交联聚合物微球深部调驱技术及其应用
交联聚合物调驱技术研究及矿场应用
交联聚合物调驱技术研究及矿场应用一、引言- 介绍交联聚合物调驱技术及其发展历程- 阐述研究该技术的原因与意义- 简述文章主要内容二、交联聚合物调驱技术的原理及特点- 分析交联聚合物调驱技术的特点和作用- 探究交联原理和特性- 分析交联聚合物调驱技术与传统调驱技术的区别三、实验设计及结果- 介绍实验设计和方法- 分析实验结果，包括效果、稳定性、组分比例等方面- 对实验结果进行讨论和解释- 评估技术在地质条件下的表现四、矿场应用及效果评估- 对矿场试验情况进行介绍- 展示矿场应用效果- 分析使用交联聚合物调驱技术带来的经济效益和环保效益五、结论与展望- 总结文章主要观点和贡献- 对交联聚合物调驱技术进行回顾和展望- 强调技术的局限性和未来研究方向参考文献交联聚合物调驱技术是当今石油开采领域中的一项重要技术，通过添加交联聚合物来改善油田的油水分布，提高油水驱动率，从而提高油田产能。
随着勘探技术的不断提高和油田开采的深入，传统的调驱技术难以满足需求，交联聚合物调驱技术因其独特的优势得到广泛应用和研究。
1.1 交联聚合物调驱技术的发展历程早在1950年代，就有学者提出以聚合物为驱流剂的方法。
1960年代，美国石油公司开发出了第一种聚丙烯酰胺驱油技术，即Polymer-flooding技术。
该技术被广泛应用于美国旧金山湾岸等地。
随着勘探技术的不断提升，传统的聚合物驱油技术逐渐被淘汰，交联聚合物调驱技术逐渐被人们重视。
20世纪80年代，随着交联聚合物用于水处理和油田开发的强化，交联聚合物驱油技术得到广泛研究。
90年代初，随着多项技术的不断成熟，交联聚合物调驱技术的应用快速扩展，成为主流的调驱方式。
2000年以后，随着勘探技术的不断提高，交联聚合物的使用量逐渐增多，因此调驱技术仍然是未来油田开采的重要技术。
1.2 交联聚合物调驱技术的意义及研究原因随着全球对化石能源的需求不断增加，石油开采已经成为一个国家能源战略中的重要组成部分。
交联聚合物溶液深部调驱技术在泌238区块的应用
交联聚合物溶液深部调驱技术在泌238区块的应用交联聚合物溶液深部调驱技术在泌238区块的应用随着石油资源的日益稀缺，全球石油勘探和开采技术的发展变得尤为重要。
其中，深部调驱技术成为提高原油采收率和减少地面污染的重要手段。
交联聚合物溶液深部调驱技术在此领域的应用也日益广泛。
本文将介绍该技术在泌238区块的应用情况。
一、深部调驱技术的基本原理深部调驱技术是一种利用化学物质改变岩石物理性质，从而调整地层孔隙结构，提高原油采收率的技术。
其基本原理是在地下石油储层注入化学物质（调驱剂），改变原油和水在孔隙中流动的性质，使原油中的油和水更好地分离和分布，提高采收率。
二、交联聚合物溶液深部调驱技术概述传统的深部调驱技术使用的是常规化学物质，如氧化镁、硅酸铝、聚合物等，但这些物质存在如下缺点：一、作用区域有限；二、化学反应过于复杂；三、效果不佳。
而交联聚合物溶液作为深部调驱技术中的一种新型调驱剂，可以减轻传统调驱剂的不足之处。
交联聚合物溶液深部调驱技术可以有效地增加油层孔隙度，提高原油的采收率。
调驱剂会与地层中的水结合形成水凝胶体系，从而移动到油层内。
与传统调驱剂不同，交联聚合物溶液能够在油层中形成凝胶，从而增加有机物质的渗透压，改变油层孔隙结构，使原油采集更容易。
