河南油田-微凝胶驱技术的实践与认识
凝胶微球调驱技术在王集油田矿场实践认识
聚合物 凝胶 微球是 利用 反相微 乳液 聚合技 术合 成 出的一种 弹性微球 ,是 在 聚合 物凝 胶技 术基础 上 发
展起来 的一 种新 型材料 。聚合物微 球具有 初 始尺 寸小 ( 一 般 为纳 、微 米级 ) ,水 化膨 胀 速度 可 控 ,并 且
具有 一定 的弹性 形变 能力 。聚合 物凝胶 微球 深部调 驱技术 是近 几年 发展起 来 的一 项油 藏深部 、全 过程 调
油 田东 区开展 了 聚合 物凝 胶微球 深部 调驱矿 场试验 。该 技术在 王集 油 田东 区 的矿场试 验研 究将 为 同类 型 油 藏高 含水 开发后 期进一 步挖潜 剩余油 提 供依据 和借鉴 。
1 王 集 油 田东 区概 况
1 . 1 构 造 特 征
王集油 田构 造复杂 ,断层 发育 ,整体 为一被 断层 复杂化 了 的由北 向东南 东倾没 的宽缓 鼻状 构造 ,整 体 上地 层 自南 向北 抬起 ,倾 向南 东 ,呈北 高 南 低 的趋 势 。王 集 油 田东 区位 于 断块 的东 南部 ,主要 受 北
( 中 石 化 河 南 油 田 分公 司第 二 采 油 厂 地 质 研 究 所 ,河 南 南 阳 4 7 3 1 3 2 ) ( 中 石 化 河 南 油 田 分公 司第 一 采 油 厂 ,河 南 南 阳 4 7 4 7 8 0 )
韩 吉 璞
[ 摘 要 ] 分 析 了王 集 油 田东 区油 藏 地 质 特 征 , 根 据 油 藏特 征进 行 调 驱 工 艺 及 段 塞 设 计 , 开 展 了 1 个 井组 的 矿 场试 验 , 结合 油藏 特 征 分 析 了试 验 井 组 凝 胶 微 球 调 驱 效 果 。 矿 场 试 验 结 果 表 明 :注 入凝 胶 微 球 后 ,注
采油工程水驱新技术及运用实践微探
2018年07月采油工程水驱新技术及运用实践微探吴保国(中石化河南油田分公司采油一厂,河南南阳474780)摘要:随着我国石油行业不断发展,当今社会生产和人民生活对油气产品需求量也在不断提高。
在采油工程中,水驱技术的应用尤为重要,对采用率和现场工作效率有着很大影响。
基于此,本文重点探究采油工程水驱技术发展现状,并提出一种新型的分层水驱新技术,探究技术的运用实践。
关键词:采油工程;水区技术;运用实践;分层水驱技术简单来说,水驱技术就是注水采油技术,是采油工程中的重要施工技术,应用水驱技术可以大大提高油田工程的采油率,但是在实际应用当中会对油井水敏性造成影响,这是因为在地层当中,会存在一些类似黏土的矿物,由于地表和地层会受到施工影响,这些物质会遇水膨胀,土层中压力过大会导致压力失衡造成颗粒迁移,孔隙有很大几率遭到堵塞,减少油井渗透性能。
从水驱技术应用质量层面上看,补偿系数、水驱系数、存水率是非常重要的三项指标单,通过对这三项指标进行分析,可以帮助工作人员更好的了解水驱开采情况。
传统水驱技术往往会对地层造成影响而降低采油率,这就需于提出一种新型的水驱新技术,加强采油工程的实际工作效率,提高采油工程的经济效益。
1采油工程传统水驱技术应用现状1.1产能低采油工程技术在实际应用当中具有一定的适用周期,在早起采购过程中,由于都是地表上的油气资源,所以传统技术即可满足生产要求,并且投入相对较低。
但是随着采油工程不断深入,浅层石油量越来越少,所以需要采用更加先进、复杂的方式进行深层采油,当今油田开采已经进入二次或三次开采阶段,大大降低了传统水驱技术的应用效能。
1.2设备问题我国采购工程技术虽然经过了多代更新与改造,但是基础设备更新较为缓慢,无法脱离现行的整体技术框架。
随着采油作业不断深入,部分采油设备已经出现了不适应性,严重影响了油气的正常生产。
这就需要对生产设备进行治理和维护,老旧设备需要更新。
1.3堵水效果差当今我国采油工程多是采用“堵水——酸洗——人工举升”的方法。
文南油田纳米树脂凝胶调驱技术的研究与应用
文南油田纳米树脂凝胶调驱技术的研究与应用摘要:随着现代油田勘探开发的深入,高含水油田的开发难度越来越大。
目前,国内外广泛应用的油田调剖技术、生物菌剂技术等虽然取得了一定的效果,但仍存在一定的局限性。
本文介绍一种新型的高效油田驱油技术——纳米树脂凝胶调驱技术,并阐述了其在文南油田的应用效果。
关键词:油田调驱;纳米树脂凝胶;文南油田1. 前言纳米树脂凝胶是一种采用聚合物与无机固体微粒制备的新型高分子材料,它不仅具有传统高分子材料的特性,如可塑性、变形度大、耐腐蚀等等,同时还具有无害性、可生物降解、性能稳定等特点。
用纳米树脂凝胶进行油田的调驱,是一种被广泛应用的方法,它能够有效增加含水油层中原有油的流动性,从而提高采收率。
文南油田坐落在河南省商丘市睢阳区,属于东营凹陷中的低渗透油气藏。
由于地下水的多灌注作用,含水层位逐渐加厚,使得文南油田油气藏开发更加困难。
因此,文南油田对于采用新型的调驱技术进行探索。
在此基础上,采用纳米树脂凝胶进行调驱试验。
为了探究纳米树脂凝胶对于文南油田的调驱效果,进行了以下试验:(1)基础物性试验:对油样、油基系统和纳米树脂凝胶系统进行的物性测试,以确定每种试验体系的物性参数。
(2)过滤试验:根据相关标准进行滤失量和沉积量测试,获得每种试验体系的相对渗透率曲线、渗透率参数和剖面平均综合反应能力系数。
