微球深部调驱技术介绍PPT课件
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《深部调驱方式方法》幻灯片
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讨论的问题
1、现有地层条件下确定水线涉及的方向？如何扩大涉及面积？ 2、现有调剖剂在地下的表现特征？是否适合胡庆油田的地质特点？ 3、如何定量描述储层物性参数？示踪剂技术如何在认识储层构造上发挥更重要的 作用？ 4、注水井深部调剖、调驱如何优化设计？ 〔1〕调驱时机如何确定？ 〔2〕合理调驱半径如何确定？ 〔3〕不同类型的调驱段塞如何组合？ 〔4〕井组调剖、调驱的注入强度如何确定？ 5、如何评价调剖、调驱效果？ 科学、全面、客观的评价调剖、调驱效果，应录取哪些资料？建立什么评价标准 体系？ 6、多轮次调剖、调驱效果逐渐变差的问题如何解决？ 7、如何建立调剖、调驱选井、选层原那么？ 〔1〕如何确定层内、层间调驱技术界限？ 〔2〕储层的封闭性与调驱的关系怎么确定？ 〔3〕如何确定目前状况下储层的孔喉半径？ 8、在高温〔900C以上〕高钙镁〔＞5000ｍｇ/ｌ〕地层条件下，最适合的调驱 剂是什么？
三、层内层间调剖调驱技术界限
复杂井况笼统调剖：对于局部井况复杂的笼统注水井以及夹层多且的笼统注水井。由于无法满足井筒坐封
条件，只能采用笼统注入方式，为减少调剖剂对非目的层
的伤害，一般可通过暂堵保持法实现调剖调驱剂的选择性
进入。
表面堵塞
注入调剖剂
恢复水驱
高渗层
胝渗层
暂堵剂
调剖剂
三、层内层间调剖调驱技术界限
2、单向受效型： 由于沉积环境的影响形成的油藏平面上渗透率的不均匀分布〔如河流相
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讨论的问题
1、现有地层条件下确定水线涉及的方向？如何扩大涉及面积？ 2、现有调剖剂在地下的表现特征？是否适合胡庆油田的地质特点？ 3、如何定量描述储层物性参数？示踪剂技术如何在认识储层构造上发挥更重要的 作用？ 4、注水井深部调剖、调驱如何优化设计？ 〔1〕调驱时机如何确定？ 〔2〕合理调驱半径如何确定？ 〔3〕不同类型的调驱段塞如何组合？ 〔4〕井组调剖、调驱的注入强度如何确定？ 5、如何评价调剖、调驱效果？ 科学、全面、客观的评价调剖、调驱效果，应录取哪些资料？建立什么评价标准 体系？ 6、多轮次调剖、调驱效果逐渐变差的问题如何解决？ 7、如何建立调剖、调驱选井、选层原那么？ 〔1〕如何确定层内、层间调驱技术界限？ 〔2〕储层的封闭性与调驱的关系怎么确定？ 〔3〕如何确定目前状况下储层的孔喉半径？ 8、在高温〔900C以上〕高钙镁〔＞5000ｍｇ/ｌ〕地层条件下，最适合的调驱 剂是什么？
三、层内层间调剖调驱技术界限
复杂井况笼统调剖：对于局部井况复杂的笼统注水井以及夹层多且的笼统注水井。由于无法满足井筒坐封
条件，只能采用笼统注入方式，为减少调剖剂对非目的层
的伤害，一般可通过暂堵保持法实现调剖调驱剂的选择性
进入。
表面堵塞
注入调剖剂
恢复水驱
高渗层
胝渗层
暂堵剂
调剖剂
三、层内层间调剖调驱技术界限
2、单向受效型： 由于沉积环境的影响形成的油藏平面上渗透率的不均匀分布〔如河流相
锦99块中东部纳米微球调驱技术的研究与实验
锦99块中东部纳米微球调驱技术的研究与实验锦99块经过多年的注水开发，平面上，油层的非均质性强，主体砂岩方向性强烈，尽管注采井网趋于合理，但油井见效具有明显的方向性。
纵向上非均质性严重，注水开发过程中层间矛盾较大，单层突进现象严重，油层动用极为不均。
从吸水剖面显示，吸水厚度占射开厚度的67.2%，主力吸水层的厚度占总厚度的31.0%。
这样客观上造成了见效的高渗透层含水高，产能高；而注水效果差的低渗透层地层压力低，产液能力低。
通过开展纳米微球调驱，改善了吸水剖面，提高了中、低渗透层的动用程度，到达了提高水驱波及体积，提高区块采收率的目的，具有很好的推广前景。
标签：锦99块；调驱；聚合物纳米微球1 锦99块总体概况1.1 地质概况锦99块位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡的西南部，北靠千12块，南邻锦7块。
开发目的层为杜家台油层，是一个被断層遮挡的边底水油藏，断块被五条正断层切割为三个独立的四级断块，即东块、西块和中块。
