胶态分散凝胶的研制及其性能评价研究

胶态分散凝胶的研制及其性能评价研究

罗宪波[1]2003年在《胶态分散凝胶的研制及其性能评价研究》文中认为油藏的非均质性和不利的油水流度比造成注入水沿高渗透层突进,大大降低了注入水的波及效率,注水井调剖技术是有效的解决手段之一。胶态分散凝胶同时具有调剖和驱油的作用,胶态分散凝胶深部调剖技术是一项新兴的提高采收率技术,该技术对于提高老油田注水开发效率有着重要意义。针对大港油田港东作业区的地质开发特征,本文研制了胶态分散凝胶体系,以NTGU装置和Brookfield粘度计作为评价工具,评价了胶态分散凝胶的性能,并通过扫描电镜和偏光显微镜观察胶态分散凝胶的微观结构。本文通过单岩心线型填砂管、并联岩心填砂管和平面五点井网注采模型进行了胶态分散凝胶调驱实验,结果表明,胶态分散凝胶具有良好的选择性,剖面改善效果好,耐冲刷,封堵高渗透层迫使后续液流改向的功能。胶态分散凝胶深部调剖剂的研制为提高高含水油田的采收率提供了一种新的方法。

郭志东[2]2010年在《CDG深度调驱提高采收率技术研究》文中研究指明通过对深度调剖技术系统研究,形成一套完整可行的深度调剖技术,解决目前深度调剖技术成功率低的问题。本文从交联剂的合成到凝胶体系的评价,从数值模拟机理研究到现场应用效果的评价,对深度调剖技术各个环节进行了探讨。根据理论推导,成功找到高铝含量的柠檬酸铝交联剂,该交联剂具有铝离子含量高、稳定时间长和凝固点低的特性,非常适合高寒地区应用。针对凝胶体系成胶的实验室评价方法,认为转变压力法比粘度法更可靠,但是由于实验室的测试条件与现场实际有着较大区别,实验室的检测结果不能反映油田生产实际,通过实验室条件与生产实际条件聚合物粘度检测的差异,可以反映出凝胶体系也存在差异,既污水配制的凝胶体系在实验室条件下不成胶,但是在生产条件下是可以成交的,这从现场试验结果得到证实,因此有必要开展油藏条件下凝胶体系评价方法研究,建立相关的标准。本研究研发的凝胶体系在实验室岩心实验结果表明:在聚合物浓度相等、实验条件相同的情况下,新配制的CDG阻力系数小于聚合物溶液的阻力系数,但CDG的残余阻力系数却比聚合物溶液的残余阻力系数大数倍。滞留量测试结果表明:CDG与聚合物溶液比较,由于微胶粒更容易被岩石孔隙喉道所捕集,CDG中聚合物的滞留量比单纯聚合物溶液大一倍。流量分配及驱油效果实验表明:CDG能够调整高、中、低渗透层的流量分配,大大提高非均质油层的采收率,相同注入量情况下比聚驱多提高采收率7%以上。通过几个矿场试验的总结,表明CDG在矿场试验中的动态反应与室内岩心实验的趋势一致。在注入CDG初期压力上升较聚合物驱缓慢,在注入0.1PV后,压力上升与聚驱相当,但是在注入CDG后期(一般0.35PV),CDG的注入能力不如聚合物,说明在注入强度相当的情况下,聚合物驱的注入压力升幅主要发生在注入初期,后期升幅缓慢,注入一定孔隙体积后趋于稳定,整个过程升幅较大,转注水后,压力开始快速下降,而CDG的注入压力初期升幅较缓,后期升幅较大,转注水后,压力开始缓慢下降,仍然维会持较高水平。聚合物驱吸液指数在注聚后的前两年下降,当全区综合含水进入最低点时,吸液指数下降到最低点,之后回升,到注聚后期已高于注聚前8.9%,转入注水后,吸液指数逐步回升,试验结束时高于聚驱前33.1%。CDG调驱的吸液指数在注CDG后逐步下降,1.5年后下降到最低,以后处于稳定状态,后续水驱开始时,有所回升,但是没有超过注CDG前的水平。在同一区块,注入量相当、油藏条件相对较差的情况下,CDG仍然比聚合物驱多提高采收率3%以上。用污水配制CDG的矿场试验也见到非常好的效果,尤其是聚驱后实施CDG的试验区注入压力上升较为明显,说明CDG在油藏条件下具有很好的成交性能。通过矿场试验的动态分析表明,CDG的注入量一定要足够在油藏中建立完好的“拦水坝”,确保拦住后续的低粘度驱替液,才能见到好的驱油效果。通常至少要注入0.35PV的CDG以上,才能确保调剖效果,大量的CDG注入和见效滞后聚驱的事实,也证明CDG在油藏中可以运移,并且在运移中能够成胶。