(3)室内模拟试验:试验模拟了含水油层的地质模型,在模拟产生原油与驱水时,对各种试验体系产生的驱动能力进行评估。
试验结果表明:(1)经过基础物性试验后,纳米树脂凝胶具有优异的物性,可以满足调驱试验的需求。
(2)过滤试验结果表明,相对渗透率曲线呈现出一定的曲线下降,而渗透率参数和剖面平均综合反应能力系数均明显提高。
(3)室内模拟试验结果表明,纳米树脂凝胶具有较好的流动性,在地层中能够有效驱除原有的含水层,提高油气藏的采收率。
2019年,文南油田对纳米树脂凝胶调驱技术进行了全面应用。
具体操作步骤如下:(1)选取调剖段:根据生产管线和油田地面场布,选择调剖段。
胶态分散凝胶深部调驱驱油技术研究与应用
胶态分散凝胶深部调驱驱油技术研究与应用【摘要】处于注水开发后期的油田由于油层渗透性的差异,注入水在注入过程中进入油层相对高渗透层,造成油井水窜,为提高注水开发效果应采取有效的调剖堵水措施。
普通调剖措施对处于注水多年的高渗透率油藏调剖堵水效果不理想,主要体现为“注入量小、有效期短、增产低”。
我们多年来一直进行聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶态分散凝胶深部调驱堵水技术的室内研究,主要做了胶态分散凝胶与高升油田污水配伍性试验,并应用于现场试验,得到了很好的增油目的。
【关键词】胶态分散凝胶深部调剖注水区块降水增油提高原油采收率1 前言胶态凝胶调驱体系先期应用在国外的一项驱油技术,它适用性较强,抗温度及流动性均较高,能提高水井的波及体积和驱油效果。
上世纪九十年代国内对聚丙烯酰胺的凝胶体系进行了深入探讨与研究,发现部分水解聚丙烯酰胺溶液与柠檬酸铝的胶态凝胶溶液对提高油井的原油采收率起到较大作用。
2 高246块地质概况高246块位于高二、三区南部,开发的目的层为下第三系沙河街组莲花油层,油层埋深1430m-1690m,油层平均有效厚度57.74mt。
于1977年投入开发,1998年7月扩大常温注水规模,目前注水区域总井60口。
目前区块综合含水以达61.6%,进入中高含水期:(1)储层成熟度低,成岩性差,泥质胶结疏松,蒸汽波及范围内油层渗流阻力较小,极易发生窜流。
(2)原油性质为稠油,地下油水粘度比高达200,水线推进速度快,达到8.33-26m/d。
(3)注水开发后,长期注入水对油层的冲刷,油藏孔隙结构和物理参数发生很大变化,大大降低了水驱油的效率。
(4)采用常规化学调剖,有效期短,增产效果差。
3 胶态分散凝胶深部调驱技术驱油机理胶态分散凝胶的优点是粘度低、流动性好、稳定性强,在现场注入的过程中大部分分散凝胶首先进入渗透率相对较高的地层,而少量进入相对含油的低渗透地层。
胶态分散凝胶在大渗透孔道的流动中,交联聚合物线团会发生滞留、积堆、表面吸附,使交联后的聚合物线团首先停留在大孔道的吼喉部,流动阻力逐步增加,将原油从低渗透带中驱出。
河南油田微凝胶驱技术的现场应用与认识
就是在低 农度聚合物( A/ ) HP V 溶液中加八 少量变联剂 , 1 通过分子间交联反 应, 大幅度地提 高聚合物溶液的粘度和 耐温抗 盐能力 , 形成局部三维 网状 结构的微凝胶 团, 既有 流度控制 能力与驱替作用, 又产生高的残 余阻力 系数 , 有较强的调喜 作用。关键技术就是研制 出具有延迟威胶能力 0 的 交 联 剂 , 保 证 微 凝 胶 体 系在 地 层 中成 胶 , 既 又保 证 徽 凝肢 体 系的 长期 注入 能 力 , 足 驱 替技 术 对驱 剂 注入 量 的 要 求 ((1 p。 满 )) V)
摘 要 : 部 份 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 ( A ) 主 的 聚 合 物 驱 技 术 在 我 国获 得 了 广 泛 的 应 用 和 成 功”4但 是 聚 合 物 驱 技 术存 在 以 下 问题 : 1 以 HP M 为 -, 1 () HP AM 耐 盐 性 能 差 , 水 配 制 ]P 污 - AM 溶 液 粘 度 位 为 清 水 配 制 HP M 溶 液 粘 度 的 三 分 之 一 ;2 HP M 耐温 性 能 差 , 般 认 为 HP I ' A () A 一 AM 在 实 际 油藏 可 应 用 的最 高温 度 为 7c ( ) 合 物 易窜 流 , 整 剖 面 能 力 弱 ;4 聚 合 物 用 量 高 , 一 步 降低 成 本 的 难 度 大 。 为 了改 善 聚 合 物 驱 应 用 5C 叫;3 聚 调 () 进 效 果 . 展 HP 扩 AM 的 应 用 范 围 , 南 油 田从 19 河 95年 开 始 , 系统 地 开展 了微 凝 胶 驱 技 术 ( 称低 浓 度 交联 聚 合 物 驱 技 术) 亦 的研 究 。总 体 技 术 思 路
益。
() 择 “ 3选 低浓 度 聚 合 物 (0mg 40 / LHP M)的技术 路 线 , 出经 济 效 H 1 油 组 含 油 面 积 2 5 m , 层 埋 深 9 7 17 m, 藏 温 度 5.C, A ” 突 2I I . k :油 7 6 — 13 油 2  ̄ 地 8 下 原 油粘 度 7 6 P., 层 水 矿化 度 2 6 m /。 隙 度 2 . % , Zm  ̄ 地 s 05g 孔 L 3 8 平均 空 8 () 择“ 4选 污水 配制 ” 的技 术路 线 , 决 ’水 回注 问题 , 显 社 会效 益 。 气 渗 透率 215 m ,渗 透率 变 异 系数 09 。 19 解 污 l . 1 0 ̄ . 0 9 8年 9月开 始 注 聚 合物
