第19卷第1期Research on polymer profile control and oil displacement technology in high temperature
and high salinity reservoir
Zhang Yunlai 1,Lu Xiangguo 2,Sun Shuang 3,Pan Ling 4,Zhu Guohua 4
(1.Tianjin Branch of CNOOC,Tianjin 300452,China;2.MOE Key Laboratory of Enhanced Oil Recovery,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China;3.Mud Company,Bohai Drilling Engineering Co.Ltd.,CNPC,Tianjin 300280,China;4.Institute
of Geological Sciences,Jiangsu Oilfield Company,SINOPEC,Yangzhou 225009,China)
Abstract:At present,the development of Jiangsu Oilfield with the characteristics of high temperature,high salinity and serious heterogeneity has been the late development stage with extra -high water -cut,and there is an urgent need to take further measures to enhance oil recovery.Recently,with the increasingly mature of Cr 3+/HPAM gel profile control and displacement technology,the Cr 3+/HPAM technology with material and technical base,which is suitable for high temperature and high salinity,has been developed.Aiming at the actual demand in the development of Jiangsu oilfield,the authors screen the Cr 3+/HPAM gel formulations which are fit for the fluid nature and characteristics of Jiangsu oilfield reservoir by using the detection equipment and modern physics simulation,and do some researches on the flow characteristics and displacement effect of gel in porous media.The results show that the ratio of polymer and Cr 3+,the polymer concentration and the core permeability are the main factors that affect the ability of gel injection,and the increased oil effect by using the slug composition of profile controls plus polymer flooding is good,which is superior to pure polymer flooding.
Key words:high temperature and high salinity reservoir;Cr 3+/HPAM gel;flow characteristics;displacement effect
对于特高含水开发阶段中后期的油藏而言，改善水驱开发效果的重要途径是扩大波及体积，而聚合物驱就是扩大波及体积、改善水驱开发效果的一项有效措施［1］。江苏油田油藏温度高、注入水矿化度高，对聚合物溶液黏度影响十分严重，单纯聚合物驱难以获得较好的增油效果［2-3］。Cr 3+/HPAM 凝胶具有抗盐抗温能力强、成胶速度快、封堵效果好及药剂成本低等特点，
在国内油田调驱应用中取得了较好效果。近年来，在改善Cr 3+/HPAM 凝胶性能和拓宽其应用范围方面受到了
高温高矿化度油藏聚合物调驱技术研究
张运来1，卢祥国2，孙双3，潘凌4，朱国华4
（1.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300452；2.东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆163318；
3.中国石油渤海钻探泥浆公司，天津300280；
4.中国石化江苏油田分公司地质科学研究院，江苏扬州225009）
基金项目：中国石化江苏油田分公司“中、高渗透油藏聚合物驱室内评价和最佳实施时机研究”项目（06-218）
摘
要
江苏油田具有高温、高矿化度和非均质性严重等特征，目前油田已处于特高含水开发阶段中后期，迫切需要采取
进一步提高原油采收率的技术措施。近年来，随着Cr 3+/HPAM 凝胶调驱技术的日益成熟，开发出适合高温、高矿化度油藏的
Cr 3+/HPAM 凝胶，已具备了物质和技术基础。针对江苏油田开发的实际需求，利用仪器检测和现代物理模拟方法，对适合江
苏油田流体性质和油藏特征的Cr 3+/HPAM 凝胶配方进行了筛选，并对凝胶在多孔介质内的流动特性和调驱效果进行了实验研究。结果表明，聚铬比、聚合物质量浓度和岩心渗透率是影响凝胶注入的主要因素，“调剖+聚合物驱”要比单一的聚合物驱增油效果好。关键词
高温高矿化度油藏；Cr 3+/HPAM 凝胶；流动性质；调驱效果
中图分类号：TE357.46
文献标志码：A
文章编号：1005-8907（2012）01-0133-04
引用格式：张运来，卢祥国，孙双，等.高温高矿化度油藏聚合物调驱技术研究［J ］.断块油气田，2012，19（1）：133-136.
Zhang Yunlai ，Lu Xiangguo ，Sun Shuang ，et al.Research on polymer profile control and oil displacement technology in high temperature and high salinity reservoir ［J ］.Fault -Block Oil &Gas Field ，2012，19（1）：133-136.