韩少鑫[3]2008年在《呼和诺仁油田贝301区块调剖技术研究及应用》文中研究说明本文分析呼和诺仁油田贝301区块地质特征,确定其调剖的必要性以及需要调剖的层系。总结凝胶调剖的发展历史及现状,研究凝胶的成胶机理。以聚丙烯酰胺、六次甲基四胺以及间苯二酚为主要原料,并加入适当的成胶时间调解剂,研制出一套适合贝301区块多储集类型、储层物性条件差、岩性变化复杂等地质特点的调剖剂体系,通过大量的室内筛选实验,得到凝胶体系的配方为:聚丙烯酰胺含量为0.4~0.7%,六次甲基四胺含量为0.2~0.5%,间苯二酚含量为0.2~0.6%,调节剂含量为0.3~0.8%,pH值调至3.5~6。在这组配方下,凝胶液的凝胶强度相对较大、成胶时间可调,可以控制在3~10天。对调剖剂的各种性能做室内试验测定,确认该调剖剂具有良好的热稳定性、抗盐性以及很高的堵塞率。通过物理模拟实验研究凝胶的注入时机与段塞尺寸对采收率的影响,并且对调剖效果进行重点研究。结果表明,凝胶的最佳注入时机为含水在70%左右,段塞尺寸为0.3PV~0.6PV左右。此时调剖效果比较好,达到了最终提高采收率,增油降水的目的。为矿场合理施工方案优化设计提供了较为科学的依据。呼和诺仁油田贝301区块具有多储集类型,储层物性条件差、岩性变化复杂,油层渗透率较低,物性差异大,层间非均质严重,储层温度低等地质特点。所研制的调剖剂能够适应呼和诺仁油田贝301区块这样的地质特点,对地层的封堵效果好,调剖后注水状况得到明显改善,提高了注水波及效率;从而提高了注入水驱油效率,保证油田稳产。

段雅杰[4]2008年在《适合于杏树岗油田的调剖剂的性能研究》文中进行了进一步梳理杏南开发区1972年投入油田开发,目前已进入高含水期,综合含水达到89.75%,水驱阶段动用程度已经很高,采收率达37.18%。2004年~2005年采油五厂先后开展了杏十叁区提高聚驱采收率试验和杏十~十二区葡Ⅰ3层小井距聚驱矿场试验,从受效状况看,同一区块内不同井区渗透率差异、剩余油分布状况、含油饱和度差异较大,渗透率相对较高、含油饱和度较低的井区注聚几乎不受效,导致区块整体聚驱效果不好。因此,研究适合该区块及类似油层条件的传统调剖剂及新型调剖剂的性能及驱油效果具有重要意义。本文从杏树岗油田杏十叁区的地质特征和开发特点出发,针对其目前存在的主要矛盾,先后进行了调剖剂室内静态评价实验、岩心流动性能评价实验和室内物理模拟驱油实验。分别对复合离子调剖剂、铬离子调剖剂、高浓度CDG体系和纳米可控粒径体系四种调剖剂进行了抗盐、抗温、抗剪切性能评价、注入能力和堵水能力评价及调剖效果和驱油效果评价。着重开展了纳米可控粒径体系的透射电子显微镜观察粒径实验、岩心流动性能评价实验、室内物理模拟驱油实验、乳化性能评价实验和腐蚀率测定实验,建立了一系列评价纳米可控粒径体系的实验方法,给出了纳米可控粒径体系的各项应用参数,澄清了纳米可控粒径体系的调剖机理——逐级调剖。通过透射电子显微镜观察粒径实验,给出了纳米可控粒径体系适用的渗透率范围。研究的结果表明,纳米可控粒径体系是一种新型高效环保的调剖体系,对注入水和地层水的温度和矿化度没有要求,适用于各类注水开发油藏。初始纳微米级的粒径保障材料可以沿渗水通道顺利的进入地层深部,遇水膨胀,堵塞孔喉,实现注入水波及体积的扩大;当水流改向并贯通后,孔喉处的压力将减小,由于纳微米小球具有良好的机械弹性可恢复形状,进而顺利通过孔喉实现对下一级的封堵,实现“封堵—突破—再封堵”的过程,从而实现逐级调剖。本文的研究为杏树岗油田有针对性地选择调剖剂提供了理论指导和技术支持,对杏树岗油田进一步提高采收率具有重要意义。

