纳微米聚合物球调驱特性及封堵的几何约束

微球粒径越小,调驱效果越好这一低渗透油藏现场聚合物微球调驱试验现象仅从孔喉尺寸匹配理论无法得到解释,为此采用岩心物理模拟驱油实验装置,评价了100 nm、800 nm、5μm(现有工艺可实现)3种粒径的聚合物微球在低渗透油藏的调驱效果,并从微球运移机理角度研究了后续水驱过程中压力异常的原因。实验结果表明:聚合物微球能够改变液流方向,抑制含水率的增长,100 nm、800 nm、5μm 3种聚合物微球提高低渗层采出程度分别为32.8%、23.7%、22.0%,100 nm聚合物微球调驱效果最好;产生异常低压的主要原因是5μm聚合物微球不满足进入孔喉的几何约束条件,进而在孔喉入口处聚集膨胀后产生渗流优势通道。     

新型交联聚合物微球调驱性能研究

渤海油田地层具有高孔高渗、疏松脆弱、非均质性强的特点,部分井组存在注入水低效或无效循环、水窜加快和递减率大等问题。现场应用试验表明,新型交联聚合物微球P-90对该类储层具有更好的调驱效果。为更好分析和解释其调驱机理,采用扫描电镜、激光粒度仪、高温高压流变仪、微孔滤膜装置和一维物模流动装置等对P-90的基本理化性能与调驱能力进行了评价实验。结果表明,新型交联聚合物微球P-90溶胀效果好,水化溶胀后微球之间相互交联形成空间网状结构,粒径均匀分布并长期保持在15μm,具有良好的耐温性及黏度保留率;对孔径5、10μm微孔滤膜产生了有效封堵;新型交联聚合物微球P-90同时具备了聚合物凝胶交联网状结构与聚合物微球球形分散结构。其独特的微观结构对于非均质高孔高渗油藏有更好的改善作用,极大提高了封堵、驱油效率,可达到较好的深部调驱效果。     

核磁共振研究聚合物微球调驱微观渗流机理

利用核磁共振研究聚合物微球调驱渗流机理,设计了不同粒径微球的注入实验,从微观角度分析了聚合物微球的驱油效果与驱油机理.对驱替后岩心不同直径孔隙内的流体分布进行了研究,得到了水驱、聚合物微球驱、后续水驱阶段驱出油的孔径范围以及剩余油分布.实验结果表明,聚合物微球调驱能够有效动用岩心中不同孔径中剩余油.不同尺寸聚合物微球对岩心的适应性不同,微米级微球主要适用于高渗岩心,纳米级微球主要适用于低渗岩心.     

聚合物微球注入参数优化及运移规律研究

聚合物微球是油田广泛应用的一种深部调剖剂,为了解决聚合物微球现场注入参数问题,利用室内岩心封堵试验,以阻力因子和残余阻力因子为评价指标,优化了聚合物微球的注入浓度,注入量及注入方式.利用分段压差研究了聚合物微球在长岩心中的运移规律.结果表明:综合考虑聚合物微球性能与现场经济因素,聚合物微球的最佳注入浓度应为2000mg/L、最佳注入量为0.4PV、注入方式应采用连续注入方式.聚合物微球可以在岩心中不断地形成封堵和运移,其对岩心中部封堵能力最强,具有良好的深部调剖效果.     

非均质油藏微球乳液调驱物理模拟实验研究

为了评价JYC聚合物微球乳液调驱技术在非均质油藏中的适应性,通过室内物理模拟实验,测定了纳米级JYC微球乳液在非均质物理模型中分流量的变化规律;通过并联模拟岩心驱油实验,分析了不同浓度和注入量的微球乳液提高采收率效果,优化注入段塞.实验结果表明:新型微球乳液性能稳定且注入性良好;能够有效改善注入水在非均质储层中的分流量,扩大波及体积,启动低渗层原油,且能提高水驱后高渗层的驱油效率;适宜注入质量浓度为2 000 mg/L,注入量大小和储层非均质性密切相关.该调驱技术能够有效改善非均质油藏开发效果,进一步提高原油采收率.     

中原油田文25东块聚合物微球调驱研究与应用

针对中原油田高温高盐油藏开发后期的剩余油挖潜,提出了聚合物微球深部调驱的技术设想;以现有微球制备技术为基础,通过调整水相比、交联比和耐温抗盐单体共聚,研制出了适于文东试验区孔喉尺寸及油藏特征的系列调驱微球,并在高温高盐的油藏条件下,评价了微球的膨胀性能、抗剪切强度和持久稳定性;采用均质和非均质填砂模型,模拟了微球浓度、注入量和注入模式对调驱效果的影响,为矿场试验方案的合理制订提供了理论支撑;文25东微球调驱矿场试验共实施2个层系9个井组,通过"PI技术"的动态调整,共注各类调驱微球276.58 t,总体实现了注入压力升高、波及体积改善和明显增油的目的;通过微球调驱,区块自然递减显著下降,油田稳产基础进一步得到增强。     

大孔道识别方法及聚合物微球调驱在文中油田的应用

文中油田经过长期注水开发,一类储层内产生大孔道,注采低效循环问题突出.为提高驱油效率,开展了大孔道识别方法及聚合物微球调驱研究.根据储层物性参数变化规律和测井曲线的响应关系,建立了大孔道综合判别方法,进行聚合物微球调驱室内实验.现场应用证明,聚合物微球注入地层后,有效封堵了地层深部的窜流大孔道,实现了注入液体的微观改向,有效缩减了层间渗透率级差,启动了新层,实现了控水稳油,减缓了自然递减.     

