可动微凝胶调驱体系室内评价

为了认识可动微凝胶这一新型调驱体系的物理化学性质,指导矿场调驱实施工作,采用激光纳米粒度测量仪、布氏黏度计及人造岩心,对可动微凝胶这一新型调驱体系进行了室内实验评价,研究了可动微凝胶的表观形态、粒径大小、黏度及封堵性能。结果表明,纳米级可动微凝胶其初始粒径为几十纳米,水化10 d后粒径溶胀为几百纳米,粒径随溶胀时间增加而变大。体系的黏度较低,黏度随质量浓度变化较小,随温度升高,黏度下降。体系的封堵能力与渗透率关联较强,粒径一定的体系在一定的渗透率范围内可产生有效封堵,在岩心中具有封堵、突破、深入、再封堵的逐级封堵调剖特性。实验结果说明可动微凝胶具有遇水溶胀的特点,溶胀后的可动微凝胶可对高渗层进行有效封堵,具有较好的深部调驱效果。

可动微凝胶油藏适应性及调驱机制

针对深部调驱矿场实际需求,利用仪器检测和理论分析方法研究可动微凝胶(SMG)的渗透率极限、岩心孔喉与SMG粒径匹配关系、SMG注入、运移和封堵性能,通过微观驱油实验进一步分析其调驱机制。结果表明:根据岩心渗透率极限与质量分数拟合的曲线方程可预测渗透率极限;SMG质量分数为1%前提下,当孔隙半径中值/颗粒半径大于2.65时,可满足SMG颗粒在油藏运移初步条件;SMG颗粒在微观上通过对孔喉进行堵塞-突破-再堵塞-再突破的过程,增加大尺寸孔隙喉道渗流阻力,促使注入水转向进入中小尺寸孔隙喉道,驱替其中剩余油,达到扩大波及体积效果。

Fe_3O_4/PAA/ATP纳米复合磁性微凝胶吸附剂对Pb(Ⅱ)吸附动力学和吸附热力学研究

用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)对纳米Fe_3O_4磁性粒子和凹凸棒黏土纳米棒晶进行表面改性,通过KH-570的桥接,在纳米Fe_3O_4磁性粒子和凹凸棒纳米棒晶的表面原位接枝聚合丙烯酸单体,制备Fe_3O_4/PAA/ATP纳米复合磁性微凝胶。将该复合微凝胶用作吸附剂,处理水体中的Pb(Ⅱ),研究其对Pb(Ⅱ)的吸附动力学和吸附热力学。

珠状软磁性Fe_3O_4MNPs/PAA/ATP NRs三元纳米复合微凝胶的制备及其对Pb^(2+)吸附性能的研究

以功能化纳米Fe_3O_4粒子和功能化凹凸棒黏土纳米棒晶为交联点形成刚性无机网络骨架,以含羧基活性官能团的丙烯酸为聚合单体,采用"一锅法"反相悬浮工艺制得具有三维网络交联结构的新型软磁性珠状纳米Fe_3O_4/聚丙烯酸/纳米凹凸棒晶三元纳米复合微凝胶,并研究了其机械强度、磁性能及对Pb^(2+)的吸附性能。实验结果表明:以功能化纳米Fe_3O_4粒子和凹凸棒黏土纳米棒晶为交联剂,获得的微凝胶具有优异的机械强度和超顺磁性;在pH为5的100mg/g Pb^(2+)溶液中,复合微凝胶对Pb^(2+)的吸附容量大于43mg/g,吸附的Pb^(2+)在0.3mol/L HCl水溶液中仅需100min即可完全解吸,经5次吸附-解吸循环使用后,吸附容量和解吸率几乎不变,再生使用性很好。

异常高温、高盐油藏深部调驱波及控制技术

为了提高高温、高盐油藏开发后期注入水波及系数和驱油效率,以尕斯库勒E31油藏为研究对象,开展异常高温、高盐油藏波及控制技术(SCT)研究与矿场试验。可动微凝胶体系性能评价及矿场试验结果表明,基于可动微凝胶调驱体系的SCT技术在目标油藏具有较好的热稳定性,现场实施有效期为100~120 d,通过调整注入粒径、浓度,能有效提高SCT技术实施成功率。不同于聚合物驱、聚合物凝胶驱通过提高波及系数机理提高原油采收率,SCT技术能够提高波及效率和驱油效率,其驱替机理通过室内实验和现场试验得到进一步论证。目标油藏实施6个井组SCT技术后,累计增油1.03×10~4 t,降水4.79×10~4 m^3,投入产出比1∶2.09。但当国际油价处于低位时,SCT技术在异常高温、高盐油藏开发后期应用可能会有较大风险。

微凝胶颗粒水分散液体系在多孔介质中的驱替机理

储层孔隙结构的非均质性导致水驱不均,不同大小孔隙(喉)之间形成优势渗流流动.在水驱开发中后期,剩余油高度分散在储层孔渗系统中难以启动,如何对孔隙尺度的水驱优势流动进行抑制的同时又确保不堵塞油流通道,使剩余油被高效采出,是当前提高石油采收率技术基础研究的主要方向.制作微观仿真储层孔隙结构与尺度的非均质性物理模型,开展了连续相驱替流体(聚合物溶液、交联聚合物凝胶)和微纳米柔性微凝胶颗粒水分散体系驱油机理的对比实验.实验表明,作为连续相的传统聚合物溶液依靠粘度无区分地增加大小孔隙中的流动阻力,从而赋予低渗层区小孔隙中的剩余油以驱动力,将这些剩余油携带采出,当粘度过大时,甚至难以启动剩余油;微凝胶颗粒分散液作为低粘水分散流体,其中的凝胶颗粒优先进入大孔隙,暂堵在喉道处并抑制相对大孔隙中的流动,同时注入水转向进入相对小的孔隙,将其中的剩余油活塞式推出,该过程在空间和时间上是不断重复的.本文从流度调整的角度对实验结果进行了分析,结果表明传统的连续相驱替流体是依靠提升注入水的粘度实现流度的调整,而微凝胶颗粒水分散体系是通过降低注入水的相对渗透率,并相对提高油相渗透率,从而实现对流度的高效调整.