驱油剂聚丙烯酰胺在河南油田生产中的应用
驱油剂聚丙烯酰胺在河南油田生产中的应用聚丙烯酰胺作为三次采油用驱油剂,目前已经在胜利油田、新疆油田、河南油田等投入使用,为东部老油田增产稳产提供了保证,是目前国内采油用驱油剂使用量最大的应用领域。
相对于其他采油技术。
聚合物驱油剂技术成熟、成本低廉、投入产出比低,比较适合国内油藏特点和发展方向。
标签:驱油剂;聚丙烯酰胺;聚合物驱油剂1 采油技术发展历程1986年,我国完成了聚合物驱工业化应用试验和多层次化学复合驱先导试验。
自1996年起到2000年首次突破1000万吨,2008年已超过1500万吨,约占我国当年产油量的8%,聚合物驱油技术在我国大庆、胜利、大港、中原、新疆等油田实现了工业化生产。
河南油田从1995年开始,系统地开展了微凝胶驱技术的研究。
总体技术思路就是在低浓度聚合物溶液中加入少量交联剂,通过分子间交联反应,大幅度地提高聚合物溶液的粘度和耐温抗盐能力,形成局部三维网状结构的微凝胶团,既有流度控制能力与驱替作用,又产生高的残余阻力系数,有较强的调剖作用。
关键技术就是研制出具有延迟成胶能力的交联剂,既保证微凝胶体系在地层中成胶,又保证微凝胶体系的长期注入能力,满足驱替技术对驱剂注入量的要求。
技术研究经历室内研究、单井试注、单井驱替,多井组驱替先导矿场试验的历程,逐渐发展成为河南油田一项特色的采油技术。
2 聚合物驱油机理聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘度,改善驱替液的流度比,提高驱替效率和波及体积,从而达到提高采收率的目的。
(1)APAM可以降低石油层油水流度比,改变分流量曲线,降低产油含水率,提高采油速度。
(2)阴离子聚丙烯酰胺改善水驱在非均质水平面的粘性指进现象,提高平面范围波及效率。
在垂直方向,利用它的高粘特性,是后续水驱由高渗层进入低渗层,增加吸水厚度,扩大垂直波及效率。
(3)阴离子聚丙烯酰胺分子链条具有亲水性,在APAM聚合物通过孔隙介质时,利用其吸附作用,机械捕集作用从而改变空隙渗透率,但是对于油相渗透率影响不大,堵水不堵油。
文中油田驱油剂凝胶调驱技术应用
高一类层注水驱替效果 ,从而降低井组 自然递减 ,达到改善油藏开发
效果的 目的。 效果分析 : 注水压 力上升 ,注水量下 降。文1 1侧6 ,该井实施 “ 油剂 0一 井 驱
+ 耐温抗 盐凝胶 ”调驱技 术 ,在施工前 ,由于注水层位连通较 好 ,同 时有2 口大 电泵抽吸 ,造 成注入 水全部 向这 两 口井 推进, 成短路 循 形 环, 为有效 改善吸 水状 况 ,前期 注入大颗粒 凝胶对注水 通道实施预 处 理 ,有利于调驱剂能有效滞留 ,增加水驱波及面积 ,改善对 应油井生 产状 况。该井8 4 91 日施工 ,累计注入调 ̄ : 2 0 ,注水压力由 . —. 1 8 1 0方 4 98 a .Mp升至 1 . a 98 Mp ,日注水由20 0 方下 降至1 0 。 5方 吸水剖面 变化 。文1 1 侧6 0 一 井调驱前后吸水 剖面对比资料看 ,调 前该井 5 个吸水 层矛盾 较大 ,最 高吸水 层 ( 2 3 + )占5 . %, s 下4 1 2 95 8 而 ( 2 46 s 下 2 )吸 水层 微 吸 ,通 过 调 驱 后 ,高吸 层 由5 . %降至 95 8 1 . %,微 吸层上升至2 . %,其它3 97 2 19 9 个吸水层 液油了不同程度 的改 变 ,该井组基本解决 了层 间矛盾 。 油井见效 情况 。文 1 1 侧6 驱以后 ,对应 油井1 1 4 井91 0一 调 0—5 . 1 0 3 开始见效 ,油井生产 情 况发 生明显 改变 ,日 液基本不变 , 日 产 产油 由 措 施前 4 t 上 升至54 d 。l/ d . ,日增 油 1 吨 ;含 水 由措 施前 的9 .%下 V . 3 74 降至9 . 6 %,含水 下降 了0 %。对 应的 另外2 6 . 8 口油井也 出现 了 日产 油 稳 中有升 的良好势头 。 典 型井组二 。文 1一 ̄]井 ,该 井位于文 l块 ,该块 属于断层发 4f 9 1 t 4 育 ,断块破碎 , 水关 系复 杂,且 油井见效后 ,增油幅度小 ,含水上 油 升快 ,部分见效井 已高含水 。通过对文 1一 l井实施 调驱 ,提高认 4侧 9 识 ,同时为下步文 中调驱开拓思路 。 效果分析 : 文 1一 l 井 ,5 1 1 ~ 月 1 1施 工 ,累计 注 入 调驱 剂3 l 4侧 9 月 9 7 7 3 3 10 方 ,注水压 力 8 a Mp 升 ̄ 2 Mp ,对 应的新 1 — 4 井 1产油 由调前 5 a 3 13 3
海外河油田弱凝胶调驱体系成胶影响因素及对策
海外河油田弱凝胶调驱体系成胶影响因素及对策一、引言介绍海外河油田的产油情况和弱凝胶调驱技术的应用,阐述胶体稳定性对于调驱效果的重要性。
