聚合物交联调剖驱油数学模型

为了优化聚合物交联调剖驱油方案,预测驱油效果,建立了描述聚合物交联调剖驱油过程的数学模型。该模型通过水相粘度和渗透率下降系数的变化模拟调剖驱油机理。水相粘度和渗透率下降系数表述为交联剂浓度、聚合物浓度、pH值和成胶时间的函数。该模型能够模拟调剖驱油具有的流度控制驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附等一系列物化现象。进行了调剖驱油典型算例计算。计算结果表明所建立的数学模型对调剖驱油机理模拟正确,模型具有较强的实用性。可以通过数值模拟方法辅助进行聚合物交联调剖驱油的机理研究、实际应用可行性研究、矿场方案优选和开发效果预测。     

弱凝胶深部调驱可视化驱油实验研究

针对人造岩心驱替过程不能直观展示以及大尺度三维模型工艺复杂和适应性差的问题,研制出一套能够在高温高压下进行不同渗透率岩心组合、模拟正反韵律储层,以及不同驱替方式的小尺度可视化装置。在注入0.3 PV弱凝胶型调驱体系,候凝24 h的条件下,研究不同时刻各相流体在多孔介质中的运移过程以及与人造岩心驱油实验结果对比分析。结果表明:在弱凝胶阶段,弱凝胶优先进入中高渗透层,减小层间非均质性,同时能够改变高渗层内部残余油的分布;在后续水驱阶段,低渗透层逐渐起主导作用,而且存在于大孔道的弱凝胶由于黏弹性,在驱替压力达到某一临界值时,弱凝胶能够在新的孔道内聚集,有利于弱凝胶在油藏深部进行深部调驱。与人造岩心驱油实验对比,可视化装置在含水率和采收率曲线的拟合度较高,说明可视化实验装置对进一步理解弱凝胶调驱机理具有指导意义。     

高含水油藏深部调剖驱油机理实验研究

为改善低渗油藏高含水期水驱开发效果,在室内应用CT扫描技术开展了岩心深部调剖驱替实验研究,获得了不同时刻岩心内油水分布状态信息,探索了深部调剖驱油机理。实验结果表明,一次水驱过程,注入水主要在高渗层内以活塞式向岩心深部推进,形成水驱优势通道,引起无效水循环;低渗层内水驱波及体积较小,仅波及到岩心第27个切片处。后续水驱过程,改性淀粉凝胶保持很好的完整性并有效封堵高渗层,注入水不仅启动了凝胶正上部的低渗层剩余油区域而且扩大了岩心入口端低渗层波及体积。高渗层采收率首先受驱替效率和波及效率共同影响,当波及效率不在增加,采收率的大小取决于驱替效率的大小;低渗层采收率一直受驱替效率和波及效率共同影响,且波及效率发挥主要作用。后续水驱过程低渗层起主导作用,采收率增加了15.1%。     

聚合物驱后提高采收率技术研究

根据聚合物驱和聚合物驱后存在的问题,提出了聚合物驱后地层残留聚合物的再利用、深部调剖、高效洗油3项提高采收率技术。地层残留聚合物的再利用技术由絮凝技术和固定技术组成,利用地层残留聚合物封堵高渗透层,提高水驱的波及系数;深部调剖技术对残留聚合物再利用后的地层进行补充调剖,进一步提高水驱的波及系数;高效洗油技术既弥补了聚合物驱机理的不足,也弥补了聚合物不可人孔隙体积所损失的那部分波及系数。地层残留聚合物再利用的矿场试验效果证实了该技术对注聚油田的适应性和可行性。     

聚合物驱后提高采收率技术研究

根据聚合物驱和聚合物驱后存在的问题,提出了聚合物驱后地层残留聚合物的再利用、深部调剖、高效洗油3项提高采收率技术.地层残留聚合物的再利用技术由絮凝技术和固定技术组成,利用地层残留聚合物封堵高渗透层,提高水驱的波及系数;深部调剖技术对残留聚合物再利用后的地层进行补充调剖,进一步提高水驱的波及系数;高效洗油技术既弥补了聚合物驱机理的不足,也弥补了聚合物不可入孔隙体积所损失的那部分波及系数.地层残留聚合物再利用的矿场试验效果证实了该技术对注聚油田的适应性和可行性.     

