中原高含水油田调剖、调驱技术研究

本文论述了高含水油田提高采收率的关键技术“高含水油田分层调剖技术”、“大面积多轮次PI决策技术”、“耐温抗盐低度交联调驱技术”、“预交联颗粒凝胶调驱技术”在中原油田高含水油田的研究应用情况, 并提出了进一步攻关的方向。首次提出了利用多次PI决策方法, 把PI值变化曲线的拐点位置作为深部调剖、调驱最佳时机的观点。

梳形聚丙稀酰胺的特性及应用

梳形聚丙烯酰胺的现场应用结果表明 ,在相同条件下 ,梳形聚丙烯酰胺比大庆产聚丙烯酰胺的增粘能力高 5 8%～ 81%,比日本三菱公司产MO 40 0 0的增粘能力高 2 2 %～ 70 %;其驱油效果比聚丙烯酰胺约提高一倍 ,降低聚合物用量 3 0 %以上。梳形聚丙烯酰胺在油田聚合物驱、三元复合驱和深部调驱中已取得很好的经济、社会和环境效益 。

大剂量多段塞深度调驱技术

为改善注水井吸水剖面和油井产液剖面,基于调剖堵水“2+3”理论提出了大剂量多段塞深度调驱技术。对堵剂的选择性堵水作用、渗透率对注入压力的影响、堵剂的耐冲刷性和可动性进行了室内实验,制定了堵剂施工段塞设计以及堵剂粒径的选择方案。实验表明,注入大剂量、低浓度、多段塞的体膨性堵剂可达到堵水和驱油的双重作用。在平方王油田滨17块进行了2口井的大剂量多段塞深度调驱技术试验,调剖后平均日注入量为86.5m3,平均注水压力提高了3.5MPa,对应10口油井有5井次见效,见效初期日增油17t,取得了较好的增油效果,对进一步提高大厚层区块的调驱效果及进行多轮次调剖技术工作提供了借鉴。

多轮次调剖的室内实验研究与现场应用

采用沿一条对角线设置高渗区、两端设注入、采出口的厚平板模型和可视化薄平板模型及高、中、低渗三填砂管并联模型,实验研究了水驱后(含水95%)多轮次调剖的效果。在厚平板模型上用水玻璃/氯化钙堵剂调剖三轮次,在薄平板模型上用聚合物铬冻胶调剖八轮次,均出现了调剖效果(采收率增值)递减现象。提出了效果递减的五个机理及相应对策:①前后两次调剖注入的堵剂影响面部分重叠,应使用强度不同、凝胶化时间不同的堵剂,建立多轮次调剖堵剂系列;②堵剂的作用随径向距离增加而减弱;应逐轮次增加堵剂量;③封堵时机不当,含水越低则调剖效果越好;④注入压力欠当,高注入压力下堵剂可进入欲启动层;⑤注入的堵剂部分失效,如有机冻胶发生氧化降解,粘土内滤饼被冲刷。在综合含水高达96.3%的坨11南沙二11-3试验区,采用PI和FD决策技术选调剖井,选择堵剂并优化堵剂配方,从1999年10月到2002年10月对全区6口注水井进行5轮次共21井次调剖,使试验区年自然递减率(1999年为11.65%)大幅度减小,含水受到控制(2003年8月为96.1%),采收率提高2.0%,可采储量增加。图5表3参3。

调驱技术在边底水油藏的应用

边底水油藏在新疆油田分布较广,因而提高边底水油藏的开发效果至关重要。随着开采时间的延长,边底水侵入对油藏产量的影响日趋严重。针对边底水油藏不同的地质特征和开发阶段陆续开展了深部调驱的试验,不仅扩大了注入水的波及体积,而且抑制了边水的推进速度,油藏的开发效果得到了提高,同时,对如何搞好边底水油藏的调驱措施取得了一些认识。

