摘要:聚合物驱作为一种较为成熟的三次采油技术,目前在各油田广泛推广应用,并已初步显示出较好的提高采收率效果。但是,随着油田主力油层和二类油层聚合物驱的不断开展,进入聚合物驱后的区块和油层不断增多,另外针对目前聚合物驱的现状,聚合物驱仍存在一系列的问题,从而使得研究和试验进一步提高采收率的技术和方法非常重要。
关键词:聚合物驱;不可入孔隙体积;絮凝;再利用;深部调驱
前言
聚合物驱可有效提高水驱后采收率,但同时也存在着一些问题,如聚合物在地层中存在不可入孔隙体积,聚合物不存在低油水界面张力所产生的洗油能力,聚合物驱后的水驱还存在指进问题等。为提高聚合物驱后采收率,研究了聚合物不可入孔隙体积,发展了聚合物驱后地层残留聚合物絮凝再利用技术及聚合物驱后深部调驱技术等。
聚合物驱后提高原油采收率的技术研究具有重大的理论意义和现实意义,是油田聚合物驱后续的提高采收率的技术,是可以在相当范围内、相当长时间内推广应用的技术,将会产生极大的经济效益和社会效益。本文主要通过对三项聚合物驱后提高采收率的技术,即聚合物驱后的地层残留聚合物的再利用技术、深部调剖技术、高效洗油技术的综合利用,从而进一步提高采收率。
1聚合物不可入孔隙体积的研究
聚合物驱存在不可入孔隙体积的论述早在1972年由RapierDawson、RonaldB.Lantz等人提出,他们认为在聚合物驱的多孔介质体系中,存在聚合物进不去的孔隙,而这部分孔隙水是可以进入的;同时提出聚合物不可入孔隙中的一部分孔隙体积是被油所占据的,如果注入水通过毛管力的作用进入这部分孔隙体积,就可以把其中的油驱替出来。Shah和BhupendraN也研究了不可入孔隙体积对聚合物和溶剂的影响,研究发现当聚合物质量浓度低于300mgL-1时,不可入孔隙体积最大,可以达到0.30~0.32Vp;当浓度大于300mgL-1时,不可入孔隙体积从0.32Vp减小到0.21Vp。对于不可入孔隙体积,作者认为它的产生主要是因为聚合物分子的尺寸相对于溶剂分子大小和岩石孔隙半径大得多,因此当岩石孔隙半径小于聚合物分子尺寸时,就会产生不可入孔隙体积。
2聚合物驱后地层残留聚合物絮凝再利用技术研究
聚合物絮凝再利用技术的作用机理是,将地层残留的低浓度的聚合物通过氢键,在絮凝剂上产生桥接吸附,再通过聚合物分子的蜷曲,引起絮凝产生絮凝体来堵塞地层,从而实现对地层残留聚合物溶液絮凝再利用。主要用于滞留聚合物浓度较低的高渗透层,这部分聚合物溶液充分絮凝之后,就可以迫使后续注入水进入中、低渗透层。聚合物絮凝再利用技术既充分利用地层残留的聚合物,减少措施投入,同时能达到深部调剖,从而达到提高聚合物驱后水驱采收率的目的。
3深部调驱技术研究
堵水调剖及相关配套技术在高含水油田控水稳产(增产)措施中占有重要地位,但随着高含水油藏水驱问题的日益复杂,对该领域技术要求越来越高,推动着堵水调剖及相关技术的不断创新和发展,国内外从90年代以来都在深部调剖(调驱)液流转向剂研究与应用方面取得了许多新进展,形成包括弱凝胶、胶态分散凝胶(CDG)、体膨颗粒、柔性颗粒等多套深部调剖(调驱)技术,为我国高含水油田改善水驱开发效果、提高采收率发挥着重要作用。
3.1弱凝胶
弱凝胶也被称为“流动凝胶”(flowinggel)。这里所谓的“流动”是指弱凝胶在试管内呈现流动状态,弱凝胶主要由聚合物和交联剂两部分组成,以整体形式存在,交联状态为分子间交联。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆弱凝胶深部调驱是近年来发展起来的一项实用性很强的技术,位于传统的聚合物凝胶堵水调剖和聚合物驱之间。弱凝胶最早是由法国石油公司的NorbertKohler等人提出的。但他们并没有对弱凝胶进行定义。国内李良雄、白宝君、吴应川等对弱凝胶调驱剂的制备、影响因素及流变性和渗流机理进行了研究。交联聚合物弱凝胶是目前国内外应用最广泛的深部调剖改善水驱技术,但影响其性能的因素多,针对性强,且多不抗盐,一般不适宜矿化度100000mg/L以上、温度90℃以上的低渗地层的深部调剖作业。应用时应重点考虑交联聚合物体系与地层流体、配液用水、油藏温度和油藏地层特征的配伍性。
