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。

我国油田化学堵水调剖剂开发和应用现状

本文分八大类简述了国内各种堵水调剖剂的性能、研究及应用简况，对今后堵水调剖剂的研究提出了建议。

聚丙烯酰胺微球的制备方法及其在油田调剖封堵中应用的研究进展

综述了聚丙烯酰胺微球的制备方法,包括反相乳液聚合法、反相微乳液聚合法、分散聚合法及反相悬浮聚合法。分析了各种方法的特点、影响聚合的工艺条件及所得聚丙烯酰胺微球的性能。介绍了聚丙烯酰胺微球在油田调剖封堵中的应用,不同粒径的聚丙烯酰胺微球适用于不同渗透率的油藏。未来的研究应加强数值模拟和分子设计以缩小聚丙烯酰胺微球在实验室研究与现场应用的差距。

延迟硅酸凝胶堵剂研究

用模数2.8～3.2、含量40%的硅酸钠(工业水玻璃)、一种活化剂(HHJ)和2种延迟活化剂(YHJ 1和YHJ 2)在清水中配成了可延迟胶凝的硅酸溶液,根据初凝时间和凝胶相对强度(用加荷圆锥沉入法估测)评价其胶凝性能。由3.0%水玻璃、0.1%HHJ、3.0%YHJ 1和0.3%YJH 2组成的基本配方溶胶溶液的初凝时间,60℃下为15d,80℃下为94h,110℃下为6.5h。对基本配方作适当调整,在不同温度下考察了组分用量的影响,得到以下结果:水玻璃最低必需量为2.0%;胶凝温度低时可加大HHJ用量;在高温(90℃)下加大YHJ 1用量,低温(40℃)下加大YHJ 2用量,均可导致初凝时间缩短。在初始水测渗透率1.97～2.63μm2的3支洗油砂填充管中注入实验配方溶胶并在90～95℃胶凝,水测渗透率降至0.164—0.263μm3,堵塞率为90.0%～91.7%,突破压力为1.0～1.5MPa/m。表7参4。

改性淀粉强凝胶堵剂的研制

利用改性淀粉的优越性能,开发出了一种适用于中、低温油藏的改性淀粉强凝胶堵水调剖剂。研究了该堵水调剖剂各组分浓度对成胶时间与凝胶强度的影响,考查了pH值、温度、水质等作用对堵水调剖剂性能的影响,并采用填砂管模拟实验方法评价了该堵水调剖剂的作用效果。结果表明,该堵水调剖剂强度高,耐盐、耐冲刷,堵剂成胶时间可调,适于中、低温油藏的深部调堵,并且施工成本较低。目前此体系已在吉林油田推广使用,取得了良好的增油效果。

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。

无机凝胶调剖剂的研制及应用

研究了无机凝胶体系的最佳配比以及温度等条件对成胶时间的影响,考察了体系成胶前的易注入性,成胶后在高温高盐条件下的堵塞能力。经过在胜坨油田T143断块高温、高盐中低渗油藏的应用,取得了较好的效果,对现场具有指导作用。

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。

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.

体膨颗粒深部调剖技术及其在大庆油田的应用

大庆三大主力油田已进入高含水、高采出程度开采阶段 ,油藏内已出现高渗透大孔道 ,必须进行封堵。选用交联聚合物颗粒作为深部调剖剂。从三种颗粒剂中筛选出的颗粒剂WT ,在自来水中 2 4h膨胀倍数为 80～ 90 ,抗压强度为 0 .8～ 1.2MPa,可形成胶结体 ,在渗透率 3～ 3.5 μm2 的岩心中突破压力梯度为 10 .7MPa/m ,在油田污水中膨胀倍数下降至 6 0～ 80 ,抗压强度基本不变。所用颗粒剂的粒径由区块典型井和选定的施工井现场试注压力 时间曲线求得 ,为 2～ 5mm。介绍了在杏北油田 3口注水井实施颗粒剂WT深部调剖的工艺和结果。颗粒剂用注入水携带 ,连续注入注水井。在X7 2F35井 ,颗粒剂在注入水中的质量浓度为 5 .3kg/m3 ,总注入量为 6 0 93m3 ,设计调剖半径 2 1.5m。实施深部调剖后 3口注水井在平面和纵向上的吸水剖面都获得了很大改善 ,一些连通油井产油量增加 ,含水量有所下降。图 6表 4。