三、交联聚合物溶液深部调驱技术在泌238区块的应用泌238区块是中国石油较为典型的低孔低渗油气藏之一。
在进行油水分层开发时，遇到了一些困难，如大量废水、小油量等问题。
为了解决这些问题，中国石油采用了交联聚合物溶液深度调驱技术。
调驱试验结果表明，在泌238区块注入的交联聚合物溶液能够显著增加油层孔隙度和渗透率，提高了原油采收率，同时降低了注水量和废水量，达到了很好的调驱效果。
四、结论交联聚合物溶液深部调驱技术是一种新型的调驱技术。
相比传统调驱剂，该技术在应用方面有着很好的表现，特别是在低孔低渗油气藏调驱方面有着很好的潜力。
在泌238区块的应用实践中，该技术得到了较好的效果，为开采低孔低渗油气藏提供了一种新的解决方案，推动了石油生产技术的升级和发展。
交联聚合物调驱技术在高浅北的研究与应用
密度高， 粘度高， 胶质、 沥青质高， 凝固点低。地层压 力下原油粘度为９． Ｐ ・， ０３ ｍ ａｓ ４ 密度Ｏ９ ｇｃ 属 ．１ ６ ／ｍ ， ０ 未饱和常规稠油油藏。地层水主要为 ＮＨ Ｏ 型 ， ａＣ 总矿化度ｙ８４ ４ ４ ｇＩ 平均为ｌ ０ ｇＬ ｊ ￣５ － ７ ｎ／ ， ０ ｒ ￣ ０ ／。 ６ ｍ
种组合形式。 ２ ２ 热 稳定性 ． 氧对交联体系的稳定性有重要影响 ， 采用封 管法评价交联聚合物体系的热稳定性。采用现场 污水 配 制 Ｐ ｌ６０ ｍ ／ ０ ｇ Ｌ＋Ｃ ８０ｍ ／ 、 ０ ０ ｇ Ｌ Ｐ２００
ｍｇ Ｌ ＋Ｃ １ ０ ０ ｍｇ Ｌ、 ０ ／ ＋ Ｃ １ ２ ０ ／ ０ ／ Ｐ ２ ４ ０ ｍｇ Ｌ ０
从图 １ 以看 出， 可 随着聚合物和交联剂浓度
的增 加 ， 交联 体 系 的粘 度 呈 上 升 趋 势 。通 过 强 度
收 稿 日期 ：０９－６ ０ 。 ２ ０ － －７ ０
度６６ ％ ， ．６ 剩余可采储量采油速度１．２ 采出 １３ ％，
程度９ ８ ％。水井 １ ．２ ５口， 累计注水２ ．７ １ ， ９８ × ０ ｔ 因边底水能力充足已全部停注。
１ 区块概 况
研制的交联聚合 物调驱体系 由 Ｐ Ｍ一１ 中 型
分子聚合物和 Ｃ Ｌ—ｌ 型铬交联剂 组成。针对 高浅北区的油藏特点和油水 性质 ， 开展交联体系
的各 项性 能测试 。
２ １ 体 系增粘性 ．
改 变 聚合 物与 Ｃ Ｌ一１交联 剂 的浓 度 ， 察 成 考 胶 体 系在６ ５℃下 放 置７ 形 成 的弱 凝胶 的粘 度 ， ２ｈ 配 制用 水 均 采 用 现 场 注 入 污 水 （ ５℃ ） 结 果 见 ６ ，
高6-38井聚合物微球调驱研究与应用
高6-38井聚合物微球调驱研究与应用钱志鸿;姚文鸿;邓秀模;崔永亮【摘要】针对高6-38井组储层中孔、中低渗、纵向剖面非均质性严重的情况,开展了聚合物微球调驱试验.室内实验结果表明,85℃下聚合物微球分散性良好;膨胀速度先快后慢,20 d后微球最频粒径达到膨胀前的6～8倍;聚合物微球对中低渗岩心的封堵效果较好,平均封堵率大于80％,对高渗岩心封堵效果不理想.现场试验结果表明,针对高6-38井的聚合物微球注入性良好,较好地改善了油藏的非均质性.截至2014年年底,并组实现增油305 t,降水179 m3.