东块为断鼻构造，高点在11-01井处；中块为东南向西北方向抬起，高点在13-502井和16-5204井处；西块是被两条断层夹持的断鼻构造，高点在18-03井处。
1.2 生产现状本次调驱部署集中在锦99块中东块，下面重點对锦99块中东块进行调驱部署研究。
截止到2015年7月锦99块中东块共有油井42口，开井33口，日产油40.4t，日产水612.2t，含水93.8%，累产油236.9698×104t，累产水923.1196×104t，采油速度0.16%，采出程度26.51%。
注水井17口，开井16口，日注水量1392m3，累注水1419.3962×104t，月注采比2.13，累注采比1.21。
2 存在的主要问题2.1 局部注采系统不完善，油水井井况差，限制挖潜措施锦99块目前共有油井83口，开井56口，共有水井39口，开井20口，开井注采井数比1：2.8，注采井数比偏低。
沈阳药科大学药剂学课件 微球PPT幻灯片
(四) 影响纳米粒的包封率、 收率及载药量的因素
1. 制备工艺和附加剂的影响 2. 纳米粒表面电性的影响 3. 介质pH值和离子强度的影响
(五) 纳米粒的稳定性考察
1. 灭菌 2. 贮藏 3. 冷冻干燥
(六) 纳米粒的质量评价
1. 粒子形态和粒径分布检查 2. 再分散性检查 3. 包封率与泄漏率检查 4. 突释效应检查 5. 有机溶剂的限度检查
乳酸、丙交酯乙交酯共聚物、聚3-羟基 丁酸酯等)、聚丙烯酸树脂类、聚酰胺、 乙基纤维素、纤维醋法酯(CAP)等。
❖这些聚合物都表现出一定的降解、溶蚀的特性，
降解是指聚合物断键、分子量减小直至成为单体， 溶蚀是指分解的小分子脱离聚合物。
❖聚酯类属于生物可降解材料，其降解特性与释药
性能有十分密切的关系。某些聚酯类材料的生物 降解时间如下：聚乳酸（12~16个月）、聚乙交酯 （2~4个月）、乙交酯与丙交酯共聚物的重量比为 50:50（2个月）、85:15（5个月）。
2.冷却-匀化法(cold-homogenization)
是将药物与高熔点脂质混合熔融并 冷却后，与液氮或干冰一起研磨，然后 与表面活性剂溶液在低于脂质熔点 5~10℃的温度下进行多次高压匀化，即 可得到粒径稍大的纳米粒，但适用于对 热不稳定的药物。
3. 微乳法(microemulsion)
在熔融的高熔点脂质中加入磷脂、助 乳化剂与水制成微乳，再将其倒入冰 水中冷却即得。本法的关键是选用恰 当的助乳化剂：助乳化剂应为药用短 链醇或非离子型表面活性剂(其分子长 度约为乳化剂分子长度的一半)。
一、微球(Microspheres)
➢微 球 是 药 物 溶 解 （ 或 分 散 于 ） 高 分 子材料骨架中所制成的球形（或类球 形）实体，其粒径大小因使用的目的 而异，通常的范围是1~250m。
新型聚合物微球逐级深部调剖技术
（ ５ ６ ８５ ２ ５ Ｅ—ｍａ ：ｈ ｅ ｉ ｓ ｆｃｒ。 ０ ４ ）５ ２ ６ ， ｉ ｓｑｍａ＠ ｌ ．ｏ ｌ ｌ ｏ ｎ
维普资讯
油
气
地
质
与
采
收
率
２０ 年 ７ ０６ 月
后， 再称 取 ８ ｇ司班 一 ０ ７ ８ ，ｇ吐温 一 ０，５ ６ ４ ｇ白油 放人
外层是水化层 ， 使微球在水 中稳定存在 ， 不会沉淀 ； 中间为交联聚合物层 ， 保证微球 具有弹性及变形性 ； 内部为凝胶核 ， 使微球封堵时具有强度。目 ， 前 用微
乳液技术可以合成出所设计的纳米／ 微米级微球。
术 容 易 受 污 水 水 质 影 响， 使 体 系性 能 受 到影 而 响［ 。聚合物微 球逐级调剖技术 正是为了解决 以 ９ ］
反应器中充分搅拌 ， 即可得到透明或半透 明状 的微 乳液 。在微乳液中再加入 Ｏ １ 用 ｌ 苯溶解好的引 ．ｇ ｇ 发剂偶氮二异丁腈 ， 然后将反应器置于冰水浴中 ， 通 氮除氧 ２ ｍｎ用紫外灯（ ０ Ｗ 高压汞灯 ， ０ ｉ， １ ０ Ｏ 灯与反 应器间距 １ｅ 照射 １ｍｎ 聚合 反应 即完成。成 ５ｍ） ８ ｉ， 品体系是以白油为外相的透明或半透明微乳液状。
以上设想 ， 设计了可进入地层深部的初始尺寸为纳 米／ 微米级的聚合物微球。从图 ｌ 以看 出， 可 微球最
变差 ， 造成管外窜槽 ， 加剧 了层间矛盾 ， 致使注水效 果变差。堵水调剖能有效封堵高渗透层 ， 是改善储 层非均质性的重要措施之一 － Ｊ但 在特高含水开 ｌ ， 发后期 ， 由于堵调体系性能等因素的限制 ， 多轮次调