化学堵水调剖剂综述

本文从胶体化学的角度出发,考虑各种堵剂的存在形态,将调剖堵水剂进行了新的分类,并介绍了各类调剖堵水剂的作用机理及其在油田的应用现状;提出了堵水调剖剂应向着低投入、多功能、高效率的方向发展。

暂堵酸化技术在低渗透油藏的应用

介绍了暂堵酸化工艺的选井原则,给出了酸液及暂堵剂用量的计算公式。对所筛选出的暂堵剂进行了岩心评价试验,对暂堵剂的溶解性及暂堵强度进行了测定。现场实施暂堵酸化施工5井次,工艺成功率100%,暂堵有效率87.3%。

复合离子深度调剖剂的应用

油田常用的调剖剂在抗盐、抗剪切等方面存在一定缺陷 ,为此研究了一种深度调剖剂 .复合离子聚合物由具有阴、阳、非离子的单体三甲基单烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、丙烯酸共聚而成 ,相对分子质量约为 40 0万 ,阳离子摩尔分数为 18% .复合离子聚合物与六次甲基四胺微交联形成复合离子调剖剂 ,其最佳配方为 :复合离子聚合物的质量分数为0 .6 % ,六次甲基四胺的质量分数为 0 .4% ,pH值调节剂的质量分数为 0 .1% ,其余为自来水 ,养护温度为 45℃ .将配制的调剖剂用于大庆矿场 ,结果表明 :调剖后主力吸水层葡Ⅰ 2相对吸水率下降了 36 .4% ,与其相连通的 2口油井 ,调剖初期单井日增油为 5 .5t,含水率下降了 7.9% 。

耐温抗盐水膨体调剖堵水剂的合成及性能评价

水膨体是近年来中外广泛研究应用的一种调剖堵水剂,但由于陆上油田注水开发地层的复杂性,对其性能的要求也越来越高。室内以丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,甲醛合次硫酸氢钠-过硫酸铵为引发剂,采用溶液聚合法合成了耐温抗盐水膨体调剖堵水剂。研究了单体组成比例、单体质量分数质量分数、交联剂和引发剂用量等因素对产物性能的影响,确定了合适的丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体的物质的量比为9∶1。合成水膨体的室内性能评价结果表明,该水膨体具有较高的耐温抗盐性,且在90℃条件下,其岩心突破压力梯度大于0.31MPa/cm,放置7d后堵水率大于99.8%,经30倍孔隙体积水冲刷后,堵水率大于97%,说明新合成的水膨体具有良好的调剖堵水性能。

中原油田调剖堵水使用的颗粒堵剂

结合中原油田采油二厂、三厂、五厂的油藏地质特点，开发了 Ｊ Ｔ Ｄ 系列颗粒堵剂，在１２０ 井次的应用中取得了９０ ％ 以上的成功率。

一种低温铬冻胶堵剂的研制

针对温度低于 50℃的砂岩油藏的调剖堵水 ,在室内研制了一种聚合物 /有机铬冻胶堵剂。该堵剂以超高分子量 ( 2 .4× 1 0 7)部分水解聚丙烯酰胺为主剂 ,以三氯化铬 /醋酸钠体系为交联剂 ,在 3 0— 50℃温度下能形成高强度的冻胶。室内配方研究结果如下 :HPAM用量 80 0— 2 50 0mg/L ,三氯化铬、醋酸钠摩尔比 4— 2 ,有机铬催化剂用量3 0 0— 50 0mg/L ,配制水矿化度 (NaCl含量 )≤ 2 0 0 0 0mg/L ;pH值 5— 9;成胶时间 5h— 7d ,可调 ;形成的冻胶粘度>50 0 0 0mPa·s;稳定性大于 1 80d。