流线模型的深部调剖影响因素分析及矿场应用

流线模型作为一种新兴的工具被广泛应用于油田开发方案编制、效果评价与指标预测等方面。通过建立深部调剖流线模型,对比分析了注入调剖剂前后流线变化规律,提出了相应的渗流场变化模式。在流线模型的基础上,分析了调剖位置、调剖时机、封堵率、注入浓度对调剖效果的影响,进而引申出深部调剖矿场试验中的关键指标。结合某试验区实际井组评价了影响矿场试验效果的决定性因素,对同类区块开展深部调剖有一定的借鉴意义。     

聚合物微球调剖封堵渗流场可视化及矿场试验

聚合物微球是近年来发展起来深部调剖封堵材料,微球良好的弹性性能能够满足调剖剂注得进、堵得住、能运移的要求。室内实验和矿场试验结果表明,聚合物微球能有效封堵高渗条带,提高产油能力。从聚合物微球调剖封堵机理出发,抽象化建立聚合物微球调剖封堵流线模型。基于所建立的流线模型,模拟分析聚合物微球注入地层以后流线场的变化,流线的变化对注水井注入压力与采油井生产动态的影响,从流线场角度阐述聚合物微球调剖封堵机理。同时,聚合物微球矿场试验结果表明,注入聚合物微球能很好的抬升注入压力,提高井组产油能力。     

调剖时机的试验研究

采用长管模型驱油试验和平板模型驱油试验研究了调剖时机对原油采收率的影响，结果表明，在油井见水时应在对应的注水井采取措施进行调剖，可减缓地层不均质性的加剧程度，有效地发挥调剖剂的封堵效果；在综合含水高达80％以上后进行调剖，尽管也能提高原油采收率，但采收率提高的幅度则较小，因此，调剖宜早进行。     

适合海上B油田聚驱后非均相在线调驱性能评价

针对渤海B油田聚合物驱后储层非均质性增强,注水突进严重,产油量低等问题,通过室内实验评价研究,优选了两种非均相在线调驱体系FJX-1和FJX-2,开展了海上油田聚驱后,高含水期阶段非均相在线调剖、调驱性能评价及驱油效率分析。结果表明,聚合物与FJX-1、FJX-2在线调驱体系的封堵效率分别为61.42%、83.45%、93.17%,FJX-2调驱体系的复合黏度、弹性模量均好于聚合物和FJX-1调驱体系,表明其封堵性能与粘弹性能最好,对比液流转向能力,注入聚合物与FJX-1、FJX-2在线调驱体系后,高、低渗透率层的产液分数比分别从87:23、89:21、88:12下降到最低的61:39、48:52和35:65,在后续水驱中FJX-2在线调驱体系的岩心的高、低渗透率层的产液分数比依然可以达到66:34,FJX-2在线调驱体系对高渗透率层封堵效果明显。驱油实验可以看出,三种体系驱过程中最低含水率分别为：54.58、52.97、44.39。聚合物驱后继续FJX-1、FJX-2体系驱,可以提高采收率值分别为6.32%和11.84%,对比可知,最佳的调剖与调驱段塞组合为调剖(1500mg/L PL+1500mg/L JLJ)+调驱(1500mg/L RY+300mg/L PPG),非均相复合体系的调剖与调驱性能,通过对高渗透率层的有效封堵,不仅使中、低渗透率储层中的原油得到动用,同时对残留在储层内的部分原油也发挥了驱替效果。同时,矿场试验也表明,非均相复合驱在海上油田具有广阔的发展前景。     