制备条件对聚蔗糖微球粒径及溶胀度的影响

为了研究聚蔗糖微球的制备工艺及其溶胀性能,以聚蔗糖Ficoll-400为原料,环氧氯丙烷为交联剂,利用反相悬浮聚合法制备聚蔗糖微球,考察聚蔗糖水溶液浓度、交联剂用量、表面活性剂用量、反应温度和反应时间等制备条件对聚蔗糖微球粒径和溶胀度的影响。结果显示:聚蔗糖水溶液浓度范围20%~25%,乳化剂浓度范围3.3%~4.9%,反应温度范围60~70℃,反应时间1.5~2h时聚蔗糖微球成球性好,粒度分布均匀;聚蔗糖微球的溶胀性能也受制备条件的影响,其溶胀度9.81~20.77,表明其具有较好的溶胀性能。     

聚合物微球粒径与岩芯孔喉的匹配关系研究

根据岩芯孔喉基本计算公式,计算岩芯的平均孔喉直径,通过吸水膨胀后不同大小聚合物微球在岩芯中的封 堵效果,研究了聚合物微球大小与岩芯孔喉的匹配关系,确定了聚合物微球在岩芯中具有稳定封堵性能时微球粒径与 岩芯孔喉直径的比值范围。从聚合物微球吸水膨胀性能、剪切前后微球粒径变化、不同大小聚合物微球在岩芯中的封 堵效果、与岩芯匹配后的聚合物微球调剖作用对水驱采收率的影响几个方面,研究了聚合物微球大小与岩芯孔喉的匹 配关系,从而为聚合物微球调剖体系大小选择提供实验依据。研究表明,当聚合物微球粒径与岩芯孔喉直径比值在 0.33～1.50 时,聚合物微球可以在岩芯中形成稳定的封堵能力,当聚合物微球粒径与孔喉直径比值在1.20～1.50 时,聚 合物微球兼具良好的运移能力和封堵效果。     

一种交联聚合物微球的合成及性能评价

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸、丙烯酸为单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以Span80和OP-10为复合乳化剂,煤油为介质,采用反相乳液聚合法合成了一种丙烯酰胺类交联聚合物微球。讨论了引发剂用量、交联剂用量、反应温度、pH值等因素对微球吸水性能的影响,获得的聚合物微球最佳制备条件为:反应温度45℃,pH值为7,引发剂过硫酸铵和亚硫酸氢钠单体质量分数为0.2%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺单体质量分数为0.1%。利用显微镜和激光粒度仪对所制备的微球进行了表征,考查了不同质量浓度盐溶液对聚合物微球吸水性能的影响。结果表明:交联聚合物微球球形完整,平均粒径约20μm;随着盐溶液质量分数的增大聚合物微球吸水倍率减小,在不同的盐溶液中微球吸水降低程度不同,二价盐的影响较一价盐降低更显著。微球在清水中浸泡72 h的吸水倍率为60,而在1%的NaCl、CaCl2和MgCl2水溶液中浸泡72 h的吸水倍率分别为50、23和23,该聚合物微球具有一定的耐盐性。     

纳米级微球调剖剂的性能评价及自聚集封堵特性

低渗透油藏孔喉细小、结构复杂,常规体膨性微球调剖剂存在注入与封堵性矛盾,难以实现深部调剖。为解决这一矛盾,以苯乙烯、丙烯酰胺为单体,采用乳液聚合法制备了表面富含酰胺基团的聚合物微球调剖剂（CSA）,向油藏中注入粒径小于孔喉直径的CSA微球分散溶液,运移到油藏深部后,在物理化学效应作用下微球自聚集成大尺寸的微粒簇,从而实现对流体通道的封堵。CSA微球具有低膨胀倍数,在向深部运移过程中能够有效避免剪切破碎;通过透射电镜可以观察到CSA微球在100 ℃老化35 d后,依然保持规则均匀的球形,热稳定性良好,并且微球具有核壳非均质结构。瓶试实验表明,随着阳离子浓度增加,CSA微球聚集时间逐渐缩短,并且二价阳离子的影响大于一价离子。岩芯驱替实验表明,CSA微球具有良好的注入性,聚集后的CSA微球团簇能够产生有效封堵并能运移至油藏深部起到调剖作用。     

