA进行了 2 2井次解堵作业 ,全部成功 ,解堵作业后油井产油量和产液量增加 ,经济效益良好。通过一个典型井例 。

单体地下聚合并交联形成凝胶——防止聚合物窜流的一种新方法

:孤岛油田由于长期注水开发 ,层内或层间非均质程度明显增强。聚合物溶液注入地层后遇到高渗透带或大孔道时 ,经常发生指进或窜流的现象 ,很快从油井中采出 ,使聚合物驱效果明显变差 ,并造成大量聚合物无效损失。本项目采用注入单体 +交联剂的方法 ,能够有效利用地下大量残留的聚合物溶液 ,提高地下聚合物溶液的粘度 ,堵塞出聚合物孔道 ,改变后续聚合物溶液流向 ,扩大聚合物驱的波及体积 ,提高聚合物驱的效果。

改善水泥浆堵剂悬浮性能的研究

水泥浆堵剂HS 2在特高含水期已广泛用于高渗透带和大孔道的封堵治理 ,以调整或改善注入水的吸水剖面。HS 2的主要成分为普通水泥 ,含有相应的一些添加剂 ,在注入过程中水泥颗粒受重力影响 ,易发生分层沉降 ,使水泥浆泵入性能变坏 ,不能有效地将水泥颗粒带入地层设计深度 ,在预定的位置水化固结。本文报道解决普通水泥浆悬浮性和凝固性的途径及得到的这两项性能良好的水泥浆堵剂 ,室内评价结果表明它的封堵效果良好 ,可用于有高渗透带和大孔道的注水井深部调剖。

高效洗油剂吞吐与油井堵水结合技术研究

题示油井增产技术适用于高含水非均质砂岩油藏,实施步骤如下:①高压注水入油井,使中低渗层压力升高;②注入高效洗油剂;③依次注入成冻时间tG递减的选择性堵水剂;④注入过顶替液;⑤关井候凝后开井生产.叙述并图示了技术原理.由目的油田条件下的等界面张力图并考虑损耗,确定0.8%的一种阴离子表面活性剂溶液为洗油剂,注入量为80m3/m高渗层.所选3种堵水剂分别为聚合物/有机铬体系(tG=5 d,45℃、7.34 s-1初始粘度η0=10.2 mPa·s)和聚合物/无机铬体系(3 d,20.5 mPa·s和1 d,28.6 mPa·s),三者体积比50:30:20,总用量按处理半径18 m计算.过顶替液为η=32.9 mPa·s的聚合物溶液,将堵剂推至距井筒3 m以远.在大庆喇嘛甸油田一聚合物驱后水驱至含水98%、采出程度＞50%的区块,在6口油井成功试用该技术,单井平均注入工作液1383 m3,实施较早的4口井增产油减产水,初期含水下降幅度2.6%～21.8%,有效期170～665 d,经济上可行.图2表1参8.

WLD暂堵剂的研制及应用

在堵水封窜作业中,如何保护非目的层不受污染,是施工成功与否的关键。新研制的WLD暂堵剂成胶后粘度在10 000 mPa·s以上,经过一段时间后破胶,粘度可降至200 mPa·s以下。室内岩心实验表明,经暂堵后,中低渗透率岩心可承压10 MPa以上,破胶后岩心渗透率恢复率大于85％。利用该技术与现有的封窜技术结合进行2口井现场试验,从试验结果看,控制了对非目的层的污染,取得了良好的效果。

单液法硅酸凝胶堵水剂FH-01研究及其应用

所报道的单液法硅酸凝胶堵水剂FH-01，由75％～95％水玻璃、0．9％～1．05％复合电解质胶凝剂，8％～12．5％包覆剂组成，常温下为淡黄色液体，在地层条件下经10～15小时固化。简介了硅酸钠在氢离子作用下生成单硅酸，再聚合成多聚硅酸并形成凝胶的原理。将有效成分含量30％的堵剂0．3PV注入渗透率分别为3、2、1μm^2的孤岛油田产出砂填充管，在70℃固化后封堵率达92．9％、93．6％、95．7％，堵剂有效成分含量增大时封堵率增大，注入并联高、低渗（3．1和0．95μm^2）填砂管时，使分流率由90％和10％变为30％和70％。在孤岛中二北馆5单元的4口经多轮次蒸汽吞吐的热采井中，将该堵剂放置于距井眼6m的近井地带，平均单井用量110m^3，关井候凝后开井生产，产出液含水由94．3％～96．5％降至69．2％～88．5％，周期产油量大幅增加。图1表2参2。