二、弱凝胶调驱体系的成胶影响因素1. 水质影响因素:包括pH值、钠离子浓度、硫酸盐离子浓度等;2. 油质影响因素:包括胶体稳定性、黏度等;3. 调驱剂影响因素:包括聚合物分子量、浓度、分散度等。
三、弱凝胶调驱体系成胶对产油的影响1. 成胶对弱凝胶性能的影响;2. 成胶对驱油率和采收率的影响;3. 成胶后的剪切稳定性。
四、弱凝胶调驱体系成胶问题及对策1. 成胶问题:包括胶体破坏、泄漏等;2. 解决方案:包括增加聚合物浓度、改变pH值、增加胶体稳定剂等。
五、总结与展望1. 对弱凝胶调驱技术成熟度的评价;2. 展望未来发展方向和应用前景。
注:本提纲仅供参考,实际论文章节可根据自身需求作出适当调整和增减。
一、引言随着石油资源的日益枯竭,海外河油田的开发成为了石油企业关注的焦点。
调驱技术是海外河油田开发中不可或缺的一部分,而弱凝胶调驱技术作为一种常见的调整驱动油田采收率的新方法,正在逐渐成为石油企业推广使用的技术之一。
在应用弱凝胶调驱技术中,提高胶体稳定性以达到更好的驱油效果极为重要。
弱凝胶调驱体系可以将水、油和调驱剂混合后,通过泵输送到地下油藏,从而改善油藏物质的流动性,实现提高采收率和驱油率的目标。
弱凝胶调驱技术具有简单的施工工艺、较大的调控范围、低成本等优点,特别是在海外河油田的开发中,取得了一定的实际效果。
然而,弱凝胶体系中成胶对于提高调驱效果也有着至关重要的作用。
本论文将针对弱凝胶调驱体系成胶影响因素及对策展开探讨。
二、弱凝胶调驱体系的成胶影响因素弱凝胶调驱体系中的成胶存在多种影响因素。
其中水质、油质和调驱剂三大方面都会对成胶产生不同程度的影响。
2.1 水质影响因素水质可通过pH值、钠离子浓度、硫酸盐离子浓度等指标来衡量。
在实际应用中,调驱水的pH值需控制在5.5~7.0之间,过高或过低的pH值会对弱凝胶体系的稳定性产生影响。
微凝胶驱技术在下二门油田的应用
文章编号:100020747(2004)0120110203微凝胶驱技术在下二门油田的应用樊中海,孔柏岭,佘月明,唐金龙(中国石化河南油田分公司)摘要:微凝胶驱可以解决聚合物用量高、耐温抗盐性能差的问题。
用下二门油田污水配制的Cr3+/HPAM微凝胶体系(0.4g/L HPAM、0.06g/L Cr3+)50℃老化180d,黏度保持在130mPa・s左右,可作为驱剂使用。
单井注入试验和多井组矿场先导试验表明,该体系可注性良好,在地层中具有良好的成胶性能。
微凝胶驱注入压力上升幅度、视吸水指数下降幅度以及改善吸水剖面的能力都比聚合物驱大,使后续流体转向聚合物驱波及不到的中低渗透率层,进一步扩大波及体积;在与聚合物驱(1g/L HPAM)同等驱油效果的情况下,微凝胶驱的化学剂(聚合物、交联剂)费用成本下降了21%,经济效益十分明显。
图4表3参6关键词:微凝胶驱;聚丙烯酰胺;产出水;下二门油田;聚合物驱;注入压力;视吸水指数中图分类号:TE357.46 文献标识码:A 泌阳凹陷东部的下二门油田用油田产出水(污水)配制的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液黏度为43mPa・s,比用清水配制的溶液黏度(75mPa・s)低,实施污水聚合物驱的聚合物用量高(1.0~1.2g/L)。
为降低聚合物用量,解决污水回注问题,河南油田研究开发了微凝胶驱(亦称低浓度交联聚合物驱)技术。
1微凝胶体系的配方筛选与优化河南油田1995年已开展3种微凝胶体系[125]的研究,根据下二门油田的油藏特征,选择其中成胶能力强、适应污水的Cr3+/HPAM体系作为驱剂。
由表1可见,HPAM浓度和Cr3+浓度越高,交联反应后成胶黏度越大;Cr3+浓度越高,交联聚合物体系的成胶黏度越大。
筛选结果,HPAM浓度为0.3~0.6g/L、Cr3+浓度为0.04~0.08g/L的交联聚合物体系50℃老化180d,黏度仍为70~300mPa・s,可作为驱剂使用。
可动凝胶调驱技术的发展与研究
可动凝胶调驱技术的发展与研究摘要:可动凝胶深部调驱是目前多数油田用来改进注水开发效果并提高原油采收率的一项重要技术。
到目前为止,可动凝胶调驱技术已在调驱机理、配方评价、矿场试验以及数值模拟等技术方面展开大量研究,但用于现场指导方案实施及效果跟踪评价的比较完善的理论框架体系至今尚未形成。
文章简要阐述了可动凝胶调驱技术的发展与研究现状,希望对规范提高可动凝胶调驱技术跟踪评价的科学性具有一定的参考价值。
关键词:可动凝胶深部调驱效果评价跟踪模拟为改善油田水驱开发效果,特展开可动凝胶深部调驱试验;为能更好地指导可动凝胶调驱实施过程,规避可动凝胶调驱实施风险,便展开可动凝胶深部调驱技术的发展与研究现状的跟踪评价研究。
1、国内外可动凝胶调驱技术的发展现状可动凝胶驱油技术是新兴的一种可同时兼备调和驱的技术,它不仅有着凝胶的高黏度特性,又有着聚合物溶液一样的可流动性。
它是以聚合物交联作为基础,在聚合物及交联剂浓度比较低时,会形成一种粘度相对较高的驱油体系。
利用可动凝胶驱油包括三个优点:a、其形成黏度远远大于被驱替油水黏度,因而流度比降低,这利于被驱替物均匀推进,进而驱油效率提高;b、其流动性要远差于注入水,因而阻力系数及残余阻力系数较大,从而在地层中能产生堵塞效应,以改变后期注入物液流方向且能增加波及体积;c、可动凝胶具有黏弹性效应,可驱替地层中孔隙盲端部分原油,从而被驱替的孔隙体积增大,采收率提高。