李春[5]2008年在《草舍油田弱凝胶调驱技术研究》文中认为草舍油田泰州组油藏具有高温、高矿化度、非均质性强的特性。注水开发效果极差,继而采用CO_2驱,但是油藏的非均质性更不利于CO_2驱,过早气窜,不能实现油藏继续稳产和提高采收率的目的。分析后认为,弱凝胶深部调驱技术是一项适用于草舍油田的稳油控水技术。本文在查阅文献的基础上,总结了弱凝胶组成及成胶机理、在多孔介质中的渗流特性、驱油机理等;并模拟草舍油田条件,筛选出了适合草舍油田的弱凝胶体系,评价了该体系性能,给出了弱凝胶调驱方案。取得的认识和成果主要有:1.弱凝胶是由低浓度的聚合物和交联剂形成的以分子间交联为主分子内交联为辅的具有叁维网络结构的弱交联体系。弱凝胶具有深部调剖和驱油的双重作用,能够大幅提高采收率,已成为油田叁次采油的一项重要技术。2.弱凝胶在多孔介质中具有独特的渗流特性。容易优先进入流动孔道较大的高渗透层段,而很难注入低渗透层段,表现出凝胶溶液对非均质油层的选择性进入和渗流特性;能大幅降低残余油饱和度下的水相渗透率而对束缚水条件下的油相渗透率影响较小。3.室内实验筛选出的适合草舍油田的弱凝胶体系:聚合物(1630s)2000~3000mg/L+有机醛交联剂2000~3000mg/L。该体系在草舍油田条件下,具有良好的成胶性能,而且体系的配方浓度越大,成胶粘度越高。4.研究了弱凝胶体系的盐热稳定性、注入性、老化稳定性、阻力系数、残余阻力系数等。实验结果表明,弱凝胶在岩心内部候凝成胶后,对高渗岩心产生了明显的封堵效果,起到了调剖的作用。因此能满足草舍油田调驱(剖)的要求。5.储层敏感性分析及渗透率分布认识为弱凝胶调驱选井及配套工艺措施提供了依据。下一步要在落实注气井强吸水层段的厚度及渗透率、窜流层位及方向、对应注采动态关系、井间示踪监测技术的基础上,提出适合于该油藏的弱凝胶调驱方案。

李洪玺[6]2004年在《陆梁油田h_2~3底水油藏稳油控水技术研究》文中研究指明本文研究了底水油藏的控制底水锥进的常规方法、存在的不足及利用弱凝胶和堵剂隔板技术实现稳油控水的可行性。针对陆梁油田h_2~3底水油藏的特点,研制出了适合于该油藏矿场应用的弱凝胶体系和堵剂配方,考察了聚合物类型及浓度、交联剂配比及浓度、稳定剂类型及浓度等对弱凝胶性能的影响规律,评价了弱凝胶的成胶时间、粘度/强度、阻力系数和残余阻力系数、筛网系数、转变压力、孔隙阻力因子、稳定性、注入(传播)性等,考察了温度、矿化度、PH值等对堵剂性能的影响以及堵剂与油田污水的配伍性、堵剂抗老化性能。设计出底水油藏模型进行了弱凝胶调驱底水油藏的物理模拟实验,研究了油水层渗透率比、油水层厚度比、油水粘度比以及弱凝胶中聚合物浓度、交联剂浓度、段塞尺寸等因素对调驱效果的影响规律。利用底水油藏模型进行了堵剂隔板模拟实验。研究发现,同时在注水井进行弱凝胶调驱、在生产井建立堵剂隔板,这种综合处理技术比单独使用其中一种更有效。

