油田含聚废液处理及再利用技术研究

近年来虽然对聚合物驱油藏油水井洗井、作业及站内管线清洗产生的含聚废液开展了回收再利用技术研究,但缺乏聚合物胶块废液的有效处理技术。为此,结合注聚区废液的特点,研究相应的处理技术,确定注聚区废液的调剖用配方,并针对不同废液改进调剖注入工艺,形成注聚区废液调剖再利用技术。研究结果表明:研制的橇装式含聚废液地面分离及处理装置能够有效分离废液中的胶块,对其进行粉碎处理后,形成颗粒调剖剂,进而实现单井直接注入;结合含聚废液特点,研发了相应的复配调剖剂配方,形成了调剖剂系列,达到了封堵高渗透油藏堵剂要求;现场实施调剖21口井,累计处理废液51 978 m^(3),油压平均上升了1.5 MPa,累计增油达8 036.2 t。研究结果可为油田清洁环保开发生产提供技术依据。

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。

塔河耐温抗盐凝胶堵剂的制备及性能评价

以两种类型的聚丙烯酰胺(Q-9、Q-7)为主剂,刺槐豆胶作为增强剂,硫脲作为除氧剂,对苯二酚、乌洛托品作为交联剂,制备了一种具有耐温抗盐的凝胶堵剂;以基液黏度、成胶时间、成胶强度和脱水量为依据优选最佳配方,考察了该凝胶堵剂的成胶强度、耐温性能和封堵效果。结果表明,最佳配方1%聚合物Q-9+0.5%聚合物Q-7+0.3%刺槐豆胶+0.25%硫脲+0.6%乌洛托品+0.6%对苯二酚,基液黏度为854.4 mPa·s,在130℃条件下,成胶时间3.4 h,成胶强度34~37 Pa, 30 d内脱水量为0.443 9 mL;注入1 PV凝胶基液时,突破压力达36 MPa,封堵率为99.63%。

CO_(2)驱凝胶封窜体系研究进展

由于油气间黏度差异大和油藏的非均质性,在CO_(2)驱油过程会发生气窜从而降低CO_(2)的波及效率。凝胶体系是CO_(2)驱油过程中的有效封窜剂,在中外都有着广泛的应用。介绍了延缓交联聚丙烯酰胺凝胶、预交联凝胶颗粒、两级封窜凝胶体系、泡沫凝胶这4种凝胶体系的封窜机理以及研究进展。延缓交联丙烯酰胺凝胶流动性强,价格低廉,但是成胶强度、成胶时间不可控并且不耐酸性腐蚀。预交联凝胶颗粒成胶时间、成胶强度可控且耐高温耐高矿化度,但是粒度较大,无法进入渗透率较低的地层。两级封窜凝胶体系结合了刚性凝胶与小分子的优势,能够同时封堵不同尺寸的裂缝,但是对于超过特定尺寸的裂缝,封堵效果将会下降。泡沫凝胶对地层伤害小,但是不耐高温。目前,用于CO_(2)驱气窜的凝胶体系存在着不耐酸性腐蚀的问题,如何使长期处于CO_(2)酸性环境下的凝胶体系保持稳定是未来的研究方向。

聚合物凝胶封堵剂性能评价及现场试验

高含水油田由于长期注水开发造成注入水无效循环问题非常突出,形成了高渗透条带,采用化学堵剂对高渗透条带进行封堵是一种有效的方法。堵剂的性能直接影响封堵效果,为进一步提高封堵成功率和驱替效率,对聚合物凝胶封堵剂进行了室内性能评价和现场试验。通过岩心试验和三管试验对聚合物凝胶封堵剂体系的封堵性能、耐冲刷性能、流动成胶性能和液流改向能力进行了室内评价试验;采用聚合物凝胶体系和油田污水配制成的聚合物凝胶封堵剂进行了现场试验。试验结果表明,聚合物凝胶体系具有较强的堵塞和耐冲刷性能,形成凝胶强度高,2口井实施封堵后连通油井见到了明显的增油降水效果,为聚合物凝胶体系在封堵高渗透带上的应用提供了成功经验。