低温调堵剂SAMG-Ⅰ的岩心封堵特性

针对油藏注水开发中后期常出现的高渗条带或窜流通道难以封堵的问题,用新研制的SAMG-Ⅰ低温调堵剂进行了室内高渗透岩心封堵特性实验研究.SAMG-Ⅰ调堵剂由5%～7%的淀粉,4.5%～7%的丙烯酰胺,0.05%～0.2%的有机交联剂,0.1%～1%的引发荆,0.1%～0.5%的缓聚剂以及吉林油田地层水配制而成,在30℃地层温度下,具有成胶时间可调,凝胶强度大,成胶稳定性好、抗剪切、抗老化能力强等特性.SAMG-Ⅰ调堵剂在高渗透岩心中运移特性好,运移深度可控,与砂岩孔隙骨架粘结强度大,封堵强度高,段塞厚度达10cm时测得突破压力为2.5 MPa,封堵率达99.91%.SAMG-Ⅰ调堵剂具有较好的封堵选择性,适用于低温油藏大孔道、窜流通道的封堵.图2表2参6.

破碎带地层钻探化学凝胶护壁堵漏技术的研究与应用

针对目前大洋钻探钻遇破碎带硬岩地层复杂情况,在总结国内外破碎带地层钻探施工中的主要技术难点与对策的基础上,结合现场施工中的实际情况,分析施工中经常遇到的破碎带地层特点,提出了应用化学凝胶技术解决破碎带地层井下复杂问题的新思路。提出了适用于不同地层温度的化学凝胶体系基本配方,通过正交试验设计,优选出了最佳体系配方,形成一套完善的适合深海钻探用高温树脂凝胶护壁作业规程。

低碳混合有机酸及在油田的应用

以液态石蜡为原料合成的低碳混合有机酸可以解决开采过程中原油的重质组分和地层水中易结垢物质在近井地带沉积造成油井的频繁堵塞问题。低碳混合有机酸注入地层后可以剥离岩石表面的有机沉积物,溶蚀碳酸盐岩和无机沉积物。应用低碳混合有机酸解堵剂进行了多井次的解堵作业,全部成功。解堵作业后油井产油量和产液量增加,经济效益良好。本文通过典型井例,介绍低碳混合有机酸解堵剂的实际应用及其效果。

岔河集油田注水井分层调剖酸化技术

介绍了岔河集油田开发现状和注水井分层调剖酸化技术。所用调剖剂(堵剂)主段塞为聚丙烯酰胺浓度15g/L的聚合物水基凝胶,封口段塞为树脂浓度100g/L的耐酸树脂水基凝胶。介绍了两种堵剂的配方及聚合物堵剂封堵岩心的能力。所用酸化液(解堵剂)由除油去蜡单剂WJA、含潜在酸的除垢解堵单剂WJB和防二次污染单剂WJC组成,介绍了单剂的性能。分层调剖酸化井为注水井岔31 105,该井13个层中仅2个吸水。注入主调剖剂90m3,封口剂10m3,借助封隔器对该井高吸水层段进行封堵,然后依次注入17.5m3WJA、40m3WJB、17.5m3WJC对全井筒酸化。调剖后启动5个不吸水层,酸化后又启动5个吸水层,全井吸水层数达到12个,在注水量不变的情况下油压下降,视吸水指数增大。对应一口油井增油减水期约10个月。图1表7参2。

钻井漏失层位测量及堵漏模拟研究

在钻井过程中经常发生严重的钻井液漏失,不仅给井下安全带来了巨大的隐患,同时也导致更加复杂的井下事故的发生,严重制约了油田的勘探与开发进度。如何有效地解决漏失问题是一个长期困扰工程界的难题。重点介绍了漏层判定方法和堵漏配方模拟评价方法。对于地层漏失,可以首先通过判定方法确定漏层位置,然后再对堵漏配方进行评价,最终形成理想的堵漏配方和相应的堵漏方案。该方法对于提高堵漏成功率,解决复杂地层重复漏失等技术难题具有一定的指导意义。