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2015(016)006【总页数】3页(P17-19)【关键词】聚合物微球;膨胀性能;封堵性能;深部调驱;高6-38井【作者】钱志鸿;姚文鸿;邓秀模;崔永亮【作者单位】中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司档案馆,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009;中国石化江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009【正文语种】中文聚合物微球调驱技术是近几年在交联聚合物溶液调剖技术基础上发展起来的新型深部调驱技术，是一种新的可移动调剖驱油方式［1］。
聚合物微球初始粒径小(纳米、微米级)，能运移至油藏深部，并逐步吸水膨胀;具有优良的耐温耐盐性，在苛刻油藏和高矿化度地层水中稳定存在时间长;具有一定的弹性，耐剪切。
目前聚合物微球调驱试验已在胜利、中原、华北、青海等油田相继开展，并取得了较好的效果［2－5］。
江苏油田中低渗油藏地质储量基数较大，原油采出程度低，剩余油挖潜余地较大，在该油田进行聚合物微球深部调驱试验，评价该技术对于中低渗水驱开发油藏的适应性、可行性及经济性具有深远意义。
笔者以高6断块高6－38井组为研究目标，开展了室内研究和现场微球调驱试验。
1 高6－38井概况高6－38井为高6断块E1f11层系中部注水井，该断块E1f11储层的平均孔隙度为15.8%，平均渗透率为46.6 ×10－3μm2，为中孔、中低渗储层。
交联聚合物调驱技术研究及矿场应用
稳定性 、 剪切恢 复性 、 残余阻力系数等方面具有 明显优势 。矿场试 验结果表 明， 交联 聚合 物调驱技
术是一种非常有效 的提高采收率技术 ， 具有明显的降水增油效果 ， 应推广使用 。 ［ 关键词］ 交联聚合物 调驱技术 矿场试验
聚合物 驱技 术是 国 内最 主要 也是 最 ， 由于 聚合物有
剖面 、 扩大波及系数和提高驱油效率来达到提高
原油 采收率 的 目的 。
交联 聚合物 调驱 技术是 聚合 物驱 技术 的补充
精
２
细
石
油
化
工
进
展
第 ｌ ２卷第 ｌ 期 ｌ
ＡＤＶＡＮＣＥＳ Ｉ ＦＩ Ｎ ＮＥ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬＳ
（ Ｄ １５ ） 移 液 管 （ ｍ ） 安 瓿 瓶 ， Ｂ Ｃ ８０ ， １ Ｌ ， 电子 天平 （ 度 ０ ００ ｌ 精 ． ０ ｇ和 ０ ０ ） 环 境 扫 描 电 镜 ． ｌｇ ，
２ １ 实验 材料 及仪 器 ． ２ １ １ 主要材 料 ．．
作 用 等影 响 ， 注入 的聚合 物溶 液黏度 降低 ， 使 造成 驱油 效果变 差 。为 了增加 聚合 物溶液 在地 下 的有 效黏 度 ， 善 聚合 物溶 液 的抗剪 切性 和热稳 定性 ， 改 提高 驱油效 果 ， 利油 田采 油 工艺 研 究 院科 技人 胜 员在 上世纪 ８ ０年代 末 率 先 在 国内开 展 了交 联 聚 合 物 驱油技 术 研 究 ， 取 得 了重 大 技 术 突破 。国 并
２ １ 年 １ 月 ０１ １
巩 同宇等． 交联 聚合 物调 驱技 术研究及矿场应用
交联 聚 合 物调 驱 技 术 研 究及 矿场 应 用
巩 同宇 ，刘 军 ， 江 汇 ，张子麟 ，李福军 唐 钢 ，
聚合物微球深部调驱技术在复杂断块油藏的应用