收稿日期：2011-04-20；改回日期：2011-11-29。
作者简介：张运来，男，1982年生，2009年毕业于大庆石油学院，获硕士学位，现从事油气田开发方面的工作。E -mail ：zhangyl8@https://www.doczj.com/doc/0e15155125.html, 。
断块油气田
FAULT -BLOCK OIL ＆GAS FIELD 2012年1月
2012年1月断块油气田
石油科技工作者的高度关注［4-12］。
1油田开发现状和地质特征
1.1开发现状
据江苏油田2006年底的油田开发单元统计，共有81个单元属于中高渗砂岩油藏开发单元，这些单元主要分布在真武、富民、徐家庄、邵伯、曹庄、陈堡、周庄、黄珏、马家嘴等油田，共有地质储量7509×104t，占全油田储量的40.5%。这部分油藏物性较好，天然能量较充足，多数渗透率大于200×10-3μm2，大多利用天然能量加注水开发。
在81个单元中，只有25个单元还在利用天然能量开发，这些单元中，有许多处于高含水阶段，如真武、富民等老油田，已在含水率90%以上长期低效生产，储层的采出程度也较高。因此，应用化学驱正是提高油田采收率的潜力所在。
1.2地质特征
江苏油田中高渗油藏除个别为小型整装油藏外，多数为复杂构造断块油藏，构造形态由多个断块组成，油藏内断层发育，构造破碎，含油层位具有多套油水系统，有的层系具有层状特征，而有的层系具有复杂小断块的特征。
储层多为砂岩储层，主要为中砂岩—细砂岩，物性一般为中孔中渗，部分油田纵向上储层间渗透率级差较大，油层之间渗透率级差可达10～20倍。储层黏土矿物体积分数分布范围为1%~19%，主要分布为4%~ 7%，平均5.6%。储层原油黏度0.1~78.9mPa·s，有半数属于低黏度油藏，但也有少数高黏度油藏的单元，原油性质中等。油藏埋深从浅层至中深层均有，多为2000 m左右的中深层油藏。
2实验条件
2.1实验用品
聚合物为大庆炼化公司生产的“大庆抗盐”（相对分子质量3600×104，固体体积分数88.45%）。交联剂为有机铬，有效质量分数为2.7%。实验用水为室内模拟配制水，矿化度24000mg/L，地层水水质分析结果如表1所示。
实验仪器包括恒温箱、布氏黏度计、电子天平、搅拌器、平流泵和中间容器等。流动实验用岩心为江苏油田真150井天然柱状岩心，渗透率为150×10-3μm2。调驱实验用岩心为石英砂环氧树脂胶结人造岩心［13］，岩心具有油藏地质特征，模型包括上、中、下3个渗透层，渗透率分别为400×10-3，1200×10-3，900×10-3μm2。
表1水质组成分析mg·L-1
实验用油为模拟油，由江苏油田原油与煤油混合而成，70℃条件下与实际油藏原油黏度相等。
2.2实验方案和原理
2.2.1流动特性
Cr3+交联聚合物凝胶配方组成的“大庆抗盐”聚合物质量浓度ρp为1200mg/L和1400mg/L，聚合物质量浓度ρp与铬离子质量浓度ρ（Cr3+）之比为60∶1、120∶1和180∶1。
流动实验采用油田模拟水配制聚合物溶液，将聚合物溶液预剪切，黏度保留率60%，然后配制成不同聚铬比的聚合物凝胶。在油藏温度条件下，将不同的凝胶体系注入天然岩心中，记录注入压力与注入孔隙体积倍数（PV）实验数据，绘制注入压力与PV关系曲线。注入压力越大，表明成胶效果越好。
流动实验方案如下：
方案1，聚铬比对聚合物凝胶注入压力的影响；
方案2，ρp对聚合物凝胶注入压力的影响。
2.2.2聚合物凝胶调剖实验
在具有江苏油田地质特征的人造非均质岩心上进行调驱实验，对聚合物凝胶调驱效果和调驱时机进行评价。实验在70℃条件下进行，首先水驱到含水率90%，然后转注聚合物溶液或凝胶。
聚合物及聚合物凝胶调驱实验方案如下：
方案3，0.10PV凝胶+0.47PV聚合物；
方案4，0.10PV聚合物+0.10PV凝胶+0.37PV聚合物；
方案5，0.37PV聚合物+0.10PV凝胶+0.10PV 聚合物；
方案6，0.57PV聚合物。
3实验结果
3.1流动特性
在相同渗透率条件下，不同聚铬比和聚合物质量浓度的聚合物凝胶注入压力与孔隙体积倍数的关系见图1。需要强调指出，聚合物凝胶成胶反应是一个十分复杂的化学反应过程，影响因素不只是聚铬比和聚合物质量浓度。
从图1可以看出：1）聚合物凝胶的注入压力要比
总矿化度
水型及
离子组合851023519112413211663924104Na2SO4