无机有机复合凝胶颗粒调剖剂的研制及矿场应用

所报道的凝胶颗粒调剖剂由4种原料组分在水介质中加热反应、造粒、烘干制得,有粒径<1 mm1、-2 mm、2-4 mm三种规格。以在95℃的16 g/L NaCl盐水中密闭加热24小时的吸水膨胀倍率和吸水膨胀体的抗压强度(边长1 cm立方体在50 g负载下的压缩量)为性能指标,筛选原料组分用量和反应条件,当黏土(经特别处理)用量≤70%、硅酸钠用量≥20%、丙烯酰胺用量≥10%、稳定剂用量≥1%、反应温度≥80℃、反应时间≥9小时时,凝胶颗粒膨胀倍率≥10.2,抗压强度好,压缩量<0.2 cm,在同一条件下老化2个月,膨胀倍率降至9.0,压缩量<0.2cm。在φ4.2×15(cm)、充填20-30目石英砂管中注入3 g/L凝胶颗粒悬浮液进行封堵后,200 mL自来水流过填砂管的时间由7秒增至15秒。在地温82℃、含水96%、包括一注三采的M井组,共注入凝胶颗粒浓度25 g/L和15 g/L、矿化度10 g/L的注入水1×104m3,折合凝胶颗粒11 t,经深部调剖后注水压力上升,产油量增加,含水率下降(平均下降2.1%,最低降至70.6%),有效期超过180天。表2参2。

复合型热采堵剂PST的研究

以改性栲胶ＳＴ、阴离子型聚合物ＰＡＫ为主剂，添加铝硅酸钠盐、醛、苯酚及重铬酸钾，通过低温、高温二次交联制得的冻胶型堵剂ＰＳＴ，能耐很高的温度并具有很大的封堵强度，可用于蒸汽吞吐生产井的堵水和注蒸汽井的利率调剖。本文介绍了ＰＳＴ堵剂的配方、成胶条件、冻胶耐温性和封堵性能以及在滨南地区热采矿６口蒸汽吞吐井和１口注蒸汽井进行现场堵水、封窜试验的结果。

高强度复合凝胶选堵剂CY-98结构与性能研究

本文介绍的高强度堵水剂CY 98,是针对中原油田高温高盐和高含水油藏的选择性堵水开发的 ,它是由水玻璃与改性树脂交联的聚合物形成的复合凝胶 ,其强度和弹性都比交联聚合物凝胶有很大提高 ,在两口油井的堵水作业中获得了良好的应用效果。本文报道CY 98的配方原理、基本组成、凝胶形态结构及堵剂的物化性能 :堵剂溶液流变性能、成胶条件、凝胶稳定性及凝胶动态力学性能。

制备聚合物冻胶用有机铬和有机铬铝交联剂组成研究

为了改善制备聚合物冻胶堵水调剖剂用的延缓作用有机铬交联剂的性能 ,合成了多种有机铬和有机铬铝交联剂 ,讨论了配方因素和操作条件的影响 ,考察了这些交联剂与HPAM (日本三菱公司的MO40 0 0 )形成冻胶的过程和冻胶强度 (粘度 )。成胶溶液中HPAM浓度 40 0 0mg/L ,Cr3 + 或Cr3 + +Al3 + 浓度 1.5mmol/L ,NaCl浓度 80 0 0mg/L ,pH≈ 6 ,室温成胶。实验研究结果如下 :①在单配体体系中 ,乳酸铬的延缓交联效果优于丙酸铬 ;②在双配体体系中 ,乳酸 /丙二酸铬的延缓交联作用优于乳酸 /丙酸铬 ;③加入乙二醇的三配体体系乳酸 /丙酸 /乙酸铬可使交联时间延迟 48小时以上 ;④Cr3 + 、Al3 + 摩尔比范围适当的乳酸 /丙二酸 /乙酸铬铝具有良好的延迟交联作用 ,可在很宽的 pH范围使用 ;⑤亚硝酸钠作为重铬酸钾还原剂的使用效果优于硫脲和亚硫酸钠 ,使用应过量 ;⑥有机酸、Cr理论摩尔比为 3∶1,实际摩尔比至少为 4∶1,计入调节 pH的廉价酸如乙酸时至少为 11∶1;⑦加入草酸盐离子可防止生成的HPAM /Cr3 + 冻胶发生失水收缩。