第３ ４卷 第 ５期
２１ ０ ２年 ９月
石 油 钻 采 工 艺
Ｏ ＩＴＩ Ｎ Ｎ Ｏ ＴＥＣＨ Ｎ Ｏ ＬＯ ＧＹ
Ｖｏ ． ４ １ ３ Ｎ Ｏ． ５
Ｓ ｐ ．２ ２ ｅ ｔ ０１
文 章 编 号 ：ｌ０ —７ ９ （ ０ ２） ５ ０ １ ４ Ｏ ０ ３ ３ ２ １ ０ —０ ９ —０
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｆ ｕ ｔ ｌ ｃ ７ ｆ ａ ｅ ｉ ｅｄ ｉ ｄ ｒ ｇｔ ｅｐ ｒ ｄｏ ｍｉ ｄ ｅ ｈ ｇ ｔ ｒ ｕ ｆ ｔｒ ｏ ｄ ｎ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｂ ｔ ｈ ｓ ｒ ｃ ： ａ ｌ ｂ ｏ ｋＺｅ ０ ｏ Ｈｕ ｂ ｉ ｌ ｌ ｕ ｉ ｅ ｉ ｆ ｄ ｌ — ｉ ｈ ｗａｅ ｔ ｗａｅ ｏ ｉ ｇｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ， ｕ ｅ — ｏｆ ｉ ｓ ｎ ｈ ｏ ｃ ｏ ｌ ｆ ｔ ｏ ｌ ｅ ｏ ｅｙ ｉ ｖ ｒ ｏ ｏ ｌ ０． ｐ ｒ ｅ ｔ ｉ ｈｉ ｕ ｔ ｔ ｓ ｎ ａａ ｃ ｄｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔ ｔｔ ｆ ｈ ｓｃ ｍｐ ｅ ａ ｌ ｂ ｏ ｋ ｒ ｓ ｒ ｏ ｒＡｃ ｏ ｄ ｉ ｒ ｃ ｖ ｒ ｅ ｌ ｗ， ｎ ｙ １ ８ ｅ ｃ ｎ ｃ ｌ ｓｒ ｅ ｂ ｌｎ ｅ ｅ ｅ ｏ ｍ ｎ ａｅｏ ｔ ｉ ｏ ｌｘｆ ｕ ｔ ｌｃ ｅ ｖ ｉ． ｃ ｒ － ｓ ｙ ｗｈ ｌ ａ ｕ ｓ ｅ ｉ ｇｔ ｅｆ ａｕ ｅ ｆ ｏ ｙ ｒｃｍｉｒ ｓ ｈ ｒ ｓｄ ｅ ｒ ｆｌ ｏ ｔｏ ｃ ｎ ｑ ｅ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｒ ｔ ｄ ｅ ｃ ｕ ｉ ｇｐ ｌ ｍｅ ｉ ｃ ｏ ｐ ｅ ｅ ｎ ｔ ｔ ｒ ｓ ｐ ｌｍｅ ｉ ｃ ｏ ｐ ｅ ｅ ｅ ｐｐ ｏ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｅ ｈ ｉ ｕ ， ａ ａ ｔ ｒ ｅｓ ｉ ｄ ｉ ｌ ｄ ｎ ｏ ｙ ｒｃｍｉｒ ｓ ｈ ｒ ｓ ｏｈ ｅ ｏ ｉ ｔ ｗｅ ｕ ｎ ｓ ｌ ｏ ｔ ｎ ， ｒ ｉ ｉｅａ ｄ ｍｅ ｎ ｐ ｒ ｉｍｅ ｅ ｔ ｎ ｒ ａ ｔｒ ｕ ｈ ｍｉ ｒ ｔ ｎ ａ ｉ ｔ ． ｅｂ ｓｓｏ ｅ ｅ ｓ ｌ ｏ ｔｎ ， ｅ ｅ ａ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔ ｇ ａｎ ｓｚ ｎ ａ ｏ ｅ ｄ ａ ｔ ｒ ａ ｉ ａ ｄ ｂ ｅ ｋ ｈ ｏ ｇ ｇ ａ ｉ ｂ ｌ ｙ Ｏｎ ｔ ａ ｉ ｆ ｈ ｓ ， ｏ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｍｐ ｒ — ｄ ｒ ｏ ｏ ｉ ｈ ｔ ｄ
聚合物微球调剖技术研究与应用
481 地层概况安塞油田主力油藏CⅥ储层属于成岩型为主的沉积-成岩型硬砂质长石细砂岩，储层经受强烈的成岩作用，孔隙结构复杂，压汞资料表明，储层孔喉类型为“小孔隙-细微吼道型”。