顾锡奎[7]2010年在《川口油田低渗透油藏调驱剂性能研究》文中认为针对川口油田特低渗透裂缝性油藏在高含水期的特点,不仅对大裂缝出水通道要有效封堵,而且要有效驱替中小裂缝中的原油。为了到达深部流体改向和驱油的双重目的,本文研究与之相适应的组合深部调驱体系,即超强吸水颗粒型凝胶+弱凝胶深部调驱体系。用超强吸水型颗粒凝胶调驱体系封堵大裂缝水窜通道,提高波及效率,弱凝胶进一步发挥“调”和“驱”的双重作用,有效驱替中小裂缝中的原油。本文研究的超强吸水颗粒型凝胶深部调驱体系是一种具有多种吸水性功能团的新型吸水性颗粒凝胶。该吸水颗粒凝胶由阴离子单体、阳离子单体、非离子单体、无机物、等在引发剂、交联剂存在下采用聚合、交联、共混同步合成,经洗涤、造粒、烘干、粉碎、筛分等工艺过程加工而成。通过调整单体比、合成反应条件及加工工艺可得到具有不同吸水倍数、吸水速度和强度的耐温抗盐型深部调驱体系。通过大量的室内筛选实验,本文研制了适合川口油藏特征的弱凝胶调驱体系。该弱凝胶液最佳配方:聚合物HPAM浓度为2000 mg/L,交联剂浓度为200 mg/L,稳定剂浓度为200 mg/L。该体系胶凝时间可控,可以用川口油田高矿化度的地层水配液。实验表明:超强吸水颗粒型凝胶和弱凝胶之间具有良好的协同效应,其组合调驱是一种有效的提高采收率方法。

赵群[8]2004年在《冻胶类调剖剂性能评价方法及适用条件研究》文中提出本文主要进行了交联聚合物冻胶类调剖剂性能评价方法、冻胶类调剖剂适用条件和调剖剂交联反应数学模型叁方面研究。 通过查阅大量文献,集中了国内外较为普遍的关于调剖剂的性能评价方法,这些评价方法主要是从调剖剂溶解过程、成胶过程和多孔介质注入过程叁个方面展开。这叁个方面包括了调剖剂室内实验性能评价的所有指标,简要叙述了实验设备、实验步骤、使用单位和适用范围等相关情况。根据所调研的性能评价方法,选用具有代表性的铬冻胶调剖剂进行室内实验,测定了调剖剂的性能指标参数,研究多种因素的变化对调剖剂性能的影响,得到了较为合理的调剖剂配方以及此类调剖剂的适用条件。给出了凝胶划分原则;围绕着油藏条件和工艺条件,研究了冻胶类调剖剂所适用的条件和范围。第四章用数学方法描述了交联反应涉及的物理化学现象,建立了关于调剖剂在地层条件下运移、交联的数学模型,这是一个关于油、调剖剂水溶液(聚合物、交联剂、凝胶包含在水相中)的两维两相多组分渗流方程,最后给出了差分方程。