它是利用调与驱双重作用来提高采收率,较适用于非均质地层条件。
与聚合物驱对比,其适用性更广泛,对油藏条件要求更低,且耐高温与耐高矿化度能力更强。
2、可动凝胶调驱数值模拟研究现状油藏模拟是通过油藏模型去研究实际油藏的各种变化过程,这些油藏数学模型多是描述油藏地质及流体特征的数学物理方程,这些数学模型通常都很复杂。
可动凝胶调驱的数学模型很多,如H.W.Gao等创建的三维三相延迟交联聚合物驱数值摸拟器,袁士义的两维两相多组分模型,刘想平等的两维两相五组分数学模型,朱维耀等的适用于多重瞬时交联、缓交联聚合物防窜的三维两相七组分模型等。
低初黏型凝胶调堵体系驱油效果实验研究
低初黏型凝胶调堵体系驱油效果实验研究作者:张伟森周泉崔雷贺世博王晨来源:《当代化工》2020年第07期摘要:大慶油田聚合物驱后地层非均质性加剧,致使二次聚驱窜流严重。
为实现老油田进一步开发,本文确立了调、堵、驱综合治理开发思路。
根据堵调需求,研发出一种低初黏型凝胶调堵体系,该凝胶体系初始黏度小于20 mPa·s,10~40 d内黏度小于300 mPa·s,成胶黏度2 500 mPa·s以上。
为探究该体系对驱油效果的影响,开展三管并联岩心驱油实验。
结果表明:适量的凝胶体系可以有效改善岩心的非均质性,实现高渗层的有效封堵;然而注入量过大时,会造成中、低渗透层的污染;实验优化结果为,当凝胶注入量为0.1 PV,可实现对中、低渗透层无污染,此时再进行二次聚驱,采收率可增幅13.6%,较单纯高浓度聚驱可多提高采收率4.4%。
关键词:聚合物驱;非均质性;低初黏型凝胶调堵体系;采收率中图分类号:TE357.46 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2020)07-1298-04Experimental study on Oil Displacement Effect of LowInitial Viscosity Gel Plugging SystemZHANG Wei-sen1, ZHOU Quan2, CUI Lei3, HE Shi-bo1, WANG Chen1(1. School of Petroleum Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing Heilongjiang 163318, China;2. Daqing Oilfield Oil Production Engineering Research Institute, Daqing Heilongjiang 163453, China;3. Test Branch of Daqing Drilling Engineering Company Oil Test and Production Company,Songyuan Jilin 138000, China)Abstract: The formation heterogeneity intensified after polymer flooding in Daqing Oilfield,resulting in severe cross-flow during the secondary polymer flooding. To achieve further development of the old oilfields, the development strategy of comprehensive profile modification, water plugging and flooding was established. According to the plugging requirements, a low initial viscosity gel plugging system was developed. The initial viscosity of the system is less than 20 mPa·s, during 10~40 days, the system viscosity is less than 300 mPa·s, and the gel viscosity is above 2 500 mPa·s. In order to explore the effect of this system on oil displacement, a three-pipe parallel core oil displacement experiment was carried out. The results showed that the proper amount of gel system could effectively improve the heterogeneity of the core and achieve the effective plugging of the high permeability layer. However, when the injection volume was too large, it could cause the pollution of the middle and low permeability