油层微裂缝发育，主要发育近东西向和近南北向的天然微裂缝，次向为北东向、北西向。
在原始地层压力下，裂缝成闭合状态，注水后隐裂缝方位为北东-南西向。
主力油层有效厚度可达25.0m，平均有效厚度12.2m，有效孔隙度12.4%，空气渗透率1.29mD。
2 水驱规律及剩余油研究安塞油田主力长6油藏经过30余年注水开发，相继进入中高含水期，注采比高、存水率低，油藏无效注水突出，平面、剖面矛盾突出。
2.1 平面水驱特征 镜下岩心观察显示，呈扁平状的原始沉积颗粒定向排列，这种定向分布决定了孔隙、喉道的形状及各向异性特点，造成水驱单方向性驱替特征突出，降低了平面水驱波及体积和动用程度。
平面动用主要呈“线状分布”，集中在20~30m的主河道砂体中，位于主河道侧翼的水下分流浅河道和水下分流浅滩及分流间湾薄层砂体是剩余油集中分布的区域。
2.2 剖面水驱特征 剖面上受裂缝或渗透率非均质性影响，不同砂体、层段水洗状况及动用差异大。
剩余油集中在低渗及致密层段，具有以下特点：（1）高低水淹段相间分布，油井的水淹主要是由于高渗层段注水“单层突进”。
主要水洗层段的物性相对较好、渗透率较高，物性较差的层段剩余油较为富集。
（2）岩心核磁共振分析，1~10mD的低渗段含油饱和度下降了20.6%，低于0.3mD的致密段下降了8.8%，但主力层段初始油饱高，剩余油饱和度仍大大高于低渗及致密层段。
另外，王窑加密区46口加密井104段水淹段统计资料显示，水淹程度越高相应渗透率高，含油饱和度下降越明显。
3 注入工艺参数优化及效果评价聚合物微球是以丙烯酰胺AM、耐温抗盐共聚单体（AMPH）、交联剂（MBA）为原材料，通过反相乳液聚合法制成的粒径等级不同的交联非线性聚合物。
聚合物微球作为一种有效的调驱剂具有以下特点：（1）耐温、耐盐、能移动、有弹性、不易剪切；（2）初始尺寸小，溶胀速度和变形性可调，能进入地层深部的纳米材料［1］；（3）水化好，水中稳定存在，可实现在线注入；（4）封堵地层孔喉浓度低、用量少、安全环保。
交联聚合物微球深部调驱技术及其应用
满足 了调 驱剂 能够 进入地 层深 部发 挥作 用 的要 求 。
分 突 出。为 了进一步 提 高采收 率 ， 缓产 量递 减 ， 减 目
前适 合注 聚合 物开发 的储 量大 部分 已实施 了注 聚合 物开 发 。高含水 井组 的深 部调驱 技术 是对 老油 田经 济、 有效 的挖 潜工 艺 … ， 够 有 效地 调整 、 善 油 藏 能 改 的非 均质性 ， 高 油 田的开 发效 果 。孤 岛 油 田储 层 提
交 联 聚 合 物 微 球 深 部 调驱 技 术 及 其 应 用
王代流 ， 肖建洪
（ ． 国科 学 院 海 洋 研 究 所 ， １中 山东 青 岛 ２６ ７ ； ． 国 石化 股 份 胜 利 油 田分 公 司 孤 岛 采 油 厂 ， ６０１ ２ 中 山东 东 营 ２７ ３ ） ５ ２ １ 摘 要 ： 联 聚 合 物 微 球 的颗 粒 粒 径 和 溶 胀 性 能是 影 响 调 驱 效果 的 主 要 因素 。 为提 高 交联 聚 合 物 微 球 在 高 含 水 、 交 强
油 田进行 了现场试验 。
１ 交 联 聚 合物 微 球 的调 驱 机 理
交联 聚合 物微球 是纳米 级／ 微米 级微 球 ， 于孤 对
合 物 微 球 ， 拌 均 匀 ， 系 中 微 球 的 质 量 浓 度 为 搅 体