离子质量浓度
K++Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-
134
第19卷第1期
聚合物溶液的大得多，这表明聚合物凝胶具有较强的封堵能力；2）在相同聚合物质量浓度（ρp=1200mg/L 或1400mg/L）条件下，聚铬比对聚合物凝胶成胶效果存在影响。聚铬比的数值愈大，聚合物凝胶成胶速度愈低，强度愈小，即注入压力愈低；3）聚合物质量浓度对聚合物凝胶成胶效果存在影响。聚合物质量浓度愈高，聚合物成胶速度越快，聚合物凝胶成胶强度越大，注入压力愈高。
根据流动实验可以看出，“大庆抗盐”聚合物质量浓度为1200~1400mg/L，聚铬比为60∶1~120∶1时，聚合物凝胶的成胶效果比较好。考虑聚合物质量浓度和聚铬比对聚合物凝胶注入时的压力影响，推荐后续调驱实验采用聚合物凝胶配方组成：ρp为1200 mg/L，聚铬比为120∶1。
图1压力与孔隙体积倍数关系曲线
3.2调驱效果
3.2.1采收率
聚合物溶液和凝胶调剖效果及调剖时机对聚合物驱油效果影响实验结果见表2。从表2可以看出，在化学剂总体段塞尺寸相同的情况下，凝胶调剖及调剖时机对聚合物驱油效果存在影响。
在相同孔隙体积倍数条件下，“调剖+聚合物驱”增油效果好于单纯“聚合物驱”。通过方案1、方案2和方案3的比较可以看出，中前期调剖要比中后期增油效果好，这主要利用了聚合物凝胶前期较好的封堵高渗透层，促使后续注入的液体绕流至中低渗透层，达到调剖目的。
3.2.2机理分析
如前所述，调驱实验用岩心包括高、中、低3个渗透层。在油藏流体性质相同条件下，岩石渗透率愈低，其流动阻力愈大，吸液启动压力愈高。当油藏非均质性比较严重时，水驱阶段注入压力往往略高于（或难以达到）中低渗透层的吸液启动压力，尤其是低渗透层。此外，随着水驱过程的进行，高渗透层水相渗透率增加，流动阻力进一步减小，注入压力还将保持持续下降态势，这将进一步减小中低渗透层的吸水量。所以，大幅度提高注入压力对于增加各吸液层吸液压差、扩大波及体积具有十分重要的作用。
表2采收率实验结果
注：*水驱到含水率90%转为聚合物驱或聚合物凝胶调驱，方案4的采收率作为其他方案的对比基础。
与聚合物溶液相比较，聚合物凝胶具有流动阻力大和转向能力强等特点。当聚合物凝胶作为前置段塞时，由于高渗层流动阻力小，聚合物凝胶就会首先进入高渗层，并在其中发生滞留，结果造成注入压力的大幅度提高。中低渗透层，尤其是低渗透层吸液压差增加，吸液量增大，从而最终达到扩大波及体积和提高采收率的目的。
4结论
1）江苏油田具有油藏温度高、地层水矿化度高、原油黏度低和油层非均质性严重等特点，单一聚合物驱难以取得较好的增油效果。
2）聚合物质量浓度和聚铬比会影响Cr3+/HPAM凝胶成胶性能和流动特性。
3）化学剂费用相近条件下，“调剖+聚合物”或“聚合物驱+调剖+聚合物驱”比单纯聚合物驱增油效果好。
4）综合考虑油藏流体性质、岩石孔隙结构特征和非均质状况，推荐矿场调驱何用“调剖+聚合物驱”段塞组合方式。聚合物凝胶组成：ρp为1200~1400mg/L，聚铬比为60∶1~120∶1。
参考文献
［1］王启民，廖广志，牛金刚.聚合物驱油技术的实践与认识［J］.大庆石油地质和开发，1999，18（4）：86-98.
Wang Qimin，Liao Guangzhi，Niu Jingang.The practice and understanding on polymer flooding technology［J］.Petroleum Geology 编号方案
采收率增加值/%
10.1PV凝胶+0.47PV聚合物36.830.1 4.0
2
0.1PV聚驱+0.1PV凝胶+
0.37PV聚合物
37.026.6 3.5
水驱聚合物驱*
水驱
3
0.37PV聚合物+
0.1PV凝胶+0.1PV聚合物
36.728.5 2.0
40.57PV聚合物37.125.8—
采收率/%
66.9
66.6
聚合物驱
65.2
62.9
张运来，等.高温高矿化度油藏聚合物调驱技术研究135
2012年1月断块油气田
（上接第126页）
［5］北京科技大学、东北大学.工程力学：材料力学［M］.北京：高等教育出版社，1997：102-115．
University of Science&Technology Beijing，Northeastern University.