聚合物驱后整体调剖参数优化设计

为了提高聚合物驱后油藏整体调剖的实施效果,需要对影响效果的各种因素,特别是调剖时机、调剖深度以及调剖轮次等工艺参数进行分析,优选出合理的参数值。运用油藏数值模拟的技术手段,对调剖深度、调剖时机以及调剖轮次工艺参数设计进行了概念模型分析。初步的研究结果表明,调剖深度为1倍强水淹半径,调剖时机在含水漏斗谷底时,效果最好;而且一轮次的整体调剖结束之后,在适当的时机开展第二轮、第三轮整体调剖,仍然能够取得不错的效果。     

鼠李糖脂的复配驱油体系及现场试验

用鼠李糖脂复配体系对大庆油田采油七厂葡北三断块进行生物表面活性剂驱油技术研究及现场试验。结果表明:鼠李糖脂的复配驱油体系在有效质量分数(0.125%～1.0%)低而宽的范围内,与葡北油水之间的界面张力大幅下降(10-2mN/m数量级);在模拟油层渗透率的天然岩心上注入0.5VP(VP为孔隙体积)的鼠李糖脂复配驱油体系,采收率比水驱提高7.9%～9.3%;13个月驱油累积增油2014 t,平均单井增油224 t,日产油量由试验前的1.5t上升到1.85 t,含水率最低下降1.5%,投入产出比达到1∶2.4。     

海上油田非均相在线驱先导试验

针对渤海BZ油田储层非均质性强,注水突进严重,运用"分散相"良好黏弹性和封堵性,开展非均相组合调驱体系性能评价研究和矿场先导试验。针对海上油田平台空间狭小特点,研制在线调驱注入设备和注入工艺,解决了常规调驱设备占地面积大的问题。结果表明:非均相组合在线调驱体系能够有效封堵水驱水流优势通道,改变液流方向,扩大驱替液波及体积,改善注水开发效果。BZ油田非均相组合在线调驱先导试验的成功对海上油田稳油控水技术的开展和调驱工艺的开发具有重要意义。     

缓交联铬冻胶体系影响因素分析

缓交联铬冻胶体系由部分水解聚丙烯酰胺、重铬酸钠与有机还原剂硫脲组成。由于硫脲的还原能力弱 ,因此该体系成冻时间较长 ,其终冻时间长达 8～ 10d ,可用于油藏的深部调剖。分析了铬冻胶的形成过程 ,通过测定成冻时间 (包括初冻时间及终冻时间 )和突破真空度评价了各种因素的影响。研究结果表明 ,随着交联剂质量分数的减少、pH值的升高 ,铬冻胶体系的成冻时间延长 ,强度增大 ;随着部分水解聚丙烯酰胺质量分数的增大 ,成冻时间缩短 ,强度增大 ;随着温度的升高 ,成冻时间缩短 ,强度变化不大     

有机聚阳离子分子膜驱油剂合成与驱油效果评价

通过环氧氯丙烷和二甲胺在过硫酸钾-亚硫酸钠引发体系引发下,在水溶液中按自由基和开环聚合同时进行的聚合方式合成了一种有机聚阳离子双季铵盐分子膜驱油剂,并进行了红外光谱和核磁共振分析.分析结果证明:产物为设计的有机聚阳离子分子膜驱油剂.通过微观岩心光刻模型分析了膜驱剂在驱替过程中的运移和分布规律.并结合河南油田双河北块II4-5层系天然岩心的驱替实验来评价膜驱剂的驱油效率.实验结果表明:最终采出程度达到59.19%,水驱后采收率提高了10.7%.证明合成的分子膜驱油剂能很好地提高原油采收率.     

