微球深部调驱技术介绍

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 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
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
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
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
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。
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。
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
-- +++
+
-
-
++
-+
- -+ + -- -- --
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
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。
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
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。
源自文库
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。
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。
++ ++ ++
--
++
- -+ +
-- -- --
++ ++ ++
--
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。
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
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