低压气井液体胶塞暂堵技术研究及应用

针对川西中浅层气藏低压老井原产层常规修井和挖潜改造作业时压井液漏失较为严重、容易造成储层重度污染伤害而导致产能锐减的问题,结合液体胶塞暂堵作用机理,在液体胶塞暂堵剂性能需求分析的基础上,通过室内稠化剂、交联剂质量分数对破胶性能的影响研究,以及液体胶塞强度和伤害性能评价,调试出了适合川西低压气藏的液体胶塞暂堵剂配方。2008—2009年该暂堵剂成功进行了6井次现场应用,为提高川西地区气藏单井产量、提高气藏采收率、实现气藏有效开发提供了依据,对科学研究及现场施工具有一定的参考价值。

有机铬冻胶暂堵剂的研制及应用性能

简述了暂堵剂在非均质地层中的暂堵原理,通过分析有机铬冻胶暂堵剂成冻时间、破胶时间的影响因素,优选了暂堵剂的配方并进行了应用性能研究。研究结果表明,该暂堵剂具有较强的岩性适应能力、良好的注入性能、较好的剪切恢复性能、良好的封堵性能,并且破胶液化后能使岩心渗透率恢复到85%以上。模拟非均质地层的双填砂管岩心模型的研究表明,该暂堵剂可以减少堵剂进入低渗透层的程度,从而大大减小对非目的层的伤害。

配套暂堵实现强凝胶堵剂的选择性堵水实验研究

针对笼统堵水作业时非目的层易被污染问题 ,利用产水层的高压、高能有利于流体进入低压低渗透非目的层原理 ,提出堵水作业前配套使用弱凝胶暂堵保护剂 ,从而实现高强度凝胶类堵剂笼统作业时选择性堵水的目的。同时 ,还简述了配套暂堵选择性堵水原理、高强度凝胶堵剂与弱凝胶暂堵剂性能 ,评价了堵剂与暂堵剂配套使用时相互性能影响以及选择性封堵性能。图 3表 5参

塔河油田复合冻胶堵剂性能评价与现场工艺

堵水是塔河碎屑岩油藏控水稳油的主要措施,但是受埋藏深且高温、高盐的影响,水平井堵水提效困难。鉴于此,依据互穿网络聚合原理,合成以有机交联剂、硅酸盐为主体的复合冻胶堵剂,并进行了高温老化、油水驱替和毛细管注入实验。结果表明,在加入热稳定剂的情况下,该堵剂4~50 h成胶时间可控,130℃高温下30 d内不脱水,水相封堵率超过90%,而且具有优良的油水相态选择性和地层渗透率选择性。施工时需以高效洗油剂作为前置液、以交联聚合物作为封口剂控压低速注入,在现场取得了较好的应用效果。

冻胶型堵剂试验研究——复合段塞控水封窜技术之一

孤岛油田注聚区层内或层间非均质性严重，注聚过程中聚合物易沿高渗孔道窜进，使得部分注入井油压低，对应油井高见聚，严重影响聚合物驱开发效果。为此，研究应用了复合段塞控永封窜技术之冻胶型堵剂。试验结果表明，宝莫聚合物对进口交联荆适应性最好；当弱冻胶主段塞交联剂浓度与聚合物浓度比值〈0．4时．成胶强度较高，且肢体不易脱水；当聚合物浓度4000mg／L交联剂浓度300-600mg／L时，肢体强度较大，胶体不易脱水，满足封口要求，同时该体系随盐类矿化度的增加体系强度有增加趋势。

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。

水平井化学堵水工艺在彩南油田的运用

介绍了化学堵水工艺在彩南油田的运用情况,根据彩南油田2口高含水水平井CHW04和CHW16井的情况,在分析了2口水平井出水原因的基础上,室内研制了化学暂堵剂和高强度堵剂,并研究出了施工工艺,采用研制的堵剂和工艺对CHW04和CHW16水平井各3次现场堵水施工后,取得了很好的增油降水效果,为水平井堵水在新疆油田的运用取得了一定的经验。

