海上油田新型水基复合调驱体系研究与应用.pdf
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1、第 卷第期 年 月中 国 海 上 油 气 中 国 海 洋 石 油 集 团 有 限 公 司“三 新 三 化”项 目“超 分 子 微 球 调 驱 技 术 优 化 研 究 及 应 用(编 号:)”部 分 研 究 成 果。第 一 作 者 简 介:贾 永 康,男,高 级 工 程 师,年 毕 业 于 长 江 大 学 油 气 田 开 发 工 程 专 业,获 硕 士 学 位,主 要 从 事 海 上 油 田 提 高 采 收 率 技 术 研究 与 应 用 工 作。地 址:天 津 市 塘 沽 海 洋 高 新 技 术 开 发 区 海 川 路 号(邮 编:)。:。文 章 编 号:?()?:?引 用:贾 永 康,鞠 野,
2、刘 丰 钢,等海 上 油 田 新 型 水 基 复 合 调 驱 体 系 研 究 与 应 用中 国 海 上 油 气,():,():海 上 油 田 新 型 水 基 复 合 调 驱 体 系 研 究 与 应 用贾 永 康,鞠野,刘 丰 钢,王 浩 颐,郐 婧 文,李 晓 伟,(海 洋 油 气 高 效 开 发 全 国 重 点 实 验 室北 京 ;中 海 油 田 服 务 股 份 有 限 公 司天 津 )摘要蓬 莱 油 田 储 层 纵 向 厚 度 大、小 层 多、渗 透 率 差 异 大,长 期 水 驱 后 注 入 水 沿 高 渗 层 突 破 日 益 严重,因 注 入 水 质 因 素,常 规 调 驱 体 系 易
3、 在 近 井 絮 凝 导 致 注 入 困 难、潜 力 层 伤 害 等 问 题。本 文 通 过 水 分 散 聚 合方 法 制 备 水 基 颗 粒 共 聚 物()作 为 调 驱 段 塞,筛 选 评 价 乳 化 驱 油 体 系()作 为 的 助 调 段 塞,将两 者 复 合 使 用,在 解 决 注 入 性 问 题 的 基 础 上 对 油 藏 深 部 主 水 流 通 道 发 挥 封 堵 作 用,对 次 级 通 道 发 挥 助 调 驱 油作 用,提 高 驱 替 波 及 范 围 及 微 观 洗 油 效 率,综 合 提 升 井 组 采 收 率。结 果 表 明,“”复 合 调 驱 体 系 与油 田 注 水 配
4、 伍 性 好,注 入 性 和 封 堵 性 俱 佳,较 常 规 水 驱 提 高 采 收 率 可 达 个 百 分 点。该 技 术 目 前 已 在 现 场应 用 了个 井 组,油 井 含 水 率 降 低 ,统 计 个 月 内 累 计 增 油 超 过 ,为 蓬 莱 油 田 及 类似 区 块 控 水 增 油 提 供 了 新 的 思 路 和 方 法,在 海 上 油 田 具 备 较 好 的 应 用 前 景。关 键 词水 基;调 驱;驱 油;采 收 率;蓬 莱 油 田中 图 分 类 号:文 献 标 识 码:犚 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺 犪 狀 犱 犪 狆 狆 犾犻犮 犪 狋犻狅 狀 狅 犳 狀 犲 狑 狋
5、狔 狆 犲 狅 犳 狑 犪 狋犲 狉 犫 犪 狊 犲 犱 犮 狅 犿 狆 狅 狊犻狋犲 狆 狉 狅 犳犻犾犲 犮 狅 狀 狋狉 狅犾犪 狀 犱 犱 犻狊 狆 犾犪 犮 犲 犿 犲 狀 狋 狊 狔 狊狋犲 犿 犻 狀 狅 犳犳狊 犺 狅 狉 犲 狅犻犾犳犻犲犾 犱 ,(犖 犪 狋犻 狅 狀 犪 犾 犓 犲 狔 犔 犪 犫 狅 狉 犪 狋狅 狉 狔 狅 犳 犗 犳 犳 狊 犺 狅 狉 犲 犗 犻犾 犪 狀 犱 犌 犪 狊 犈 狓 狆 犾 狅 犻狋 犪 狋犻 狅 狀,犅 犲犻 犼犻 狀 犵 ,犆 犺 犻 狀 犪;犆 犺 犻 狀 犪 犗 犻犾 犳 犻犲犾 犱 犛 犲 狉 狏 犻犮 犲狊 犔 狋 犱,犜