和填 油砂模 拟岩心管 中的封堵性 能， 结果表 明， 聚合物微球在岩心 中具 有封堵 、 突破 、 深入 、 再封堵 的逐级封堵和逐
维普资讯
油
气
地
质
与
采
收
率
２０ 年 ７ ０６ 月
后， 再称 取 ８ ｇ司班 一 ０ ７ ８ ，ｇ吐温 一 ０，５ ６ ４ ｇ白油 放人
外层是水化层 ， 使微球在水 中稳定存在 ， 不会沉淀 ； 中间为交联聚合物层 ， 保证微球 具有弹性及变形性 ； 内部为凝胶核 ， 使微球封堵时具有强度。目 ， 前 用微
乳液技术可以合成出所设计的纳米／ 微米级微球。
术 容 易 受 污 水 水 质 影 响， 使 体 系性 能 受 到影 而 响［ 。聚合物微 球逐级调剖技术 正是为了解决 以 ９ ］
反应器中充分搅拌 ， 即可得到透明或半透 明状 的微 乳液 。在微乳液中再加入 Ｏ １ 用 ｌ 苯溶解好的引 ．ｇ ｇ 发剂偶氮二异丁腈 ， 然后将反应器置于冰水浴中 ， 通 氮除氧 ２ ｍｎ用紫外灯（ ０ Ｗ 高压汞灯 ， ０ ｉ， １ ０ Ｏ 灯与反 应器间距 １ｅ 照射 １ｍｎ 聚合 反应 即完成。成 ５ｍ） ８ ｉ， 品体系是以白油为外相的透明或半透明微乳液状。
以上设想 ， 设计了可进入地层深部的初始尺寸为纳 米／ 微米级的聚合物微球。从图 ｌ 以看 出， 可 微球最
变差 ， 造成管外窜槽 ， 加剧 了层间矛盾 ， 致使注水效 果变差。堵水调剖能有效封堵高渗透层 ， 是改善储 层非均质性的重要措施之一 － Ｊ但 在特高含水开 ｌ ， 发后期 ， 由于堵调体系性能等因素的限制 ， 多轮次调
和填 油砂模 拟岩心管 中的封堵性 能， 结果表 明， 聚合物微球在岩心 中具 有封堵 、 突破 、 深入 、 再封堵 的逐级封堵和逐
吉格森油田柔性微凝胶深部调驱体系室内研究及现场应用——以淖尔区块为例
对 于柔性 微凝 胶 深 部 调 驱 来说 ， 主要 依靠 其 遇 水膨胀 ， 遇油 不膨 胀 的溶 胀 机 理 将 柔 性微 凝胶 分 散 颗粒 注 入油 层 深 部 后 ， 堵 塞 高渗 层 的 水 流 通 道 ， 使 注入 水 在油 藏 中流 向低 渗 层 ， 后 期 注 入 的 柔 性微 凝 胶分 散 颗粒 又将 堵塞 低 渗 层 ， 使 注 入 水 流 入 更低 的 低渗 层 ， 形成 多级 调 堵 ， 提 高 波 及 系数 ， 增 大 波及 体 积， 从 而 提高 原油 采 收率 Ｊ 。因此 ， 开展 柔 性 微凝
程专业硕士 研究 生。研 究方 向 ： 提 高采 收率 及 油 田化 学技 术 。Ｅ —
ｍａ ｉ ｌ ： １ １ ６ ０ ５ ５ ７ ３ ７ ＠ ｑ ｑ ． ｃ ｏ ｎ。 ｒ
首先 对柔 性 微 凝 胶 微 球 颗 粒 进 行 性 能 指 标 的
检测 评价 ， 主要 有 分 散溶 解 性 、 水 化 膨 胀倍 数 、 热 稳
变， 构 造显 得 复杂 破 碎 ， 投入 开发 ５个 断 块 ， 含 油 面 积６ ． ９ ｋ ｍ ， 地 质储量 ９ ４ ２ ． ６ ８× １ ０ ｔ ， 可采储量 ８ ７ ． ４×
胶 深部 调驱 具有 重要 的意 义 与仪器
１ ０ ｔ ， 平 均孔 隙度 １ ５ ． ５ ％ 。主力 断块 是 淖 ２ ２及 淖 ６
断块 ， 连 通性 、 含油性 较好 ， 地下 原油物性一 般 ， 地 层水 矿化 度 高 。
实验 材料 ： ①天然岩心 ： 吉格 森 油 田淖 ２ ２断 块
天然岩心 ； ②实验用水 ： 淖２ ２ 断块地层水 ， 总矿化度 平均 ９ ３ ６ １ ９ ｍ ｇ ／ Ｌ ， 水型为 Ｃ ａ Ｃ １ ２ 水型； ③聚苯乙烯微
低张力聚合物微球调驱机理及注入参数优化
低张力聚合物微球调驱机理及注入参数优化付美龙;张蒙;胡泽文;汪溢;杜伟【摘要】聚合物微球在溶胀以前粒径较小,能随注入水顺利进入油藏深部,在地层高温作用下,聚合物微球吸水溶胀,粒径变大,最后以架桥的方式堵塞地层喉道,实现油藏的深部调剖.在低倍显微镜下观察岩心切面的微球,可以明显看到其运移—架桥—堵塞—变形—突破再运移—再堵塞的调剖过程.宏观机理验证中发现注入聚合物微球后,驱替压力明显上升,证明了堵塞的存在.通过注入参数优选,最后发现0.3％微球和0.5％表面活性剂1:1在0.5 mL/min速度下交替注入0.5 PV,溶胀48 h后的驱油效果最好.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)008【总页数】4页(P1784-1787)【关键词】低张力聚合物微球;驱油机理;参数优化【作者】付美龙;张蒙;胡泽文;汪溢;杜伟【作者单位】长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100【正文语种】中文【中图分类】TQ39;TE397目前，中原油田多数油藏已处于高含水或特高含水开发阶段[1]。