聚合物凝胶堵剂对压堵工艺的适用效果评价

化学封堵技术封堵优势通道施工周期长,影响生产时率,堵剂注入地层运移过程中,受孔隙剪切、色谱分离等影响,存在"堵不深"的问题。针对存在的问题,创新提出了压堵工艺新思路,利用长垣地层压裂形成的水平缝为堵剂提供高速通道,将聚合物凝胶堵剂快速推进至优势通道深部,堵剂成胶后封堵优势通道,具有施工周期短的特点。根据压堵工艺对堵剂初始黏度、成胶时间、成胶黏度、滤失性能及抗剪切性能的需求,详细评价了聚合物凝胶堵剂对压堵工艺的适用效果。结果表明,该聚合物凝胶体系堵剂成胶时间长、抗剪切性能好、抗滤失性能强、成胶强度高、岩心封堵能力强,适合压堵工艺应用。

腐植酸-水玻璃复合凝胶制备及性能评价

针对塔河油田油藏储层深且高温、高盐的储藏条件,目前无机硅酸盐水玻璃凝胶易高温老化脱水,使得封堵效果变差。鉴于此,亟需研发一种在高温、高矿化度条件下具有老化稳定性好、强度高和封堵性能好的凝胶堵剂。制备了有机-无机复合凝胶,采用成本低廉的工业腐植酸与水玻璃复合,尿素做延迟交联剂,制备了腐植酸-水玻璃复合凝胶,以基液粘度、pH、成胶时间、成胶强度和高温老化稳定性为依据优选最优配方,以注入性能和封堵性能评价凝胶封堵效果。结果表明,最佳配方3%腐植酸+3%尿素+20%水玻璃,基液粘度14.2 mPa·s,pH为11.68,在130℃条件下,成胶时间90~120 min,成胶强度为0.07 MPa,30 d内不脱水,具有较好的注入性和封堵性。在单管填砂管中注入0.5 PV该体系后,1100 mD渗透率填砂管的封堵率大于90%。

聚丙烯酰胺-co-丙烯酸类温敏凝胶研究

以丙烯酰胺和丙烯酸为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)和十八烷基二甲基烯丙基氯化铵(C18DMAAC)为交联剂,分别制得了具有上限临界溶解温度(UCST)的温敏性化学交联致丙烯酰胺-丙烯酸共聚物(P(AM—co—AA))凝胶(RG)和强疏水缔合作用致P(AM—co—AA)凝胶(HG)。研究了单体浓度和AA/AM对RG的UCST和退胀性质的影响,发现摩尔分数增大时,RG的UCST和失水率均先增大后下降;x(AA)∶x(AM)逐渐接近5∶5时,RG的UCST和失水率逐渐增大。对比交联剂摩尔分数、尿素摩尔分数和表面活性剂加入对RG和HG的UCST和退胀性质的影响以及两者的凝胶强度发现:MBA摩尔分数在0.2%～2.0%区间增大时,RG的UCST和失水率逐渐增大;C18DMAAC摩尔分数在0.1%～1.0%时,HG即使在70℃时仍具有很强的氢键,UCST远大于70℃;相同交联剂摩尔分数时,HG的失水率远大于RG;尿素加入后RG的UCST和失水率先降低后增大,HG的UCST和失水率一直下降,但下降幅度不大;不同类型表面活性剂加入后,RG的UCST和失水率均有升高,HG的UCST和失水率变化不大;对于UCST接近的RG和HG,RG的凝胶强度要远大于HG。

聚合物调剖堵水室内研究

随着我国大多数油田进入高含水期,开发过程中的层间矛盾、平面矛盾问题日益突出。注水锥进现象导致油区见水过早,产量递减,驱油效率降低。为解决这一问题,国内外通过调剖堵水技术来提高采收率[1]。本文对目前最常用的聚合物调剖堵水技术进行研究,以W储层为支撑对三种不同类型的聚合物调剖堵剂进行评价。结果显示,弱凝胶堵剂、凝胶颗粒堵剂、水玻璃凝胶堵剂对研究储层堵水均是有效的;弱凝胶堵剂对研究区储层堵水效果是最好的,凝胶颗粒堵剂效果次之,水玻璃凝胶堵剂效果相对较差。