Engineering mechanics：mechanics of materials［M］.B eijing：Higher Education Press，1997：102-115.
［6］黄忠桥，罗雄，魏红燕，等．三维井眼抽油杆扶正器间距配置计算方法［J］．石油钻采工艺，2010，32（3）：60-63．
Huang Zhongqiao，L uo Xiong，W ei H ongyan，et al.Spacing configuration calculation method of sucker rod centralizer in three dimensional hole［J］.Oil Drilling&Production Technology，2010，32（3）：60-63.
［7］董世民，金仁贤．斜井抽油杆柱扶正器的配置间距［J］．石油机械，1996，24（5）：50-53．
Dong Shimin，Jin Renxian.How to space stabilizers on sucker rod
string in slant holes［J］.China Pertroleum Machinery，1996，24（5）：50-53.
［8］董世民，李宝生．水平井有杆抽油系统设计［M］.北京：石油工业出版社，1996：23-33．
Dong Shimin，Li Baosheng.System design of rod pumping in horizontal well［M］.B eijing：Petroleum Industry Press，1996：23-33.
［9］林伟民，苏凯元，于鑫，等．抽油杆扶正器安装位置的确定［J］．断块油气田，2001，8（3）：52-53．
Lin Weimin，Su Kaiyuan，Yu Xin，et al.The determination of the installation position of rod centralizer［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2001，8（3）：52-53.
［10］张也影．水力学与水力机械［M］.北京：人民教育出版社，1961：44-47．Zhang Yeying.Hydromechanics&hydraulic machine［M］.B eijing：People′s Education Press，1961：44-47.
（编辑赵卫红）
&Oilfield Development in Daqing，1999，18（4）：86-98.
［2］王秀平，黄震，刘艳学，等.高温复杂断块油藏中油田污水配液调驱研究［J］.断块油气田，2007，14（6）：52-54.
Wang Xiuping，Huang Zhen，Liu Yanxue，et al.Oilfield sewage preparation by using gel profile control system in high-temperature and complex fault-block reservoir［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2007，14（6）：52-54.
［3］武海燕，罗宪波，张廷山，等.深部调剖剂研究新进展［J］.特种油气藏，2005，12（3）：3-10.
Wu Haiyan，Luo Xianbo，Zhang Tingshan，et al.New development of deep profile control agent［J］.Special Oil&Gas Reservoirs，2005，12（3）：3-10.
［4］朱平.复合交联聚合物凝胶调剖体系在杨家坝油田杨10-3井组的应用［J］.油气地质与采收率，2007，14（5）：66-69.
Zhu Ping.Application of profile modification system of the compound cross-linked polymer gel in Yang10-3well group of Yangjiaba Oilfield［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficiency，2007，14（5）：66-69.
［5］刘广东，刘海玲，石庆刚，等.濮城高温高矿化度油藏CDG调驱体系研究［J］.断块油气田，2003，10（6）：42-45.
Liu Guangdong，Liu Hailing，Shi Qinggang，et al.Study on CDG profile control oil displace system for high temperture high salinty reservoirs in Pucheng［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2003，10（6）：42-45.
［6］卢祥国，王伟.Al3+交联聚合物分子构型及其影响因素［J］.物理化学学报，2006，22（5）：631-632.
Lu Xiangguo，Wang Wei.The molecular configuration and its influential factors of Al3+cross-linked polycrylamide gel［J］.Acta Physico-Chimica Sinica，2006，22（5）：631-632.
［7］陈铁龙.胶态分散凝胶在马21断块砂岩油藏调驱中的应用［J］.油田化学，2001，18（2）：155-158.
Chen Tielong.Colloidal dispersion gel in use as permeability adjusting/oil displacing agent for sandstone reservoirs at Fault
Block Ma21［J］.Oilfield Chemistry，2001，18（2）：155-158.
［8］韩明，张健，向问陶，等.聚合物凝胶在油藏条件下的长期稳定性研究［J］.石油学报，2006，27（1）：69-74.
Han Ming，Zhang Jiang，Xiang Wentao，et al.Study on long-term stability of polymer gel system under reservoir conditions［J］.Acta Petrolei Sinica，2006，27（1）：69-74.
［9］Zhao H，Zhao P，Xiao https://www.doczj.com/doc/0e15155125.html,ing associated polymer gels to control conformance for high temperature and high salinity reservoirs［J］.
The Journal of Canadian Petroleum Technology，2006，45（5）：49-54.［10］许洪东，刘洪远，武力军，等.窄小砂体油田交联聚合物深度调剖可行性研究［J］.大庆石油地质与开发，2002，21（6）：38-46.