１ ０ ０ｍｇ ０ ／Ｌ。
２ ２ 性能 评价 ．
岛油 田的油层 孔喉直 径 ， 其初 始 粒 径 满足 “ 得 去 ” 进
的要 求 ； 球经 过水 化溶胀 后 ， 微 能达 到封堵 大孔 喉 的 粒径 要求 ， 具 有 一 定 的强 度 ， 足 对 地 层 大 孔 喉 且 满 “ 堵得 住 ” 的要 求 ， 后续 液 流 发生 转 向 ； 球 具 使 微 有弹性 ， 一定压 力 下变形并 向前 移 动到地 层深 部 ， 在
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交联聚合物微球深部调驱技术及其应用王代流1,2,肖建洪2(1.中国科学院海洋研究所,山东青岛266071;2.中国石化股份胜利油田分公司孤岛采油厂,山东东营257231)摘要:交联聚合物微球的颗粒粒径和溶胀性能是影响调驱效果的主要因素。
为提高交联聚合物微球在高含水、强非均质性油藏深部调驱中的应用效果,通过粒径实验、岩心驱替实验等对交联聚合物微球分散体系的性能进行了评价。
结果表明:交联聚合物微球在60℃条件下、用孤岛回注污水溶胀10d 后,粒径中值增大了34倍;交联聚合物微球分散体系的单管封堵率大于92%,双管岩心驱油实验提高采收率大于11%,交联聚合物微球分散体系完全能够满足孤岛油田高渗透油藏深部调驱的要求。
在G D2-24斜516井组实施了交联聚合物微球分散体系深部调驱现场试验,注水井油压上升了2.9M Pa,对应一线油井见效高峰期含水率下降了5.6%,单井平均增产原油5t/d 。
表明交联聚合物微球深部调驱是改善注水剖面和降低油井含水率的有效方法。
关键词:交联聚合物微球;粒径;溶胀;调驱;矿场试验;孤岛油田中图分类号:TE357.431文献标识码:A 文章编号:1009-9603(2008)02-0086-03 孤岛油田属高孔、高渗透疏松砂岩稠油油藏,经过几十年的高效高速开发,该油田“三高”现象已十分突出。
为了进一步提高采收率,减缓产量递减,目前适合注聚合物开发的储量大部分已实施了注聚合物开发。
高含水井组的深部调驱技术是对老油田经济、有效的挖潜工艺[1],能够有效地调整、改善油藏的非均质性,提高油田的开发效果。
孤岛油田储层的空气渗透率为510×10-3～2400×10-3μm 2,孔隙度为32%～35%,油藏温度为60～70℃,矿化度为4000～7000mg/L 。
交联聚合物微球(简称微球)的初始粒径较小,微球在水中溶胀后粒径可增大几倍至十几倍。
为了提高微球在高含水、强非均质性油藏深部调驱中的应用效果,笔者对微球溶胀前后粒径的变化和调驱性能进行了研究,并在孤岛油田进行了现场试验。
1 交联聚合物微球的调驱机理交联聚合物微球是纳米级/微米级微球,对于孤岛油田的油层孔喉直径,其初始粒径满足“进得去”的要求;微球经过水化溶胀后,能达到封堵大孔喉的粒径要求,且具有一定的强度,满足对地层大孔喉“堵得住”的要求,使后续液流发生转向[2];微球具有弹性,在一定压力下变形并向前移动到地层深部,满足了调驱剂能够进入地层深部发挥作用的要求。
2 交联聚合物微球性能评价交联聚合物微球是采用反相微乳液法聚合得到的预交联体系。
微球溶胀前后粒径的变化是影响其深部调驱能力的重要指标。
为此,通过粒度分析实验研究了微球在油层温度、矿化度条件下溶胀一定时间后的粒径变化。