多孔介质中聚合物弹性微球的运移规律与调驱性能

为了促进聚合物弹性微球深部调驱技术的大规模应用,通过岩心驱替实验,研究了多孔介质中聚合物弹性微球的运移规律与调驱性能。结果表明:聚合物弹性微球能够在多孔介质中不断地运移、封堵、变形、再运移、再封堵,注入压力呈现出波动式变化特征,后续注水阶段仍保持较高的注入压力水平;聚合物弹性微球的滞留量随距入口端距离的增加而减少,在出口端也有少量的聚合物弹性微球滞留;聚合物弹性微球能够选择性进入和封堵高渗大孔道,在后续注水过程中,高、低渗管的分流率仍保持在50%左右;岩心渗透率、注入浓度、注入速率和矿化度均影响聚合物弹性微球的调驱效果,在实际应用时需要选择合理的参数范围。可见聚合物弹性微球具有良好的注入性和运移性,可以依靠自身弹性运移至储层深部区域,且对低渗层具有保护作用,聚合物弹性微球封堵后具有较强的耐冲刷能力,从而达到较好的深部调驱效果。     

聚合物反相乳液调驱剂对孤岛油田的适应性

针对孤岛油田注聚区油藏物性特点，对聚丙烯酰胺反相乳液调驱剂的适应性进行了研究。结果表明：反相乳液调驱剂转相交联条件为pH值8．0～9．0，温度65℃，地层矿化度条件下转相交联时间大于2d，交联后粘度大于5．0Pa·s，调驱剂适应性较强。物模试验残余阻力系数达到10．4，三管模拟调驱试验在注聚后注入调驱剂1％×0．3VP，可提高采收率13％以上，表明该调驱剂能够实现深部调驱，提高采收率。     

孔喉尺度弹性微球的深部调驱性能*

针对油田注水开发存在的问题及弹性微球调驱应用现状,利用激光粒度分析仪分析了弹性微球的粒径分布;利用填砂管岩芯（单管、长管、非均质双管、非均质三管）驱替实验,研究了弹性微球的封堵特性、运移能力、分流特性、驱油性能及聚驱后的深部调驱性能。结果表明,弹性微球粒径具有单峰分布特征,服从威布尔分布;弹性微球可在岩芯中不断运移和封堵,具有良好的深部调驱性能;弹性微球可选择性封堵高渗层,用于非均质岩芯调驱分别提高采收率16.11%（低渗管）、11.28%（中渗管）和5.02%（高渗管）,说明弹性微球可改善中低渗层及高渗层中低渗区的波及状况和驱替效果,有效提高采收率;聚驱后弹性微球调驱比单一聚驱提高采收率5.73%,具有良好的聚驱后深部调驱效果。     

中二南注聚初期调剖及效果分析

为了扩大聚合物驱的波及体积 ,提高聚合物区块整体开发效果 ,注聚驱调剖时机应在注聚前或注聚初期 .调剖可封堵大孔道改善吸聚剖面 ,有利于后续聚合物驱动作用 .在中二南 Ng3 -4 注聚区块的注聚初期 ,运用 RE油藏工程调剖决策技术 ,实施调剖工艺 1 0井次 ,平均注入压力上升 5 .3 1MPa,和其它区块同期相比见聚井数下降 2 0 .6 % ,取得了良好的应用效果     

低渗透油藏两相渗流参数及驱油效率的应力敏感性研究

储层物性参数及渗流参数受作用在岩石上的应力状态的影响。开发过程中由于地层压力的下降而导致应力状态变化,这种变化会带来岩石的不可逆伤害而影响物性参数、渗流参数及开发效果。建立了室内模拟地层压力变化的实验技术。定量研究了地层压力下降过程中油水两相渗流特征以及水驱油效率的变化规律。借助压汞、核磁共振等测试手段,分析地层压力下降过程中岩石孔喉结构特征参数的变化规律,定性研究了低渗透油藏两相渗流参数及水驱油效率的应力敏感性作用机制。研究结果表明,低渗透油藏岩石的油水两相渗流参数及水驱油效率具有应力敏感性,且岩石的渗透率越低,应力敏感性越强。不同渗透率级别岩石孔喉尺寸的差别决定两相渗流参数及水驱油效率的应力敏感程度。研究结果可为低渗透油藏的储层保护和水驱高效开发提供理论指导。     

低孔低渗型砂岩储层物性特征及油层物性下限值确定——以塔里木盆地塔河西南为例

通过对塔里木盆地塔河油田西南部的志留系低孔-低渗型砂岩储层的分析,从砂岩储层的成岩作用、孔隙演化和物性孔隙结构特征等方面进行深入研究,为合理地认识低孔低渗透型储层提供一定的参照和依据。分析认为塔里木盆地塔河油田西南部的志留系低孔-低渗型砂岩储层的油气储集性能易受成岩作用、岩石基本组构的影响,其储层的物性孔隙结构特征有一定的差异,并影响其油层的有效储集性能。结合岩心分析的孔隙度、渗透率与含油岩心饱和度相渗透率的关系,确定油层的物性下限值:孔隙度下限值为6%,渗透率下限低值在1×10-3μm2,高值在10×10-3μm2.