文25东区块属河流相沉积，层内非均质严重,渗透率表现为正韵律特征，渗透率级差＜17倍[2]，突进系数＜3，变异系数＞0.9，总体上表现中等略偏强的层内非均质性[3]。
经过多年注水开发，层内矛盾进一步加剧[4]。
鉴于中原油田地层温度高、地层水矿化度高，常规三次采油技术难以适应。
为解决中原油田含水率高以及采收率低的现状，油田相继开展了CO2吞吐、N2驱、空气驱、合成聚合物驱、交联聚合物驱、微生物采油等项现场试验[1]，但效果都不甚理想。
为了克服严重的层间非均质性，增大注入水的波及面积以及洗油效率，文25东区块引进低张力聚合物微球调驱工艺，实现油田的增产稳产。
调驱体系的研究及其完善PPT公开课(39页)
散的剩余油；
1、水驱现状的快速判别研究
三、设计优化与现场应用 不同注入速度下的分流量
剩余油、水淹状况、水线推进速度，地层相关参数的变化等。
只有大连广汇聚合物配制凝胶的稳定时间在21天左右 （三）现场推广应用效果
四、结论与认识 1、水驱现状的快速判别研究
25口井共注入调驱剂88670m3,平均单井注入3600m3，平均注水压力由4. （2）吸水速度可控，最长膨胀时间可达5～10天； 发展成为水井的主体治理措施之一，在改善水驱开发效果方面发挥重要作用。
一、井口压降曲线法的发展与应用 (2)避免了对低渗透层的污染。
交联聚合物凝胶体系是我油田应用的主体体系。
调驱层位： NmⅡ679Ⅲ23 以小排量施工为主，尽使调驱剂选择性进入水流优势通道，减少低渗透部位的污染。
二、调驱体系的研究与完善 （二）提高深部调驱效果的关键是实现充分调剖，最大限度地扩大注水波及体积，使后续流体产生液流深部转向，驱替地层中高度分
井口压降曲线—充满度法
t
PI ＝ 0 p(t)dt t
t
t
FD0p(t)dt 10p(t)dt PILeabharlann p0t p0 tp0
PI——注水井的压力指数
FD ——充满度
▲若FD = 0，地
层为大孔道控制
▲若FD = 1，地
层无渗透性
▲调驱充分: 充 满度0.65～ 0.95
作用：1、区块中调驱井筛选 2、油藏非均质程度与调驱处理程度的判断
（一）交联聚合物凝胶配方的研究完善
• 交联聚合物凝胶 体系是我油田应 用的主体体系。
• 实施效果的关键 是成胶的可靠性 和稳定性
性能影响因素
聚合物 交联剂 聚交比
温度 配制水
1、水驱现状的快速判别研究
三、设计优化与现场应用 不同注入速度下的分流量
剩余油、水淹状况、水线推进速度，地层相关参数的变化等。
只有大连广汇聚合物配制凝胶的稳定时间在21天左右 （三）现场推广应用效果
四、结论与认识 1、水驱现状的快速判别研究
25口井共注入调驱剂88670m3,平均单井注入3600m3，平均注水压力由4. （2）吸水速度可控，最长膨胀时间可达5～10天； 发展成为水井的主体治理措施之一，在改善水驱开发效果方面发挥重要作用。
一、井口压降曲线法的发展与应用 (2)避免了对低渗透层的污染。
交联聚合物凝胶体系是我油田应用的主体体系。
调驱层位： NmⅡ679Ⅲ23 以小排量施工为主，尽使调驱剂选择性进入水流优势通道，减少低渗透部位的污染。
二、调驱体系的研究与完善 （二）提高深部调驱效果的关键是实现充分调剖，最大限度地扩大注水波及体积，使后续流体产生液流深部转向，驱替地层中高度分
井口压降曲线—充满度法
t
PI ＝ 0 p(t)dt t
t
t
FD0p(t)dt 10p(t)dt PILeabharlann p0t p0 tp0
PI——注水井的压力指数
FD ——充满度
▲若FD = 0，地
层为大孔道控制
▲若FD = 1，地
层无渗透性
▲调驱充分: 充 满度0.65～ 0.95
作用：1、区块中调驱井筛选 2、油藏非均质程度与调驱处理程度的判断
（一）交联聚合物凝胶配方的研究完善