layers. The experimental optimization results were as follows: when the injection volume of the gel was 0.1 PV, the middle and lowpermeability layers were not polluted. At this time, the secondary polymer flooding increased the recovery rate by 13.6%, which can increase the recovery rate by 4.4% compared with the simple high concentration polymer flooding.Key words: Polymer flooding; Heterogeneity; Low initial viscosity gel plugging system; Recovery聚合物驱作为提高采收率的有效方法早已在全国各大油田得到广泛应用,研究表明聚合物不仅能够在很大程度上提高波及效率,而且可以通过黏弹性提高微观驱油效率[1-3]。
文南油田纳米树脂凝胶调驱技术的研究与应用
文南油田纳米树脂凝胶调驱技术的研究与应用【摘要】本文针对文南油田调驱技术中的纳米树脂凝胶进行了研究与应用探讨。
引言部分介绍了研究背景、研究目的和研究意义。
正文部分详细阐述了纳米树脂凝胶的制备方法、调驱机理研究、在文南油田的应用案例、效果评价以及存在的问题与展望。
结论部分总结了纳米树脂凝胶调驱技术在文南油田的应用效果,探讨了未来的发展趋势,并进行了结语。
本研究为文南油田的油藏开发提供了新的技术方向和思路,同时也为纳米树脂凝胶在油田调驱中的应用提供了实践经验和借鉴。
【关键词】文南油田、纳米树脂凝胶、调驱技术、研究、应用、制备方法、机理、效果评价、问题、展望、结论、发展趋势、结语。
1. 引言1.1 研究背景纳米树脂凝胶是一种新型的调驱技术,能够有效地提高油藏的驱油效率,并且具有较大的应用潜力。
通过将纳米树脂凝胶注入到油藏中,形成凝胶体系,可以有效地调节油水两相的流态性,提高原油的渗流能力,从而实现提高油田采收率的目的。
在文南油田等油田的应用案例中,纳米树脂凝胶已经取得了良好的效果,为油田的进一步开发提供了有力支持。
研究背景的深入分析可以为后续的研究工作提供指导,明确研究的重点和意义,为纳米树脂凝胶调驱技术在文南油田的应用奠定坚实的基础。
1.2 研究目的研究目的确定了本文的研究重点和目标,即通过对纳米树脂凝胶调驱技术的研究与应用进行探讨,探索其在文南油田的有效性和可行性。
具体目的包括:1. 分析纳米树脂凝胶的制备方法,探讨其优势和特点;2. 探究纳米树脂凝胶在调驱机理方面的作用机制,为实际应用提供理论支持;3. 调查纳米树脂凝胶在文南油田的应用案例,总结经验并评价效果;4. 评估纳米树脂凝胶调驱技术在文南油田中的实际效果,为技术推广提供依据;5. 发现问题并展望未来发展方向,为进一步完善该技术提供参考。
通过以上研究目的的实现,旨在促进文南油田油藏开发效率的提高,为油田勘探开发领域提供新的技术支持与应用实践。
预交联凝胶驱油技术的研究与应用
预交联凝胶驱油技术的研究与应用贾海涛;黎春华【摘要】濮城油田经过多年的注水开发,注水开发效果在逐渐变差.近年来受然开展了多轮次调剖,但由于调剖技术的局限性,其表现为:随着调剖次数的增多,地层中的含有饱和度降低,提高波及系数有限,驱油程度降低,驱油效果逐渐变差.为了进一步提高采收率,开展了预交联凝胶驱油技术,预交联颗粒通过吸水膨胀后能够有效封堵大裂缝出水通道,使注入水发生流向改变,调整吸水剖面,不仅能够有效驱替中小裂缝中的原油,而且可以进入地层深部,使地层过渡地带与远井地带的原油得到有效驱替.达到提高驱油波及系数和提高采收率的效果.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2011(037)021【总页数】3页(P88-90)【关键词】濮城油田;高含水;预交联凝胶;驱油;实施;提高采收率;效果【作者】贾海涛;黎春华【作者单位】中原油田分公司采油二厂,河南,范县,457532;中原油田分公司采油二厂,河南,范县,457532【正文语种】中文【中图分类】TE357.46+2预交联凝胶驱油技术是在聚合物和凝胶堵水技术基础上发展起来的一种新的驱油技术。
预交联凝胶是在低浓度的聚合物(基丙烯酰胺分子量在2000万左右)溶液中加入少量的交联剂(有机铬金属离子和活性酚醛复合体系)及稳定剂(表面活性剂的复配物),形成以分子内交联为主、分子间交联为辅的交联程度较弱的三维网状结构体系,然后经过切片、烘干、造粒、筛分等工艺过程制备成凝胶微粒,颗粒性质介于凝胶和聚合物之间,分子尺寸比聚合物分子尺寸大的多,分子之间相互连接,搭成架子,形成空间网状结构,地层产出液或气体可以通过渗透压作用充满在凝胶中与大分子结构空隙中,吸水体积溶胀而不溶解、不降粘,具有很好的柔顺性、粘弹性及耐温、耐盐(抗二价离子)的能力。
在一定压差作用下,可以向地层深部运移,遇到喉道即产生堵塞,使注入水在层内改变方向,不再沿高渗带流动,从而增大扫油面积达到深部调剖和驱油作用[1]。