6、 犻 犪 狀 犼犻 狀 ,犆 犺 犻 狀 犪)犃 犫 狊狋狉 犪 犮狋:,(),(),犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊:;第 卷第期贾 永 康 等:海 上 油 田 新 型 水 基 复 合 调 驱 体 系 研 究 与 应 用 蓬 莱 油 田 位 于 一 大 型 断 裂 背 斜 构 造 上,为 河流 相 沉 积 的 稠 油 油 藏,主 力 油 组 上 部 地 层 原 油 黏 度 为 ,下 部 地 层 原 油 黏 度 为 。多 次 吸 水 剖 面 测 试 结 果 显 示 其 纵 向 上 吸 水 不 均,平面 上 油 井 产 液、含 水 差 异 大,大 部 分 区 块 各 小 层 优 势通 道 已 经
7、形 成,存 在 无 效 水 循 环,水 驱 开 发 效 果 逐 年变 差。此 外,该 油 田 注 入 水 固 悬 物 含 量、原 油 含 量 超标,导 致 常 规 油 基 调 驱 体 系 易 产 生 絮 凝 沉 淀,使 得 注入 困 难,严 重 制 约 了 调 堵 措 施 应 用 。而 常 规 的 水基 调 驱 体 系 作 为 一 种 非 连 续 相 的 凝 胶 颗 粒,可 对 高渗 孔 喉 实 现 有 效 封 堵,但 其 驱 油 效 果 有 限。针 对 以上 问 题 研 发 了 新 型 水 基 复 合 调 驱 体 系,核 心 体 系 为水 基 颗 粒 共 聚 物(,以 下 简 称 )和 乳
8、化 驱 油 剂(,以 下 简 称 ),通 过 对 油藏 深 部 主 水 流 通 道 进 行 调 堵,创 造 与 剩残 余油 接 触 的 条 件;以 强 乳 化、适 度 低 界 面 张 力 的 作 为 的 助 调 段 塞,在 驱 替 剩残 余 油 过 程 中 就地 乳 化,利 用 油 层 中 原 有 的 原 油 介 质 生 成 调 堵 剂,实现 封 堵 面 逐 步 向 外 扩 展,并 利 用 其 高 效 驱 油 性 能 驱动 残 余 油 的 功 能,提 高 波 及 区 域 内 微 观 驱 油 效率 。与 常 规 调 剖、调 驱 技 术 相 比,该 技 术 具 有 施工 简 便、药 剂 注 入 性
9、 好、设 备 占 地 面 积 小、采 收 率 增幅 较 高、环 境 友 好 等 显 著 优 点。水 基 复 合 调 驱 体 系 制 备 及 性 能 评 价 犠 犘 犆体 系 制 备基 于 三 元 水 分 散 共 聚 方 法(图),以 聚 乙 烯 吡咯 烷 酮()为 稳 定 剂,在 硫 酸 铵()水 溶 液 中 进行 丙 烯 酰 胺()、阳 离 子 单 体 甲 基 丙 烯 酰 氧 基 乙基 三 甲 基 氯 化 铵()和 阴 离 子 单 体 丙 烯 酸()的 水 分 散 共 聚,该 方 法 与 反 相 乳 液 聚 合 相 比,大 大 避 免 了 繁 琐 的 技 术 和 环 境 污 染,且 可 获
10、得 较 高产 率。图 犠 犘 犆水 分 散 聚 合 合 成 过 程犉 犻犵 犠 犘 犆 狑 犪 狋犲 狉 犱 犻狊 狆 犲 狉狊犻狅 狀 狆 狅犾狔 犿 犲 狉犻狕 犪 狋犻狅 狀 狊 狔 狀 狋 犺 犲狊犻狊 狆 狉 狅 犮 犲狊狊 制 备 步 骤 如 下:)在口 烧 瓶 中,将 加 入 到 自 来 水 中,同 时 剧 烈 搅 拌 直 至 完 全 溶 解;)将 、(比 例 为 )和 稳 定 剂 加 入 烧 瓶 中,持 续 搅 拌,在 此 期间 通 氮 气 以 除 去 氧 气 并 加 热 至 ;)将 作 为 引 发 剂 加 入 到 烧 瓶 中;)在 氮 气 环 境、条 件 下 反 应 后,得
11、到稳 定 的 体 系。将 体 系 分 散 液 置 于 电 镜 扫 描 观 察,球 形颗 粒 较 为 均 匀、外 表 平 滑,平 均 尺 寸 约 为(图)。犠 犘 犆体 系 性 能 评 价 基 本 性 能 测 试针 对 蓬 莱 油 田 油 藏 条 件,对 体 系 进 行了 原 液 稳 定 性 评 价、水 分 散 性、配 伍 性 等 测 试 ,测试 结 果 见 表。从 表可 以 看 出,体 系 原 液 稳 定 性合 格,在 水 中 搅 拌 分 散 时 间 ,储 层 条 件 配 伍 性 良好,无 絮 状 物 和 凝 结 块。图 犠 犘 犆分 散 体 系犛 犈 犕图 像(图 像:)犉 犻犵 犛 犈 犕