• 交联聚合物凝胶 体系是我油田应 用的主体体系。
• 实施效果的关键 是成胶的可靠性 和稳定性
性能影响因素
聚合物 交联剂 聚交比
温度 配制水
深部调驱用纳米聚合物微球的研究进展
2 纳米聚合物微球合成技术进展
纳米微球一般以 AM( 丙烯酰胺) 为聚合单体, 以 AA ( 丙 烯 酸) 和 AMPS ( 2-丙 烯 酰 胺-2-甲 基 丙 磺 酸)等为功能性单体共聚而得,制得的聚丙烯酰胺 微球无毒、可溶于 水, 有 一 定 的 耐 热 性 能, 微 球 的 初 始粒径为纳 米 级 别, 具 有 较 好 的 分 散 性, 易 水 化 溶 胀,而且微球的溶 胀 程 度 可 控 制, 在 实 际 油 田 应 用,
率,但这种调驱剂 一 般 只 能 对 近 井 地 带 进 行 有 效 封 堵,运移能力不强[6] ,不利于深部调驱,给以后的重 复调驱带来极大困难。
聚合物微球因其对水、温度和矿化度具有良好 抵抗力以及较低的使用成本而受到更多关注,作为 一项新型调驱技术,在油田开采 中取得了良好成 果,大大提升了水驱 油 的 效 率,大 幅 提 高 油 田 采 油 效率。 在国外,法 国 石 油 研 究 所 ( IFP ) [7] 制 备 了 一 种水溶性聚丙烯酰胺微球,可以大幅度降低水相渗 透率实现深 部 调 驱;Al-Anazi 和 Sharma[8] 制 备 了 一 种酸敏聚合物电解质调驱剂,可以交联形成分子网 状结构的微凝胶,但其表观黏度会影响其调驱效果。
Abstract:The efficient extraction of crude oil is an important foundation for the country’ s sustainable development, and how to enhance oil recovery is an urgent problem to be solved. As a new type of deep profile control agent, nanoscale polymer microspheres have achieved significant application effects in the oilfields. The effect of enhancing waterflood recovery is obvious, which effectively supports the stable production of oilfields. Based on the review of the development process and preparation methods of nanoscale polymer microspheres, this paper introduces the current research situation of the mechanism of deep profile control of nanoscale polymer microspheres, and points out that it is urgent to establish a set of experiment methods and mathematical models that can reveal the microscopic mechanism of nanoscale polymer microspheres from the aspects of improving sweep efficiency and oil washing efficiency, systematically explain the microscopic oil displacement mechanism of nanoscale polymer microspheres. This is of great significance to elucidate the micro-mechanism of nanoscale polymer microspheres improving oil recovery and guide the development and application of new nanoscale displacement materials.