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河南油田微凝胶驱技术的矿场实践与认识孔柏岭、孙尚如、樊中海(中国石油化工股份有限公司河南油田分公司)以部份水解聚丙烯酰胺(HPAM)为主的聚合物驱技术在我国获得了广泛的应用和成功[1-4],但是聚合物驱技术存在以下问题:(1)HPAM耐盐性能差,污水配制HPAM溶液粘度仅为清水配制HPAM溶液粘度的三分之一;(2)HPAM耐温性能差,一般认为HPAM在实际油藏可应用的最高温度为75℃[5-7];(3)聚合物易窜流,调整剖面能力弱;(4)聚合物用量高,进一步降低成本的难度大。
为了改善聚合物驱应用效果,扩展HPAM的应用范围,河南油田从1995年开始,系统地开展了微凝胶驱技术(亦称低浓度交联聚合物驱技术)的研究。
总体技术思路就是在低浓度聚合物(HPAM)溶液中加入少量交联剂,通过分子间交联反应,大幅度地提高聚合物溶液的粘度和耐温抗盐能力,形成局部三维网状结构的微凝胶团,既有流度控制能力与驱替作用,又产生高的残余阻力系数,有较强的调剖作用。
关键技术就是研制出具有延迟成胶能力的交联剂,既保证微凝胶体系在地层中成胶,又保证微凝胶体系的长期注入能力,满足驱替技术对驱剂注入量的要求(>0.1V P)。
河南油田微凝胶驱技术的研究与应用经历室内研究、单井试注、单井驱替,多井组驱替先导矿场试验的历程。
在交联剂研制生产、配方筛选优化、成胶机理、影响成胶因素、渗流特征及驱油机理、方案设计、动态调配与效果评价等诸多领域都取得了较大的进展,逐渐发展成为河南油田一项特色的三次采油技术。
1 微凝胶驱技术的技术路线选择(1)选择微凝胶体系,利用交联反应解决聚合物(HPAM)的耐温抗盐问题。
(2)选择“驱”的技术路线,注重长期、规模效益。
微凝胶的注入量0.18 V P以上,称之为微凝胶驱技术而不是调剖技术或调驱技术。
(3)选择“低浓度聚合物(400 mg/L HPAM)”的技术路线,突出经济效益。
(4)选择“污水配制”的技术路线,解决污水回注问题,凸显社会效益。
2 微凝胶驱技术室内研究室内研究注重在交联剂研制生产、配方筛选优化、成胶机理、影响成胶因素、渗流特征及驱油机理等领域,实验结果表明[8-12]:(1)微凝胶体系聚合物用量少(400 mg/L)、临界成胶浓度低(150mg/L)、粘度可控易调(30~300 mPa.s),可用污水配制,耐盐100000 mg/L,耐温95℃以上,较大幅度扩大了聚合物驱的应用范围。
(2)成胶反应机理以HPAM分子间交联反应为主、分子内交联反应为辅,HPAM分子链的卷曲收缩有利于HPAM 分子间交联反应发生。
通过对HPAM 分子量、水解度及配制水矿化度选择,可以达到调节微凝胶体系成胶时间和成胶粘度的目的以适合不同油藏条件的需要。
(3)微凝胶体系流动条件下可以成胶,是一个边流动边成胶的过程,微凝胶的粘度、弹性模量、残余阻力系数都较HPAM 溶液有大幅度地提高。
(4)微凝胶体系显著的渗流特点是具有很强的封堵高渗层的能力,“调”的作用更大,具有强的液流转向能力。
微凝胶使高渗透率岩心的分流率从75~95.7%下降到32~56%,低渗透率岩心的分流率从4.3~25%增加到44~68%。
(5)微凝胶驱的采收率高于聚合物驱,组合驱(微凝胶段塞与聚合物段塞交替注入)的采收率高于微凝胶驱:“调”“驱”结合,效果优于单一的聚合物驱和单一的微凝胶驱(表1)。
表1 聚合物、微凝胶及组合驱油实验的压力、采收率3 微凝胶驱技术矿场试验3.1 矿场试验的历程3.1.1单井试注试验1997年1月在双河油田72℃油藏开展两口井的试注试验,2个月共注入25100m 3,井口压力从10.6MPa 上升到12.6MPa ,没有发现设备堵塞现象,注入性良好。
3.1.2单井驱替试验1998年7月在下二门浅25井开展了微凝胶单井驱替试验,在注入0.277 V P 聚合物溶液后,注入0.292 V P (110220m 3)微凝胶(HPAM :400mg/l 、Cr 3+:50mg/l ),成胶性能良好,压力由注聚合物时的4.2MPa 上升到6.1MPa ;没有发生井筒堵塞或注不进去的情况,注入性能良好。
3.1.3多井组驱替先导矿场试验组合驱的组合方式压力(MPa ) 采收率(%) 与聚驱相比提高采收率 (%) 水驱0.014 41.75 0.46V P 聚合物0.15 56.83 0.00 0.40V P 微凝胶0.38 60.71 3.88 0.20V P 聚合物+0.20V P 微凝胶0.29 59.42 2.58 0.21V P 微凝胶+0.20V P 聚合物0.28 66.43 9.59 0.16V P 微凝胶+0.16V P 聚合物+0.10V P 微凝胶 0.30 65.95 9.12(1)下二门油田H2III油组微凝胶驱先导矿场试验:下二门油田H2III油组含油面积2.75km2,油层埋深967~1173m,油藏温度52.8℃,地下原油粘度72.6 mPa.s,地层水矿化度2065mg/L,孔隙度23.88%,平均空气渗透率2.105μm2,渗透率变异系数0.90。
1998年9月开始注聚合物(1000mg/LHPAM)时,综合含水86.7%,采出程度24%。