Xu Hongdong，Liu Hongyuan，Wu Lijun，et al.The feasibility study on the depth profile control with the cross-linked polymer in the narrow sand body oilfield［J］.Petroleum Geology&Oilfield Development in Daqing，2002，21（6）：38-46.
［11］韩大匡，韩冬，杨普华，等.胶态分散凝胶驱油技术的研究及进展［J］.油田化学，1996，13（3）：50-53.
Han Dakuang，Han Dong，Yang Puhua，et al.Researchs and progresses in colloidal dispersion gels for enhanced oil recoveries［J］.Oilfield Chemistry，1996，13（3）：50-53.
［12］张波，由庆，张健，等.海上油田聚合物驱降压增注技术［J］.断块油气田，2010，17（5）：624-627.
Zhang Bo，You Qing，Zhang Jian，et al.Technology of depressurization and augmented injection for polymer flooding in offshore oilfield［J］.
Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17（5）：624-627.
［13］卢祥国，高振环，宋合龙，等.人造岩心制作及其影响因素实验研究［J］.大庆石油地质与开发，1994，13（4）：53-55.
Lu Xiangguo，Gao Zhenhuan，Song Helong，et al.Experimental research on the making of synthetic cores and influence factors ［J］.Petroleum Geology&Oilfield Development in Daqing，1994，13（4）：53-55.
（编辑刘丽）
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 136
中国石油大学（北京）研究生考试答题纸 姓名：赵胜绪学号： 2015212184 考试课程：油气田开发工程系统导论课程编号： 1302053 装 订 线 第1页（共 8 页）
凝胶微球深部调剖体系研究综述 摘要 随着常规堵水调剖的效果日渐式微，凝胶微球深部调剖体系作为一项有效的稳油控水技术，得到了国内外油田的广泛应用。本文从发展现状、注入封堵性能评价、与储层孔喉尺度的匹配关系、深部调剖机理以及现场应用5个方面对国内外凝胶微球深部调剖体系研究的最新进展进行了总结和分析，系统梳理了凝胶微球注入封堵性能的基本要求、表征参数、影响因素、存在的问题及对策，并对凝胶微球的发展前景进行展望，以期为凝胶微球更进一步的研究和应用提供参考。 关键词：提高采收率；油藏深部调剖；凝胶微球；综述 1 引言 近些年，针对水驱低效或无效循环的问题，国内外在深部调剖体系的研究与应用方面取得了许多新进展。凝胶微球深部调剖体系，以其良好的注入封堵性能和调剖效果，被国内外油田广泛地用于研究和现场应用，为高含水油田改善水驱开发效果，提高采收率发挥着至关重要的作用[1]。 “微球”指的是纳/微米级的聚合物凝胶颗粒，在溶剂中有一定的膨胀性，受力易变形，广泛用于涂料、制药、水净化等多个领域。1949年Baker首先引入了凝胶微球的概念，1999年Saunders B R和Vincent B从凝胶微球的合成理论、性能和应用方面做了系统总结，此阶段的合成工艺通常采用的是无皂乳液聚合，可形成空间上稳定的无胶核凝胶颗粒，颗粒具有窄尺寸分选[2]。此后，分散聚合、乳液聚合、悬浮聚合等多种聚合方式都成功合成出了单分散的聚合物微球[3]。 2凝胶微球的发展现状 凝胶微球随水注入油层，通过孔喉向油层深部运移，有效封堵高渗层或大孔道，不断改变注入水流向，从而实现深部调剖。基于这种思路，研究人员相继开展了很多该方面的研究工作。 1997年BP，Mobil，Chevron-Texaco和Ondeo Nalco能源服务公司进行技术合作，率先研发了一种具有延时性、膨胀性和热敏性的磺化聚丙烯酰胺凝胶微球用于深部调剖，该技术被命名为“Bright Water”，而且经十多年不断完善，被证明是一种成功的深部调剖技术。Chauveteau等(1999)研究出了一项粒径可控的乳酸锆/磺化聚丙烯酰胺凝胶微球深部调剖技术。大量研究表明，该凝胶微球体系与本体凝胶相比较为优越，微球是通过聚合物交联体系在剪切作用下形成的，具