2.1 实验仪器及配制方法实验仪器包括激光粒度分析仪、电磁搅拌器、分析天平和恒温箱等。
交联聚合物微球分散体系(简称微球分散体系)的配制:首先在烧杯中加入孤岛孤二联合站处理后的回注污水(矿化度约为7000mg/L,原油及悬浮物含量均小于300mg/L ),再加入一定量的交联聚合物微球,搅拌均匀,体系中微球的质量浓度为1000mg/L 。
2.2 性能评价用激光粒度分析仪[3]测试微球分散体系在60℃和70℃条件下、不同溶胀时间的粒径分布。
结果显示(图1),微球的初始粒径中值为1.32μm;采用回注污水配制的微球分散体系在60℃下,溶胀1d 后,微球的粒径中值为3.09μm;随着时间的增加其收稿日期2008-01-10;改回日期2008-02-14。
作者简介:王代流,男,高级工程师,1993年毕业于石油大学(华东)采油工程专业,现为中国科学院海洋研究所海洋地质学专业在读博士研究生,主要从事油田开发技术研究与管理工作。
联系电话:(0546)8885441,E -mail:gdc wdl@sl of .com 。
基金项目:中国石化集团公司先导项目“孤岛油田耐温稳定微溶胶深部调驱技术”(2006G12) 第15卷 第2期 油 气 地 质 与 采 收 率 Vol .15,No .2 2008年3月 Petr oleum Geol ogy and Recovery Efficiency Mar .2008粒径增大,在10d 后粒径达到最大,粒径中值增大了34倍;此时微球水化程度较好,微球与水的边缘清晰。
此后随着水化时间的延长,微球的水化层透明度较高,导致仪器难以界定微球的边缘,使所测粒径变小。
图1 不同溶胀时间和油层温度下交联聚合物微球的粒径变化孤岛油田用平均渗透率计算的油层孔喉直径约为6.5～16μm ,根据“1/3粒径架桥规则”理论[4],要求具有调驱效果的微球粒径约为2.1～5μm 。
采用回注污水配制的微球分散体系,其中的微球能够被注入到油层并进入地层深部,在油层温度下溶胀较好,适应不同孔喉以及逐级封堵的要求。
3 交联聚合物微球调驱实验实验在多功能岩心驱替装置中[5]进行,填砂管长度为50c m ,直径为2.5c m 。
实验用孤岛油田回注污水,其65℃时的粘度为0.47mPa ・s,油井产出砂填装岩心的渗透率为1000×10-3～3000×10-3μm 2,实验温度为65℃。
3.1 实验步骤分别用单管和双管并联岩心实验研究微球分散体系的调驱效果。
实验步骤为:①填装模拟岩心,气测岩心渗透率;②饱和回注污水并计算水测渗透率、孔隙体积及孔隙度;③饱和原油,在65℃下恒温2d;④回注污水驱至采出液中含水率达到98%时,注入设计倍数岩心孔隙体积的不同质量浓度的微球分散体系,在65℃下恒温4d;⑤进行水驱,至采出液含水率为98%时停止。
根据实验的相关数据计算封堵效率及采收率提高值。
3.2 实验结果3.2.1 单管岩心封堵率填装的单管岩心渗透率为2300×10-3μm 2,注入的微球分散体系的质量浓度为2000mg/L,注入量为0.5倍岩心孔隙体积,封堵率达92.16%。
表明微球分散体系对高渗透油层的封堵效果较好。
3.2.2 非均质岩心的驱油效果在模拟非均质油藏的双管模型上进行不同浓度的微球分散体系驱油实验。
由实验结果可以看出(表1),模拟非均质油藏的双管岩心水驱时,综合采收率约为60%,而低渗透管的采收率约为高渗透管的1/2。