3.2胶态分散凝胶
胶态分散凝胶是80年代中期,国外研究人员在实验室试图寻找一种使用筛网定量评价层状凝胶的方法时偶然发现的,并用于深部调驱。Smith于90年代正式提出了胶态分散凝胶的概念,TIORCO公司在矿场实验的成功极大的推进了胶态分散凝胶深部调驱技术的发展。国内于90代开始了胶态分散凝胶的研究工作,陈铁龙、彭勃、罗文利、林梅钦等对胶态分散凝胶的配方、制备和评价方法及影响因素等方面进行了研究。目前在华北、河南等油田进行了先导性实验,取得了较好的效果。胶态分散凝胶是由低浓度的聚合物和交联剂及一定量的盐存在,经一定的加料顺序和特定的条件,适当的摇动或搅拌制得的。国内外的研究表明:能形成CDG的聚合物有部分水解聚丙烯酰胺和AMPS(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸盐)聚合物。
3.3体膨颗粒
体膨颗粒调剖是近几年发展起来的一种新型深部调剖技术,主要是针对非均质性强、高含水、大孔道发育的油田深部调剖、改善水驱开发效果而研发的创新技术。体膨颗粒遇油体积不变而吸水体膨变软(但不溶解),在外力作用下可发生变形运移到地层深部,在高渗层或大孔道中产生流动阻力,使后续注入水分流转向,有效改变地层深部长期水驱形成定势的压力场和流线场,达到实现深部调剖、提高波及体积、改善水驱开发效果的目的。由于它的独特性质,使其在高含水、大孔道油田深部调剖中的作用被广泛认可,成为我国高含水、高采出程度油田进行深部挖潜、实现稳产的重要技术手段。据对大庆、大港、中原等油田的不完全统计,取得了良好的经济和社会效益。
4聚合物驱后的研究方向和进展
本文通过利用聚合物再利用技术,向地层中注入固定剂和絮凝剂,对地层中的低浓度聚合物进行絮凝,对高浓度的聚合物进行交联,达到既能高效利用地层中的聚合物溶液,又能够与不同质量浓度聚合物产生强度不同的冻胶和絮凝体,进而封堵不同深部的大孔道。该方法具有成本低廉、采出程度高、对中、低渗透层的伤害程度小以及对地下存在聚合物利用程度高等优点。在此基础上再用不同成冻时间的冻胶型调剖剂进行适度的深部调剖,对地层残留聚合物再利用不足的地层进一步封堵,使得能够更加有效地提高聚合物驱后水驱的波及系数;同时还针对聚合物驱不能提高洗油效率的问题,采用活性水[32](阴离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂配成)驱的高效洗油技术洗出聚合物驱过程中不可入孔隙里边存在的剩余油,充分挖掘聚合物驱后油藏潜力,达到最大限度提高聚合物驱后的原油采收率的目的。
结论
1.聚合物驱后的提高采收率技术是一项具有四次采油性质的技术,在提高采收率技术的发展中具有重要意义。
2.聚合物不可入孔隙体积不仅存在,而且不容忽视,在不断发生变化的地层条件下,HPAM的VIP可能很大,严重影响了聚合物驱的波及系数,从而减小了聚合物驱的原油采收率。
3.聚合物絮凝再利用技术通过利用絮凝剂和固定剂,既充分利用地层残留的聚合物,减少措施投入,同时又能达到深部调剖,从而达到提高聚合物驱后水驱采收率的目的。
4.深部调剖技术是在近井调剖技术的基础上发展的一项技术,对储层深部的地层不均质得以改善,使水驱采收率进一步增加。
5.将聚合物驱后的地层残留聚合物的再利用技术、深部调剖技术、高效洗油技术综合运用,可以有效地提高原油采收率。
论文作者:肖乾,张扬,刘伟,尹建国
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/17
标签:聚合物论文; 收率论文; 孔隙论文; 凝胶论文; 地层论文; 技术论文; 深部论文; 《基层建设》2018年第29期论文;