吴祖义[9]2006年在《科尔沁油田包14块深部调剖剂研究》文中进行了进一步梳理近年来弱凝胶已经广泛地用于深部油藏提高石油采收率。本文以科尔沁包14区块油藏为例,筛选研究出了适合包14区块裂缝性油藏的深部调剖剂,并对其性能及影响因素进行了充分研究,提出了包14区块深部调剖的现场应用配方。此外采用物理模拟方法调剖剂的注入与封堵性能、影响因素等进行了全面研究。同时还对目前深部调剖技术的国内外研究和应用现状进行了调研分析,为包14区块深部调剖剂的筛选提供基础或方向。通过室内试验和研究,得出以下主要结论:1、根据包14区块油藏注水井及产出水筛选的调剖剂为HPAM-酚醛交联弱凝胶和体膨凝胶颗粒复合调剖体系,弱凝胶体系的基本组成包括聚丙烯酰胺(HPAM)、交联剂(酚醛复合体JB)、交联助剂(TJL)、稳定剂(TJC)等,形成稳定弱凝胶的HPAM浓度在0.07~0.3%。现场使用配方为HPAM浓度0.2%,交联剂600ppm,添加剂150ppm、助剂300ppm左右,体膨凝胶颗粒粒径2~5mm,浓度0.2%。2、在推荐使用配方下,30~50℃条件下交联体系初凝时间2~10小时,完全凝胶时间3~7天,交联后形成的弱凝胶强度G'在0.5~2.5Pa,为性能稳定的弱凝胶,堵剂每方成本(含颗粒)在200元左右.3、中性或弱碱性条件下更有利于成胶,成胶时间和成胶强度满足施工要求,且胶体长期稳定性好。4、包14区块采出水和注入水矿化度低,对调剖剂成胶性能影响不大。5、岩芯流动实验方法证实该交联聚合物弱凝胶复合体系的适用于科尔沁油田包14块裂缝和大孔道油藏条件。6、体膨颗粒与交联聚合物弱凝胶的复合应用,既可改善体膨颗粒的的深部注入性能,又可提高颗粒和弱凝胶的封堵性能,对单独用颗粒或弱凝胶处理效果不好的裂缝、大孔道,复合体系将可获得更好的封堵效果。

苏俊霖[10]2006年在《疏水缔合物用作胶态分散凝胶的研制》文中认为目前,我国大多数注水开发的油田已进入高含水阶段,因而对地层进行深部处理显得尤为重要;注水井深度调剖技术是有效的解决手段之一。胶态分散凝胶深部调剖技术是一项新兴的提高采收率的技术,同时具有调剖和驱油的作用。针对油田作业区的地质开发特征和常规胶态分散凝胶的不足,本文研制了以疏水缔合物AP-P4为主剂的新型胶态分散凝胶体系,以转换压力和粘度评价了胶态分散凝胶的性能,并通过扫描电镜观察了胶态分散凝胶的微观结构,新型的胶态分散凝胶是“真正”的分散凝胶。本文通过单岩心填沙管、并联岩心填沙管等进行了胶态分散凝胶的调剖驱油实验并与以HPAM为主剂的胶态分散凝胶体系进行了比较。结果表明在(特)渗透率层,新型胶态分散凝胶具有良好的注入性、耐冲刷性、剖面改善和驱油效果好以及封堵高渗透率层迫使后继液流改向的功能。

参考文献:

[1]. 胶态分散凝胶的研制及其性能评价研究[D]. 罗宪波. 西南石油学院. 2003

[2]. CDG深度调驱提高采收率技术研究[D]. 郭志东. 东北石油大学. 2010

[3]. 呼和诺仁油田贝301区块调剖技术研究及应用[D]. 韩少鑫. 大庆石油学院. 2008

[4]. 适合于杏树岗油田的调剖剂的性能研究[D]. 段雅杰. 大庆石油学院. 2008

[5]. 草舍油田弱凝胶调驱技术研究[D]. 李春. 成都理工大学. 2008

[6]. 陆梁油田h_2~3底水油藏稳油控水技术研究[D]. 李洪玺. 西南石油学院. 2004

[7]. 川口油田低渗透油藏调驱剂性能研究[D]. 顾锡奎. 西安石油大学. 2010

[8]. 冻胶类调剖剂性能评价方法及适用条件研究[D]. 赵群. 大庆石油学院. 2004

[9]. 科尔沁油田包14块深部调剖剂研究[D]. 吴祖义. 中国地质大学(北京). 2006

[10]. 疏水缔合物用作胶态分散凝胶的研制[D]. 苏俊霖. 西南石油大学. 2006

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