二氧化碳驱油技术研究现状与发展趋势 随着世界经济的飞速发展，能源的生产与供求矛盾越发突出，石油作为工业发展的命脉，由于其储量的有限性，使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。寻找有效而廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。 针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题国外近年来大力开展了二氧化碳驱油提高采收率(EOR)技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求，还可以解决二氧化碳的封存问题，保护大气环境。该技术不仅适用于常规油藏，尤其对低渗、特低渗透油藏，可以明显提高原油采收率 （一）二氧化碳驱油技术机理 1、降粘作用 二氧化碳与原油有很好的互溶性，能显著降低原油粘度，可降低到原粘度的1/10左右。原油初始粘度越高，降低后的粘度差越大，粘度降低后原油流动能力增大，提高原油产量。 2、改善原油与水的流度比 二氧化碳溶于原油和水，使其碳酸化。原油碳酸化后，其粘度随之降低，同时也降低了水的流度，改善了油与水流度比，扩大了波及体积。 3、膨胀作用 二氧化碳注入油藏后，使原油体积大幅度膨胀，便可以增加地层的弹性能量，还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚，变成可动油，是驱油效率升高，提高原油采收率。 4、萃取和汽化原油中的轻烃 在一定压力下，二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃，降低原油相对密度，从而提高采收率。二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃，随后较重质烃被汽化产出，最后达到稳定。 5、混相效应 混相效应是指两种流体能相互溶解而不存在界面，消除了界面张力。二氧化碳与原油混合后，不仅能萃取和汽化原油中轻质烃，而且还能形成二氧化碳和轻质烃混合的油带。油带移动是最有效的驱油过程，可使采收率达到90%以上。 6、分子扩散作用 多数情况下，二氧化碳是通过分子的缓慢扩散作用溶于原油。分子的扩散过程很
水质矿化度测定 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
实验一水质矿化度的测定(重量法) 一、实验目的 掌握重量法测定水质矿化度的基本原理和方法。 二、实验原理 矿化度(M)是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中总含盐量，以“克/升”表示，该项指标一般只用于天然水，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。按矿化度(M)的大小一般分为：淡水，M<1 g/L；微咸水，M=1～3 g/L；咸水，M=3～10 g/L；盐水，M=10～50 g/L；卤水，M>50 g/L。 矿化度的测定方法有重量法、电导法、阳离子加和法、离子交换法、比重计法等。本实验采用重量法。 水样经过滤去除漂浮物及沉降性固体物，放在称至恒重的蒸发皿内蒸干，然后在105～110℃下烘干至恒重，将称得重量减去蒸发皿重量即为矿化度。 高矿化度水含有大量钙、镁的氯化物时易于吸水，硫酸盐结晶水不易除去，均可使结果偏高。采用加入碳酸钠提高烘干温度和快速称重的方法处理，以消除其影响。 当水样中含有有机物时，蒸干的残渣有色，可用过氧化氢去除。 三、仪器和试剂 直径90mm蒸发皿； 烘箱； 水浴或电热套； 电子天平； 漏斗及中速定量滤纸。 (1+1)过氧化氢溶液； 2% Na 2CO 3 溶液。 四、实验步骤 1、将清洗干净的蒸发皿置于110℃烘箱中烘2 h，放入干燥器中冷却至室温后称重，重复烘干称重，直至恒重(两次称重相差不超过0．0005 g)。 2、取70~80mL水样用中速定量滤纸过滤至干燥洁净的烧杯中。 3、用25mL移液管准确移取过滤后水样50mL，置于已称重的蒸发皿中，加入5 mL 2％ Na 2CO 3 溶液，于电热套上蒸干。整个蒸干过程要严格控制温度，不可明显沸 腾，以免发生迸溅导致结果偏低。 4、如蒸干残渣有色，则使蒸发皿稍冷后，滴加(1+1)的过氧化氢溶液数滴，慢慢旋转蒸发皿至气泡消失，再置于水浴上蒸干，反复处理数次，直至残渣变白或颜色稳定不变为止。 5、将蒸发皿放入烘箱内于180℃烘干2 h，置于干燥器中冷却至室温，称重，重复烘干称重，直至恒重(两次称重相差不超过0．0005g)。 五、数据处理 矿化度计算公式为：
聚合物驱油技术 聚合物驱是一种提高采收率的方法，聚合物驱是注入水中加入少量水溶性高分子聚合物，通过增加水相粘度和降低水相渗透率来改善流度比，提高波及系数，从而提高原油的采油率。在宏观上，它主要靠增加驱替液粘度，降低驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性，在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率。 从20世纪60年代至今，全世界有200多个油田或区块进行了聚合物驱的试验。水驱的采收率一般为40%左右，通过聚合物驱采收率为50%左右，比水驱提高10%。国内外在研究聚合物驱油理论与技术方面取得了大量的成果，我国在大庆油田，胜利油田和大港油田都应用了聚合物驱油并取得良好的效益。 