高性能深部调驱体系试验

 应用交联聚合物体系对油层进行深部调驱可有效提高原油采收率。在70℃条件下,通过正交试验优选出了一种交联聚合物调驱体系,其主剂基本组成为0.30%聚合物+0.08%有机铬+0.10%六亚甲基四胺+0.08%苯酚。为延长该体系的成胶时间,考查了延迟交联剂草酸钠(SO)对体系成胶时间和强度的影响。选定SO的质量分数为0.04%时,体系的成胶时间约为48h,成胶强度约为0.057MPa。矿化度、温度、pH值等因素可对体系的成胶性能产生影响。在70℃条件下,当Na+质量浓度小于36000mg/L,Cacl2质量浓度小于1000mg/L,pH值为5—7时,体系具有较好的成胶性能;体系在60—90℃条件下生成的冻胶强度大于0.056MPa。使用单管岩心驱替试验模拟了体系的调驱性能,结果表明,体系的调驱效果较好,水驱后采收率提高幅度高达20%以上,封堵率大于95%,加之70℃下成胶时间在48h以上,可以达到油层深部调驱的目的。     

海上油田提高采收率的控水技术

根据海上油田采油特点,分析了海上油田控水的迫切性。海上油田产出水主要来源于注入水、边水和底水。为了提高采收率,任何形式的产出水都要控制。海上油田控水技术由注水井调剖技术和油井堵水技术组成,这两项技术都由措施必要性：划断、堵剂选择、堵剂用量计算和堵剂放置工艺等技术组成。海上油田调剖堵水成功的矿场试验说明,海上油田控水技术具有可行性和广阔的应用前景。     

聚合物、聚表剂和Cr~(3+)聚合物凝胶分子构型及其渗流特性差异

利用扫描电镜(SEM)、动态光散射(DLS)、流变仪和岩心驱替等实验方法研究聚合物、聚表剂和Cr3+聚合物凝胶的分子结构形态、分子线团尺寸、流变性、传输运移能力和渗流特性差异。结果表明:聚合物分子在水溶液中形成无规则的空间立体网络结构;聚表剂分子结构形态呈现片-网状结构;聚合物凝胶1发生以分子内为主、分子间为辅的交联反应,聚合物凝胶2发生以分子间为主、分子内为辅的交联反应;在相同质量浓度条件下,聚表剂分子线团尺寸最大,其次是聚合物凝胶2,再次为聚合物,聚合物凝胶1分子线团尺寸最小;聚表剂分子线团尺寸分布最分散,其次是聚合物凝胶1,再次为聚合物凝胶2,聚合物分子线团尺寸分布最集中;4种驱油剂均表现出先剪切增稠、后剪切变稀的流变特性,其中聚表剂剪切增稠和剪切变稀现象最明显;聚合物溶液传输运移能力最好,其次为聚合物凝胶1,再次为聚合物凝胶2,聚表剂溶液传输运移能力最差;聚合物凝胶残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性。     

不同加筋形式的沿海高速公路拓宽路堤现场试验与数值分析

为了了解沿海高速公路路堤拓宽过程中的受力变形规律,通过拓宽路堤现场试验与数值分析,分析了施工过程中两种不同加筋形式对新路堤深层侧向位移、地表累计沉降、格栅累计变形的影响并通过数值模拟进一步探讨了路堤拓宽过程中的受力变形规律。结果表明：随着填土高度的增加,K2130+590段和K2130+620段的深层侧向位移、地表累计沉降、格栅累计变形也随之增大,其中K2130+590段路堤顶部、底部的最大侧向位移与K2130+620段相比分别减小了31.83%、76.98%,且路中处最大沉降与K2130+620段相比减小了40.51%,而两个试验段格栅累计变形相差不大,基本保持一致;通过综合考虑K2130+590段与K2130+620段的深层侧向位移、地表累计沉降及格栅累计变形,建议采用格栅与格室的组合加筋形式。同时发现最大剪应变增量随着新路堤填土高度的增加而增大,新旧路堤最有可能沿台阶处发生滑移破坏,故为了拓宽路堤的稳定与安全,建议增强新旧路堤台阶处的连接强度,以此保证加筋新旧路堤结构的整体稳定性。