12、 犻 犿 犪 犵 犲 狅犳 犠 犘 犆 犱犻狊 狆 犲狉狊犲 犱 狊 狔狊狋犲 犿(:)注 入 性 能 测 试 体 系 的 粒 径 较 小,可 解 决 蓬 莱 油 田因 水 质 超 标 带 来 的 常 规 体 系 注 入 困 难 问 题。参 照 标准封 窜 用 核 壳 型 聚 合 物 微 球 性 能 评 价 方 法中 相 关方 法 进 行 测 定,利 用 目 标 油 田 注 入 水 配 制 质 量 浓 度 中 国 海 上 油 气 年 月表 犠 犘 犆体 系 基 本 性 能 测 试 结 果犜 犪 犫 犾犲 犠 犘 犆 狊 狔 狊狋犲 犿 犫 犪 狊犻犮 狆 犲 狉犳 狅 狉 犿 犪 狀 犮 犲
13、狋犲狊狋 狉 犲狊 狌 犾狋狊检 测 项 目测 试 性 能 与 参 数测 试 条 件检 测 标 准检 测 结 果原 液 稳 定性(外 观)水 基 外 相 的 半 透 明 至 乳 白 色 分 散 液,长 时 间 静 置 无 分 层 现 象。合 格水 分 散 性 搅 拌 分 散 时 间室 温 配 伍 性絮 状 物、凝 结 块 状 物室 温,地 层 水,搅 拌 ,静 置 观 测 除 了 正 常 的 重 力 沉 降 分 层 外(轻 摇可 重 新 均 匀 分 散),无 絮 状 物 或难 以 分 散 的 凝 结 块 状 物。无 絮 状 物和 凝 结 块耐 温粒 径 ,矿 化 度 ,质 量 浓 度 抗 盐粒
14、 径 ,矿 化 度 ,质 量 浓 度 黏 度黏 度 ,矿 化 度 ,质 量 浓 度 的 溶 液,选 用 水 测 渗 透 率 长 方岩 心,设 计 驱 替 实 验,下 注 入 压 力 随 注 入 体 积的 变 化 曲 线 如 图所 示,可 以 看 出 体 系 驱 较水 驱 压 力 升 幅 不 大,注 入 阻 力 系 数 为 ,注 入 性能 良 好。图 犠 犘 犆体 系 注 入 性 评 价犉 犻犵 犐 狀 犼犲 犮狋犻狅 狀 犲 狏 犪犾狌 犪 狋犻狅 狀 狅 犳 犠 犘 犆 狊 狔 狊狋犲 犿 封 堵 性 能 测 试采 用 水 测 渗 透 率 的 岩 心,测 试 质 量 浓度 为 体 系 的 封
15、 堵 性 能,下 注 入 压 力随 注 入 体 积 的 变 化 曲 线 如 图,可 以 看 出 静 置 后注 入 压 力 显 著 上 升,后 续 水 驱 压 力 仍 高 于 体 系 驱 压力,计 算 封 堵 阻 力 因 子 为,残 余 阻 力 因 子 为,表明 体 系 封 堵 性 能 良 好。犈 犇 犃体 系 制 备 及 性 能 评 价针 对 蓬 莱 油 田 油 水 特 点,优 选 多 种 类 型 表 面 活性 剂,并 加 入 调 节 稳 定 剂 复 配 形 成 乳 化 驱 油体 系,使 其 具 备 强 乳 化 能 力 和 弱 乳 液 稳 定 性,在 油 藏中 运 移 产 生 的 微 小 扰
16、动 下 即 可 与 剩 余 油残 余 油 就图 犠 犘 犆体 系 封 堵 性 评 价犉 犻犵 犈 狏 犪犾狌 犪 狋犻狅 狀 狅 犳 犫 犾狅 犮 犽 犻 狀 犵 狆 犲 狉犳 狅 狉 犿 犪 狀 犮 犲 狅 犳 犠 犘 犆 狊 狔 狊狋犲 犿地 乳 化,兼 具 助 调(辅 助 调 整 宏 观 驱 替 剖 面)、微 调(调 整 储 层 微 观 波 及 体 积)和 洗 油 等 多 重 功 能,同 时在 静 置 条 件 破 乳 析 出 油 和 水,对 产 出 液 无 影 响。乳 化 性 能 测 试对 不 同 质 量 浓 度 的 体 系 进 行 乳 化 性 能 评价,其 乳 化 系 数 随 体 系
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- 海上 油田 新型 复合 体系 研究 应用
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