目前，我国的大型油田，如大庆油田、胜利油田等东部油田都已进入开发末期，产量都有不同程度的递减，而新增储量又增加越来越缓慢，并且勘探成本和难度也越来越大，因此控制含水，稳定目前原油产量，最大程度的提高最终采收率，经济合理的予以利用和开发，对整个石油工业有着举足轻重的作用，而三次采油技术是目前为止能够达到这一要求的技术，国家也十分重视三次采油技术的发展情况，在“七五”、“八五”和“九五”国家重点科技攻关项目中，既重视了室内研究，又安排了现场试验，使得我国的三次采油技术达到了世界领先水平。目前的三次采油技术中，化学驱技术占有最重要的位置，化学驱中又以聚合物驱技术最为成熟有效。聚合物驱机理就是在注入水中加入高分子聚合物，增加驱替相粘度，调整吸水剖面，增大驱替相波及体积，从而提高最终采收率。 我国油田主要分布在陆相沉积盆地，以河流三角洲沉积体系为主，储油层砂体纵横向分布和物性变化均比海相沉积复杂，油藏非均质性严重，而且原油粘度高，比较适合聚合物驱。对全国25个主力油田资料的研究表明，平均最终水驱波及系数0.693，驱油效率0.531，预测全国油田水驱采收率仅仅为34.2%，剩余石油储量百亿吨。目前这些已经投入开发的老油田，大部分已经进入高出程度、高含水期，开展新的采油技术十分必要。国内自1972年在大庆油田开展了小井
聚合物溶液的粘弹性行为在提高聚合物 驱油效率中的机理分析与运用 Mojdeh Delshad, Do Hoon Kim, Oluwaseun A. Magbagbeola, Chun Huh, Gary A. Pope, Farhad Tarahhom编（石油工程师协会，美国德克萨斯大学奥斯汀分校） 摘要 越来越多的室内实验和矿场试验都证实了聚合物溶液的粘弹特性有助于提高聚合物驱油效率。对高分子量部分水解的聚丙烯酰胺聚合物进行大量的流变测量和岩心驱替实验后，表明了聚合物溶液的粘弹性行为在聚合物驱提高原油采收率中起着作用。在使用UTCHEM模拟器对提高油层波及系数进行定量评价后，将不同聚合物溶液的弹性作用模拟成在多孔介质中聚合物溶液的表观粘度。 随着高浓度和高分子量聚合物的使用，使聚合物驱的应用范围延伸至对更高粘度原油的开采。对聚合物在多孔介质中流变性机理的了解及其精确的数值模拟是聚合物驱矿场试验成功的关键。 对不同的剪切速率（与在岩心中流动速度和渗透率）、聚合物浓度和分子量进行振荡和剪切粘度的测定和聚合物岩心流动实验。聚合物的剪切增稠特性与通过它的分子松弛时间的Deborah数有关，它反过来又决定于流变数据。表观粘度模型是根据聚合物在多孔介质中的剪切稀释和剪切增稠来符合实验数据而发展起来的。这种模拟器被应用于组分化学驱模拟器中和成功历史拟合所开发的岩心驱替原油开采试验中。 系统的流变性测定和岩心驱替，以及使用表观粘度模拟器都证实了不同的聚合物弹性作用有助于提高聚合物的驱油效率。尤其对聚合物溶液的剪切增稠性进行描述时，是根据大量的流变测定而得到的分子松弛时间来决定的。
第45卷第10期 当 代 化 工 Vol.45，No.10 2016年10月 Contemporary Chemical Industry October ，2016 收稿日期： 2016-04-09 作者简介： 许博文（1990-），男，湖北省潜江市人，硕士在读，研究方向：油气田开发。E-mail ：116171354@https://www.doczj.com/doc/0e15155125.html, 。 高温高盐油藏聚合物纳米微球调驱研究 许博文, 欧阳传湘，邹 斌，孙晨祥，何梦莹，吴俣昊 （长江大学 石油工程学院， 湖北 武汉 430100） 摘 要：华北油田赵86油藏断块为一个高温高盐断块油藏，油藏内油水井之间的水淹水窜现象严重，常规的调驱手段存在有效期短和效果差的缺点，深部调驱作用有限，液流改向效果不理想，难以有效提高油藏的最终采收率。近年来，纳米微球深部调驱技术以其良好的调驱效果，逐渐在国内应用幵发展起来。纳米微球在地面成胶，可降低矿化度、地层温度、地层剪切等环境因素对体系的影响。纳米微球初始尺寸小、粘度低、注入工艺简单、膨胀时间可控、可实现逐级封堵，在中、低渗透油田适应性强。 关 键 词：纳米微球；高温高盐油藏；调驱参数；驱油效果 中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）10-2306-03 Study on Nanospheres Flooding in a High Temperature and High Salinity Reservoir XU Bo-wen ，OUYANG Chuan-xiang, ZOU Bin , SUN Chen-xiang, HE Meng-ying, WU Yu-hao （School of Petroleum Engineering, Yangtze University, Hubei Wuhan 430100, China ） Abstract : Zhao 86 fault block is a high temperature and high salinity block reservoir in Huabei Oilfield, water channeling