纳米微球一般以 AM( 丙烯酰胺) 为聚合单体, 以 AA ( 丙 烯 酸) 和 AMPS ( 2-丙 烯 酰 胺-2-甲 基 丙 磺 酸)等为功能性单体共聚而得,制得的聚丙烯酰胺 微球无毒、可溶于 水, 有 一 定 的 耐 热 性 能, 微 球 的 初 始粒径为纳 米 级 别, 具 有 较 好 的 分 散 性, 易 水 化 溶 胀,而且微球的溶 胀 程 度 可 控 制, 在 实 际 油 田 应 用,
率,但这种调驱剂 一 般 只 能 对 近 井 地 带 进 行 有 效 封 堵,运移能力不强[6] ,不利于深部调驱,给以后的重 复调驱带来极大困难。
聚合物微球因其对水、温度和矿化度具有良好 抵抗力以及较低的使用成本而受到更多关注,作为 一项新型调驱技术,在油田开采 中取得了良好成 果,大大提升了水驱 油 的 效 率,大 幅 提 高 油 田 采 油 效率。 在国外,法 国 石 油 研 究 所 ( IFP ) [7] 制 备 了 一 种水溶性聚丙烯酰胺微球,可以大幅度降低水相渗 透率实现深 部 调 驱;Al-Anazi 和 Sharma[8] 制 备 了 一 种酸敏聚合物电解质调驱剂,可以交联形成分子网 状结构的微凝胶,但其表观黏度会影响其调驱效果。
Abstract:The efficient extraction of crude oil is an important foundation for the country’ s sustainable development, and how to enhance oil recovery is an urgent problem to be solved. As a new type of deep profile control agent, nanoscale polymer microspheres have achieved significant application effects in the oilfields. The effect of enhancing waterflood recovery is obvious, which effectively supports the stable production of oilfields. Based on the review of the development process and preparation methods of nanoscale polymer microspheres, this paper introduces the current research situation of the mechanism of deep profile control of nanoscale polymer microspheres, and points out that it is urgent to establish a set of experiment methods and mathematical models that can reveal the microscopic mechanism of nanoscale polymer microspheres from the aspects of improving sweep efficiency and oil washing efficiency, systematically explain the microscopic oil displacement mechanism of nanoscale polymer microspheres. This is of great significance to elucidate the micro-mechanism of nanoscale polymer microspheres improving oil recovery and guide the development and application of new nanoscale displacement materials.