深部调驱技术在洲城复杂断块油藏研究中的应用

开展适合极复杂断块中高渗透油藏特性的调驱体系研究和应用,以提高水驱波及体积。通过对油藏注水动态特征和有机冻胶类深部调驱体系的评价研究与调驱现场应用,研究形成了适合于苏北盆地洲城油田的深部调剖工艺技术,所研制的聚合物冻胶深部调驱体系交联时间、交联强度可控,具有较强的选择性注入和封堵能力,同时与地层配伍性和稳定性较好。现场应用后,见到了注水压力升高、油井含水下降、产油量增加的理想效果。说明深部调驱能够解决极复杂断块油藏注入水沿冲刷孔道无效循环、水驱波及效果差、采收率低的问题。

聚驱后利用地层聚合物絮凝调驱研究与应用

针对大庆喇嘛甸聚合物驱油藏,研究了注入絮凝剂利用地层残留聚合物的方法,实验温度45℃,用大庆油田采油污水配液。根据絮凝沉降量选择稳定化钠土YG866为絮凝剂,根据流变参数n,K和黏度,确定水分散体中YG866质量分数为3%～5%。通过混合沉降实验确定,浓度50～1000mg/L的聚合物HPAM水溶液均可被YG866絮凝,浓度200～600mg/L时絮凝效果较好。在填砂管中注入5%YG866水分散体,残余阻力系数为2.05,当填砂管中存有400mg/L的聚合物溶液时增至10.41。原子力显微镜观测表明,一个黏土片可与4～7个聚合物分子结合。2007年8月在喇嘛甸油田有6口注入井的4-P1920井区进行现场试验,平均单井注入5%YG866水分散体5160m3,折合YG866产品140t,对应13口油井均见效,单井日产液量增加8.7t,日产油量增加3.6t,含水由93.3%降至90.8%,产聚量由459mg/L降至370mg/L,至2008年3月仍处于有效期。

纳米材料在石油天然气田开发中的应用进展

综述了纳米材料在油气田开发的各个领域的应用,涉及原理、制备、性能、应用工艺、现场应用效果。①钻井完井液处理剂:具层状结构的水滑石LDHs及正电胶MMH,蒙脱石、水滑石插层聚合纳米复合材料,AM共聚物-SiO2纳米复合材料,PAM反相乳液,蒙脱石与AM、AA共聚交联纳米复合材料PLS。②注水井增注用纳米材料:主要为纳米聚硅,即γ射线激活化学改性SiO2。③调剖堵水用纳米材料:PLS,纳米有机金属活性复合物,类水滑石纳米材料,聚合物微球。④驱油用纳米材料:非gemini小分子双季铵盐,可通过分子自组装在固体表面形成分子沉积膜。⑤其他:纳米相破乳剂,纳米聚合铝硅絮凝剂,纳米防腐涂料。提出了这类材料的"纳米效应"的概念,指出在油气田开发中纳米材料及其应用环境条件都应严格选择。

CDG与聚合物的驱油特征研究

室内实验研究中使用黏度相近、聚合物浓度相同(0.7 g/L)的聚合物溶液和聚合物铝凝胶(CDG)。在高、中、低并联三岩心模型上,水驱之后注入0.4 PV聚合物(溶液)或0.2 PV CDG+0.1 PV聚合物,然后恢复水驱。岩心分流率曲线表明,聚驱的调剖作用出现在注聚期间,后续水驱开始后减弱并消失,注CDG后出现的调剖作用,在后续水驱时保持并不断增强。模型注入压力在注聚时和后续水驱初期大幅升高,之后迅速下降至初始值以下;注CDG时注入压力升幅较小,后续水驱时短期下降之后持续升高并维持在最大注入压力之上。CDG驱提高采收率34.36%,比聚驱高7.36%,特别是CDG驱使低渗岩心采收率提高56.47%,聚驱的相应值为29.73%。详细对比分析了大庆北一区断西区块已完成的聚合物驱项目和尚未完全结束的CDG调驱项目中的注入压力、吸液指数、产液指数、含水率、聚合物采出浓度,讨论了注入规律、剖面调整、扩大波及体积、生产周期、含水率变化及驱油效率,认为CDG调驱效果好于聚驱,生产周期较长(10年和6年),采收率增值高1.6%,采出程度高4%DO IP,化学剂注入量少20%。