1999年6月,在已注0.08V P聚合物的条件下,鉴于微凝胶体系在浅25井单井驱替注入试验成功,决定在H2III油组进行多井组先导矿场试验。
为了便于与聚合物驱进行比较,把H2III油组一分为二,北块继续聚合物驱,选取注聚井5口,对应采油井9口。
南块则进行微凝胶驱,选取注微凝胶井5口,对应采油井9口,年注入速度0.13V P。
2002年10月,注微凝胶溶液0.38V P(400mg/L HPAM、60mg/L Cr3+)后,转后续水驱。
(2)双河油田437Ⅱ1-2油组微凝胶驱先导矿场试验:双河油田437Ⅱ1-2油组油藏埋深1438米,平均有效厚度33.5米。
地层温度为67.6℃,地下原油粘度9.3mPa.s, 平均孔隙度20.9%,平均空气渗透率0.682μm2,渗透率变异系数0.71。
地层水属NaHCO3型,总矿化度4600mg/L,综合含水92.5%,采出程度40.7%。
为了微凝胶驱与聚合物驱进行比较,1999年8月在双河油田437Ⅱ1-2油组东部选取3口井注微凝胶(400mg/L HPAM、70mg/L Cr3+),受效油井5口,年注入速度0.12PV。
西部9口井注聚合物(800mg/L清水聚合物溶液),可对比受效油井11口。
2001年9月,3口注微凝胶井注入0.188V P微凝胶后,转注700mg/L的污水聚合物溶液。
2004年1月,注聚合物溶液0.32 V P,进入后续水驱阶段。
这种微凝胶段塞与聚合物段塞交替注入的开发模式称之为组合驱,双河油田437Ⅱ1-2油组是河南油田第一个理论指导下的组合驱矿场试验。
3.2矿场试验的动态特征微凝胶驱技术在矿场试验中的动态特点与聚合物驱技术相比差异很大,其内在原因是,微凝胶体系注入地层后,发生了聚合物分子间交联反应,形成局部三维网状结构的微凝胶团,聚合物的水动力学尺寸大幅度增加[13],渗流阻力增大。
3.2.1 微凝胶驱压力上升幅度比聚合物驱大下二门油田H2III油组微凝胶驱压力曲线的动态特点与聚合物驱相比有两点明显不同[14]:(1)压力曲线形态:聚合物驱压力曲线初期上升,之后趋于稳定;微凝胶驱的压力曲线一直稳定缓解上升。
(2)压力上升幅度:微凝胶驱与水驱相比压力上升了6MPa;聚合物驱与水驱相比压力上升了2MPa。
这说明微凝胶体系在地层中是一个边流动边成胶的过程,流动阻力不断增加;低浓度微凝胶体系在地层中的成胶性能是有保证的。
3.2.2 微凝胶驱调整剖面的能力比聚合物驱强“九五”以来,河南油田已在7个区块开展了聚合物驱工业化应用,统计结果表明,聚合物驱的剖面改善幅度仅为3~7%,原水驱吸水量大的层吸水量仍大,吸水量小的层吸水量仍少。
微凝胶驱的剖面明显得到改善,双河油田437Ⅱ1-2油组微凝胶驱矿场试验结果显示,水驱吸水量大的II21层吸水量由30.3%下降到10%,水驱吸水量小的II12层由17.3%上升到42%;下二门油田H2III油组微凝胶驱矿场试验结果显示,微凝胶驱可以进一步改善聚合物驱的吸水剖面 [14]。
3.2.3 微凝胶驱产出液聚合物浓度比聚合物驱低图1 437Ⅱ1-2油组西部聚驱、东部组合驱的产出液HPAM浓度曲线与聚合物驱相比,微凝胶驱产出液聚合物浓度很低(图1),很显然,微凝胶段塞比聚合物段塞稳定,防窜能力强,存聚率高。
3.2.4 微凝胶驱见效时间(0.18V P)比聚合物驱(0.06V P)晚1-2双河油田437Ⅱ1-2西部聚合物驱生产动态曲线(图2):注聚合物7个月(0.06V P)后,开始见效,0.15~0.25V P为见效高峰,0.30V P后,含水上升、日产油下降,目前日产油量已降到注聚合物前水驱的水平。
双河油田437Ⅱ1-2东部微凝胶驱的生产动态曲线(图2):注微凝胶24个月(0.18 V P),开始见效;改注聚合物后,明显见效,0.22V P达到见效高峰,至0.51V P仍处在见效高峰期,后续水驱阶段日产油量的下降速度也很慢。
3.2.5 后续水驱阶段含水回升慢,有效期比聚合物驱长下二门油田H2III南块微凝胶驱注微凝胶后期与后续水驱阶段,含水回升速度慢于聚合物驱(图3)。
图2双河油田437Ⅱ1-2油组微凝胶驱在后续水驱阶段日产油量的下降速度明显低于聚合物驱,也有图3所示的规律性。
这说明,微凝胶段塞在防止后续水驱指进方面效果明显。
图3 H2III北块聚驱、南块微凝胶驱的含水与日产油曲线3.2.6 微凝胶驱技术的增油效果好、驱剂成本低,经济效益好(1)下二门油田H2III油组先导矿场试验:截止到2004年12月,微凝胶驱吨聚合物换油105.3t/t,增油7.53万吨,提高采收率7.17%。
北块聚合物驱吨聚合物换油59.6t/t,增油6.54万吨,提高采收率7.03%。
微凝胶驱的增油效果好于聚合物驱,化学剂(HPAM+交联剂)费用降低19.9%。
此外,该矿场试验技术上的重大意义是,在保证微凝胶体系在地层中成胶的条件下,实现了微凝胶的大剂量注入(0.38V P),达到“驱替”技术对注入量的要求,是注入量完全可以与聚合物驱技术规模相比拟的微凝胶驱技术的矿场实践。
(2)双河油田437Ⅱ1-2油组先导矿场试验:截止到2004年12月,东部微凝胶驱吨聚合物换油85.2t/t,提高采收率6.01%。
而西部聚合物驱吨聚合物换油44.3t/t,提高采收率3.05%。
微凝胶驱提高采收率幅度比聚合物驱高2.96个百分点的条件下,化学剂(HPAM+交联剂)费用降低11.4%。