孔喉尺度弹性微球的深部调驱性能
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１ ６ ． １ １ ％（ 低渗 管） 、 １ １ ． ２ ８ ％（ 中渗管） 和５ ． ０ ２ ％（ 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 ． ７ ３ ％， 具有 良好 的聚驱后深部调驱效果。
孔喉尺度弹性微球的深部调驱性能
姚传进 ， 李 蕾， 雷光伦 ， 高雪梅
中国石 油大 学 （ 华东 ） 石 油工 程学 院 ， 山东 青 岛 ２ ６ ６ ５ ８ ０
摘
要： 针 Leabharlann 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 、
钭 撑｛ ｌ ： 崴 缸
Ｖｏ１ ． ３ ５ Ｎｏ． ４ Ａ ｕ ｇ． ２０１ ３
Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ８ ６ ３ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ —５ ０ ８ ６ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ４ ． ０ １ ６ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４ —５ ０ ８ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ｌ １ ４— ０ ７ 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｅ ３ ５ ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ
微球深部调驱技术介绍
2 国内外现状及发展趋势
１.4调剖失败的形式
之二:调剖剂对层位选择性差，调剖后堵塞低渗层。
2 国内外现Hale Waihona Puke 及发展趋势１.4调剖失败的形式
之三:调剖深度浅，注入水绕流，调剖有效期短。
2 国内外现状及发展趋势
深部调剖目的是将调剖 剂送至地层深部，能够随 着注入水不断向前运移， 调剖剂逐级对地层孔喉进 行封堵，使注入水在油藏 中不断改变流向，最大限 度的提高注入水的波及体 积。
2 基本思路
阴离子型
中性
阳离子型
尺寸控制技术 10nm～10mm 微乳、乳液聚合
组分控制 水化时间和水化倍数
根据油藏和工艺要求生产所需要的调驱剂
表面性质
封堵机理及微 球大小与地层 孔喉的匹配关系
膨胀系数
汇报提纲
第一部分：微球调驱材料研究 1 项目来源 2 国内外现状及发展趋势 3 活性微球深部调剖机理
弱凝胶
子
弱凝胶
整体凝胶
整体凝胶
HPAM<300ppm HPAM>5000ppm
缺点：是两种物质的交联反应，溶液具有不稳定性，进入地 层后存在其他竞争反应，如聚合物降解、金属离子絮凝，深 度调剖效果不明显。
2 国内外现状及发展趋势
１.4调剖失败的形式
之一:由于大孔道的存在不能造成堵塞，调剖剂完全失效。
Time （minutes）
20mL为单位的油水变
化
总 出 液量（20mL）
25
油量（mL）
水 量（mL）
20
15
注
注水
10 注水 球
5
0
400 600 800 1000 1200 1400 1600
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提高驱替液的粘度 使用各种调剖技术 表面活性剂复合驱
1 国内外现状及发展趋势
调剖 技术 种类
无机型调 剖技术
聚合物型 调剖技术
泡沫型 调剖技术
无机型沉淀型 无机型颗粒型 聚丙烯酰胺 聚合物凝胶 两相泡沫调剖 三相泡沫调剖
1 国内外现状及发展趋势
１.1无机型材料
作用原理：
注
水
无
H2SO4+CaCO3 →CaSO4+CO2+H2O
2 基本思路
针对油藏： 1、聚合物驱不适用的油藏(低渗高温高盐) ，改善水驱效果 2、聚合物驱后中高渗透油田，进一步提高采收率 技术原理与依据
利用地层孔喉，封堵渗水通道，调整水驱剖面，扩大水波 及体积 技术关键
开发在水中可以以任意浓度均匀分散，并且吸水后几倍、 十几倍甚至上佰倍膨胀的纳米、亚微米聚合物交联小球，作 为调堵材料，具有现有聚合物不能达到的耐温抗盐性能。
3 活性微球深部调剖机理
微球水化膨胀图片
水化前聚合物微球A的TEM照片
3 活性微球深部调剖机理
水化时间：一天 70度，10000ppm矿化度
聚合物微球深部调驱技术
中国石油大学
2010年6月
汇报提纲
第一部分：微球调驱材料研究 第二部分：矿场应用实例
汇报提纲
第一部分：微球调驱材料研究 1 国内外现状及发展趋势 2 基本思路 3 活性微球深部调剖机理
1 国内外现状及发展趋势