预凝胶技术及其在火烧山裂缝性砂岩油藏中的应用

火烧山油田是一个裂缝性特低渗透砂岩油田 ,调堵水技术应用在该油田发挥着重要的作用 ,但是随着堵水次数的增加以及大裂缝的存在 ,使堵水效果越来越差。 1998年在火烧山油田的H 1194井组应用预凝胶技术进行调剖 ,施工 4口井 ,措施后增加的可采储量为 15× 10 4 t,增加的水驱采收率为 5 79%。文中叙述了预凝胶体系性能的主要影响因素以及用于测试其性能指标的流动实验 ,简介了H 1194井组的施工效果。

稠油热采低成本采油技术优选与研究

辽河油田稠油油藏由于存在油品性质差、黏度高、密度大等特点,主要采用蒸汽吞吐、蒸汽驱、SAGD等热采方式,随着稠油热采区块自然递减加大、措施效果逐年变差,而在当前成本紧张的形势下,措施投入相应减少,有必要加大低成本、高增油技术措施的现场应用力度,确保原油产量稳定。通过对稠油热采措施产量贡献度、年单井措施增油量和吨油利润的对比分析,结合油田开发形势和生产实际,尤其是在目前国际原油价格下跌、油田生产成本紧张的形势下,吨油利润成为措施选择的重要指标,以此为依据确定出稠油热采措施的下步发展潜力及存在的问题,进而优选出高温大排量泵举升技术、高温调剖封窜技术和水平井找堵水技术。为进一步提高这三项技术的增油效果,进行了技术改进与完善,现场应用均取得较好增油效果。

明一西区块油藏深部调剖/微生物驱矿场试验

中原油田明一西块油藏温度80℃,综合含水已达85.53%,产量递减偏大。通过室内模拟实验,确定了该油藏深部调剖/微生物驱注入段塞如下:①延迟交联的0.6-0.8 g/L聚合物有机凝胶,预处理段塞;②粒径6-12mm、浓度5-10 g/L的预交联凝胶颗粒悬浮液,延迟交联的1-1.5 g/L聚合物有机凝胶,二者交替注入,为复合调剖段塞;③清水段塞;④组合菌菌数>108个/mL的菌液1%稀释液,微生物段塞,段塞尺寸0.02-0.15 PV。用长1.8 m的3支长填砂管在80℃进行微生物驱油,注入0.2 PV菌液,在水驱基础上分别提高采收率12.1%、8.2%、13.3%。2005年6月在2个井组,2005年10月在3个井组,开始实施深部调剖/微生物驱联合试验,4个段塞尺寸(m3)分别为200、1500-2000,800,3100-3800,复合调剖段塞中凝胶颗粒与聚合物凝胶体积比为2∶3,交替3-4次,17口对应油井中有12口见效,平均单井日产油量由3.2 t升至7.5 t,平均含水由84.6%降至73.6%,截止2006-02-12,单井平均累计增产油199.7 t。表4参4。

人工沸石调剖机理及调驱效果实验研究

随着国内主要油田逐渐进入特高含水开发期,层间矛盾日趋严重,现有调剖技术从经济和技术两个方面都难以满足矿场调剖实际需求,亟待开发高效、低成本调剖技术。为此,通过研究粉煤灰及其改性产物———人工沸石的外观结构和表面性质,提出将人工沸石用于治理特高渗透层的设想。物理模拟实验结果表明,在化学剂费用相近和段塞尺寸相同条件下,人工沸石携带液+聚合物溶液调驱可以比聚合物驱提高采收率2%以上,是一种极具发展潜力和应用前景的调剖技术。

聚合物乳液在线调驱技术的研究

针对复杂断块油藏高含水期地层非均质性严重、剩余油分布零散、近井调剖效果差的问题,开展了聚合物乳液在线调驱技术研究.研制了以聚合物乳液和交联剂XL—2为组成的聚合物乳液在线调驱体系,并对调驱体系进行了性能评价,设计了在线注入装置.结果表明：聚合物乳液稳定时间大于6个月,溶解时间小于15 min,调驱体系交联黏度大于150 mPa·s,交联时间在1 ～15d可控,物模试验提高采收率大于15％,在线注入装置能够实现聚合物乳液的在线溶解.