注入0.3倍岩心孔隙体积的不同质量浓度的微球分散体系后,采收率均有不同程度的提高,其中低渗透管采收率的提高幅度较大。
由于双管的渗透率不同,注入的微球分散体系进入高渗透管的体积远高于进入低渗透管的,因为微球分散体系对高渗透管中大孔喉的封堵作用,降低了双管的渗透率级差。
此后水驱时,进入低渗透管的水量相对增多,波及到了第1次水驱未波及到的部分,使低渗透管的采收率大幅增加;因此,总采收率的提高主要来自于低渗透管,低渗透管的采收率提高幅度为高渗透管的2倍以上[6],表明交联聚合物微球体系对非均质油藏的调驱效果较好。
表1 不同浓度的交联聚合物微球体系的双管驱油实验结果编号管型水测渗透率/10-3μm 2水驱采收率,%微球的质量浓度/(mg ・L -1)微球驱后总采收率,%123高渗透管低渗透管双管合计高渗透管低渗透管双管合计高渗透管低渗透管双管合计325012103310680312095067.9835.7752.7182.1137.1660.9276.2638.6859.2918002000250073.9146.3764.1985.8857.3175.4681.2760.9874.014 现场试验G D2-24斜516井组在孤岛油田中二中N g 5单元的西南部,井组含油面积为0.11km 2,平均油层有效厚度为9.2m ,空气渗透率为1800×10-3μm 2,渗透率变异系数为0.7。
该井组有1口注水井,8口对应油井,其中一线油井5口,二线油井3口。
该井组自2006年以来,含水率快速上升,注水井油压仅为6.9MPa 。
因此对该井组实施了微球分散体系深部调驱措施。
注水井G D2-24斜516的砂层厚度为13m ,调驱深度设计为30m 。
于2006年9月28日至12月30日实施微球分散体系调驱。
利用水井的注水管线[7],注入速度为130m 3/d 。
第1段塞注入3000・78・第15卷 第2期 王代流等:交联聚合物微球深部调驱技术及其应用 m 3质量浓度为2500mg/L 的微球分散体系,第2段塞注入9683m 3质量浓度为2000mg/L 的微球分散体系,试验时间为98d 。
注水井G D2-24斜516的油压由调驱前的6.9MPa 上升到调驱后的9.8MPa (图2),说明微球分散体系的堵调作用显著。
对应油井中一线油井见效率为80%,见效高峰期油井含水率下降了5.6%,单井平均增产原油5t/d 。
表明交联聚合物微球深部调驱能够实现剖面调整和深部液流改向的目的,改善了非均质油藏特高含水期的开发效果。
图2 调驱后注水井G D2-24斜516注水压力的变化5 结论交联聚合物微球适应孤岛油田的渗透率、温度和矿化度条件,初始粒经和溶胀后的粒径能够满足孤岛油田深部调驱的要求。
室内实验表明,交联聚合物微球分散体系适用于非均质油藏深部调驱,可调整吸水剖面,提高注入水波及体积,提高采收率效果明显。
G D2-24斜516井组深部调驱施工工艺简单,施工后注水井油压上升了2.9MPa,油井含水率下降了5.6%,单井平均增产原油5t/d,表明交联聚合物微球深部调驱可改善油层的非均质性,是高含水期油藏高效挖潜的有效技术。
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6号小层是首选的开发目标储层。
利用该数据体的可视化结果能够帮助预测油气藏的产能甚至优选井位。