提收 高率 原的 油途 采径
提高注入液 的波及体积
提高注入液 的洗油效率
2 基本思路
选择孔喉作为工作部位，实现液流改向
•堵塞水的通道 在油藏深部孔 喉处堵塞“水 通道”，提高 局部压差， 扩 大微观、宏观 波及体积。
2 基本思路
材料的技术要求
1、要求在吸水膨胀前，直径远远小于地层孔喉直径（纳米级） 2、要求在吸水膨胀后，直径达到微米甚至几十微米，体积可 控 3、要求吸水膨胀达到最大体积的时间从几小时到几天甚至一 个月，速度可控 4、要求根据不同的地层，吸水微球的弹性可控，用于调节阻 力系数 5、要求生产成本低于现有驱油聚合物，降低注入成本 6、要求注入工艺简单
2 国内外现状及发展趋势
１.4调剖失败的形式
之一:由于大孔道的存在不能造成堵塞，调剖剂完全失效。
2 国内外现状及发展趋势
１.4调剖失败的形式
之二:调剖剂对层位选择性差，调剖后堵塞低渗层。
2 国内外现状及发展趋势
１.4调剖失败的形式
之三:调剖深度浅，注入水绕流，调剖有效期短。
2 国内外现状及发展趋势
++ ++ ++
--
++
- -+ +
-- -- --
++ ++ ++
--
聚合物核壳结构微球是带有电荷的微米级颗粒，颗粒外部带有负电荷，在水 中可溶涨，不与近井地带的地层岩石发生吸附；内层是带有正电荷的交联型凝 胶，在水中溶涨速度快于颗粒外层组分，因此体积膨胀达到一定程度时，正电 荷会裸露，颗粒之间发生电性吸附聚并，具有封堵能力，正电荷也会吸附在岩 石表面，提高封堵效果。同时，这类材料使用工艺简便，微溶胶体系粘度低， 注入容易，可以用污水直接配制。
井
机 沉
H2SO4+MgCO3→ MgSO4+CO2+H2O FeSO4+2H2O→ Fe(OH) +H2SO4
淀
N a 2 S i O 3 2 H C l H 2 S i O 3 2 N a C l
型
N a 2 S i O 3 C a C l 2 C a S i O 3 2 N a C l
深部调剖目的是将调剖 剂送至地层深部，能够随 着注入水不断向前运移， 调剖剂逐级对地层孔喉进 行封堵，使注入水在油藏 中不断改变流向，最大限 度的提高注入水的波及体 积。
深部调剖技术
调剖剂满足“进得去、堵 得住、能移动”的要求 ！！
汇报提纲
第一部分：微球调驱材料研究 1 国内外现状及发展趋势 2 基本思路 3 活性微球深部调剖机理
高矿化度海水中微球的单个微球的膨胀速度很慢，然而在海水中， 钙镁离子浓度较高，微球水化后发生桥联，多个微球桥联后总的 直径可达到几十甚至几百微米，用来封堵大孔道。
3 活性微球深部调剖机理
微球种类3：初始粒径为微米，膨胀后彼此粘结封堵
--
+-
+
遇水 膨胀
-- +++
+
-
-
++
-+
- -+ + -- -- --
3 N a 2 S i O 3 A l 2 S O 4 3 A l 2 S i O 3 3 3 N a 2 S O 4
生含 产水 井量
低渗透层
高渗透层
技术特点：
生成的沉淀为絮状，粒径较大，强度大，耐温耐盐 性能良好，有效的堵塞地下的大孔道和裂缝，其不 具备压缩性，进入性差, 不能深部调剖。
１ 国内外现状及发展趋势
无 机 型 颗 粒 型
如：石灰乳调剖， 粘土/水泥分散体调剖，水膨体调剖
特点：封堵后不能继续向地层深部移动；颗粒型堵剂在现场应 用，还存在注入困难和封堵半径小的问题。
１ 国内外现状及发展趋势
１.2泡沫型材料
泡
水
沫
型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
调
R2
R1
剖
技
术
泡沫气泡界面通过变形 对液流产生贾敏效应。
贾敏效应可以叠加，对 水流产生很高的阻力。
特点:调剖效果好，是一种新的方向，需解决气源的 问题。
１ 国内外现状及发展趋势
１.3聚合物材料
聚 聚合物溶液
合
聚合物溶液
物
凝
胶
LPS溶液
金
LPS
属 离
弱凝胶
子
弱凝胶
整体凝胶
整体凝胶
HPAM<300ppm HPAM>5000ppm
缺点：是两种物质的交联反应，溶液具有不稳定性，进入地 层后存在其他竞争反应，如聚合物降解、金属离子絮凝，深 度调剖效果不明显。
2 基本思路
阴离子型
中性
阳离子型
尺寸控制技术 10nm～10mm 微乳、乳液聚合
组分控制 水化时间和水化倍数
根据油藏和工艺要求生产所需要的调驱剂
表面性质
封堵机理及微 球大小与地层 孔喉的匹配关系
膨胀系数
汇报提纲
第一部分：微球调驱材料研究 1 项目来源 2 国内外现状及发展趋势 3 活性微球深部调剖机理
3 活性微球深部调剖机理
3.1微球的种类
微球种类1：初始粒径为纳米， 膨胀后架桥封堵。
水化层 交联聚 合物层 凝胶核
用微乳技术可以合成具有以 上结构的聚合物微球
r 8K
r：孔隙半径 1～20μm K:渗透率 Φ ：孔隙率
3 活性微球深部调剖机理
微球种类2：初始粒径为纳米， 膨胀后与钙镁离子作用成网状结构封堵。