AP型疏水缔合聚合物低度交联体系研究

新型的水溶性疏水缔合聚合物AP—P4,与普通部分水解聚丙烯酰胺比较,具有更好的增粘效果和抗温、抗盐能力。为进一步提高调驱效果,针对渤海油田高温高盐的特点,实验室开展了AP型疏水缔合聚合物低度交联的调驱体系研究。并对影响弱凝胶成胶因素进行了研究,优选出了一系列配方,可满足不同调剖要求。

交联聚合物调驱技术在高尚堡油田高浅北区的应用

为实现高尚堡油田高浅北区的持续稳产和提高采收率,把交联聚合物调驱技术应用到高浅北区。2008年根据高浅北区油藏条件及剩余油情况分析了高浅北区交联聚合物整体调驱可行性,并根据多方面因素确定了交联聚合物整体调驱的目标区,共设计了26口调驱井;设计了交联聚合物调驱体系配方和科学合理的注入方案。交联聚合物调驱技术在高浅北区的应用已经取得了显著效果,注入压力上升,日采油量上升,提高了原油采收率,表明该技术适用于边水油藏。

弱凝胶深部调驱技术在大1块复杂断块油藏的应用与评价

针对大平房油田复杂断块油藏高含水、后期注水利用率低、水驱效果不理想的问题,开展了酚醛体系油藏深部调驱技术研究和现场试验应用。结果表明:酚醛体系深部调驱技术适用于大平房油田,凝胶体系与现场注入水配伍性良好,可改善水驱开发效果。该技术可为复杂断块“双高期”注水开发老油田提高采收率开辟一条有效的途径。

耐高温活性溶胶深部调驱剂及其在桩52块的应用

本文报道的调驱剂,是针对高温(120℃)、中低渗(平均0.28μm2)、经多轮次近井地带调剖的五号桩油田研发的,制备方法如下。将一种氧化褐煤(腐殖酸)与甲醛反应得到固态树脂,再与NaOH反应得到水溶性良好的活性树脂,在其水溶液中加入表面活性剂得到界面活性好的活性树脂溶胶调驱剂,优化配方为5%活性树脂+0.5%OP-10。当pH值减小(12～8)、盐度增大(1～40g/L)时,该剂黏度、水不溶物量增大,可在水流通道中形成堵塞。在150℃加热30天不影响该剂的性能。在65℃用该剂驱替水驱后胶结平板砂岩模型中的原油,随注入段塞量增大(0～0.8PV),采收率由32%增至55%。2007-06-04至2007-10-25,在桩52块中部3个井组进行深部调剖-调驱现场试验,先注入300m3高强度的冻胶型高温堵剂PMN-PFR,使吸水剖面在每一口注水井大幅度改善,再注入600或800m35%的活性树脂溶胶,截止2008年12月,水驱采收率由19.13%提高至21.85%。

特低渗油藏活性二氧化硅驱油技术应用

创新提高特低渗油田采收率新方法,按经济性将四种常用表面活性剂复配,进行流动和驱油特征分析,评价改性纳米二氧化硅驱油剂性能。通过对三叠系延长组长6层注水井驱油效率试验,证明改性纳米驱油剂在特低渗储层驱油中稳定性良好,调驱效果较好。

官15-2区块整体调驱技术的研究与应用

分析油藏开发矛盾,依据油藏特点,选择针对性的调驱体系,实施深部调驱,有效缓解油藏的层内、平面和层间矛盾,开发指标明显好转,经济效益显著,为同类油藏的治理提供了宝贵经验。