海1块表面活性剂/碱复配体系提高采收率研究

海1块为一注水开发20年的普通稠油油藏,长期水驱开发使储层非均质性加剧,层内、层间、平面矛盾非常突出.2010年以来,通过引进弱凝胶调驱技术,油藏三大矛盾得到缓解,水驱波及系数大幅提高,开发效果大幅改善,含水下降5%,阶段累增油8.6×10^4 t,但受弱凝胶调驱机理的限制,油藏仍有大量残余油赋存在微小孔隙中,后续注入水很难将其洗出.为此,针对区块油藏条件开展了弱凝胶调驱后表面活性剂/碱复配体系提高采收率技术研究.通过室内实验对比,在相同表面活性剂浓度下,NaOH体系的界面张力比Na2CO3体系的低,因此选择碱剂NaOH与表面活性剂复配,两者浓度通过实验对比确定,其中碱剂NaOH浓度取1.1%,表面活性剂浓度取0.3%为最佳,再用该复配体系进行岩心驱替实验,经计算最终采收率可以提高8.0%～8.4%.研究结果对下步矿场先导试验具有指导意义.

表面涂覆活性凝胶聚合物暂堵剂的研究与应用

以聚乙烯醇、骨胶和苯甲酸为固相材料,采用具有表面活性的单体和丙烯酰胺、丙烯酸钠进行共聚得到的活性聚合物对粉状固体表面进行包覆,通过有机硅改性处理得到一种水溶性暂堵剂WRP,测试了暂堵剂的悬浮性、水溶性以及抗温性能,通过驱替实验测试了暂堵和解堵性能。实验结果表明,该暂堵剂水溶率大于95%,可耐260℃高温,悬浮分散性能好,在岩心中注入8倍孔隙体积的0.4%暂堵剂后,暂堵率与水驱解堵率均大于95%,突破压力高达6.2 MPa。并将其应用于赵凹油田的安2117井进行了现场实验,加入暂堵剂后压力上升6.3 MPa,达到暂堵效果和解堵效果,实现了裂缝的暂堵转向。

一种新型堵水调剖用酚醛交联剂的研究

水溶性低聚合度酚醛树脂交联剂,因其将苯酚和甲醛进行一定程度的反应,与常规酚醛单体类交联剂相比,挥发性和毒性较低,因而被广泛应用于油田堵水调剖作业。但此类交联剂在室温下放置一段时间后极易出现固化情况,保存稳定性不足,严重影响交联剂的使用。针对这一不足,本文通过分子设计制备了一种新型酚醛类交联剂,该交联剂稳定性优异,50℃条件下可存贮60天左右。利用该交联剂制备凝胶体系,成胶黏度可达20000m Pa·s,成胶适用温度范围为60~120℃,可耐受钠离子20000mg/L、钙离子5000mg/L及p H=5~9的地层环境,成胶60天后凝胶黏度保留率约为75%,封堵率94%左右。相比于常规酚醛类交联剂具有更广阔的适用性。

一种感温聚合物复合凝胶暂堵剂的制备及性能研究

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为共聚单体,运用传统的溶液聚合和纳米复合技术制备出具有特殊堵水性能的P(AA-AM)/MMT聚合物复合凝胶暂堵剂,将其作为基体堵水材料。利用聚多巴胺(PDA)的二级反应修饰平台,采用自组装技术将具有疏水特性的石蜡(C_(25)H_(52))组装在聚丙烯酰胺基复合凝胶暂堵剂表面,成功制备出了具有低温疏水、高温消溶表面的多级结构P(AA-AM)/MMT@C_(25)H_(52)聚合物功能复合凝胶暂堵剂。在实验室模拟油藏地层的环境下,分析了聚合物复合凝胶暂堵剂吸水倍率与不同影响因素(时间、温度及矿化度)之间的关系;考察了聚合物复合凝胶暂堵剂黏度和老化时间随包覆层功能材料含量的变化。结果表明:丙烯酸的中和度为80%时,聚合物凝胶吸水性能最佳。当石蜡的含量为4%(质量分数)时,在温度较低时,凝胶的溶胀性能相对较弱,聚合物复合凝胶暂堵剂的吸水倍率在60℃达到最优值。表面包覆的乳化石蜡层起到了延迟吸胀的作用,可提高暂堵剂的输送运移能力。