and flooding are serious between oil and water wells in the reservoir, the validity of conventional profile control and displacement is short ,and the results are poor, in this case, this block urgently needs an effective technique of deep profile control and displacement, to improve the deep flow of reservoir, increase the role of oil and water control, increase ultimate recovery reservoir. Nanospheres deep profile control and displacement technology is a new proposed technique. Nanospheres which become gel on the ground, can reduce the effect of salinity, formation temperature, formation shear and other environmental factors on the system. Nanospheres have small initial size, low viscosity, the injection process is simple, expansion time can be controlled, progressively plugging can be achieved in low permeability oilfields. Key words : nanosphere ；high temperature and high salinity reservoir ；flooding parameters ； flooding effect 华北油田赵86油藏断块为一个高温高盐断块油藏，岩芯分析孔隙度为9.7%～20%，平均为 14.0%，渗透率64.4～165.5×10-3μm 2 ；压力恢复曲 线分析有效渗透率19.19×10-3μm 2 ，储层渗透能力较强，物性较好，但井周围存在一定的污染。油藏内油水井之间的水淹水窜现象严重，由于油藏温度高（达107 ℃），调驱有效期短，效果差。 为了对现场施工提供指导，本文通过室内物理模拟岩心实验对聚合物微球的注入性及注入方式进 行了优化[1-3] 。 1 聚合物微球调驱机理 聚合物微球【4-6】 是通过分子、原子相互作用，按需要制作的纳米级的材料，最内层为交联聚合物凝胶，最外层为水化层，平均尺寸为几百纳米，在水中可以均匀分散、易于进入注水地层，随后缓慢吸水膨胀。深部调驱堵水的原理是将分散体系中的微凝胶胶团随着注入水进入储层内部后，慢慢吸水 膨胀，对水流通道进行暂堵-突破-再暂堵-再突破的过程，优先进入高渗层区、大孔喉，产生堵塞作用，同时分散体系中的水进入低渗层区、小孔喉，直接作用于其中的剩余油。因此，微球调驱由于微球凝胶胶团和水共同作用，能达到调驱协调同步。聚合物微球具备的“注得进、堵得住、移得动”的特性，表现为： （1）微球初始粒径达到纳米或微米级，满足“进得去”的要求； （2）经过吸水膨胀后，能达到封堵大孔道，改变注入水方向，满足对地层大孔喉“堵得住”的要求； （3）本身的弹性和固相特性，既可以停留，又可以运移，满足了调驱剂能够进入地层深部发挥“移得动”的要求； （4）耐温、耐盐、耐剪切，在地层条件下长期稳定。 万方数据
实验一 用自然电位曲线估计地层水矿化度
一、实验目的与要求 ? 实验目的： 巩固用自然电位法求地层水电阻率的方法，并学会 并掌握这种方法。 ? 实验要求 用图版求出地层水电阻率，并自编程序，在计算机 上运算出地层水电阻率。
一、实验目的与要求实验步骤 ? 1、利用SP计算Rw ? 2、Rw转化为矿化度
? 厚的、纯的、砂岩、水层：V sp =V SSP =E ec ? 利用自然电位曲线确定地层水电阻率时，选择地层厚度 大、泥浆侵入不深、地层泥质含量很低的含水砂岩层。 ? 确定Rw 的原理： 根据已知岩层电阻率、泥浆电阻率、地层厚度和井径等 数据，把自然电位曲线校正到静自然电位，然后用关系式， ? 已知K ec 、R mf 值情况下，便可以求出地层水电阻率R w 。 lg mf ec ec W R E K R = 二、确定地层水电阻率
确定地层水电阻率思路 2、V SSP = E ec lg mf ec ec W R E K R = 1、V SP 校正到V SSP 3、K ec （T ） 4、 =R mf /R w 5、R mf (T) 6、R w (T)=R mf /X 二、确定地层水电阻率 X X
（1）静自然电位V SSP ? 从自然电位曲线上读出幅度值V SP ， ? 岩层厚度h 、井径d 、 ? 岩层电阻率R t 、围岩电阻率R s 、 ? 冲冼带电阻率R xo 和泥浆电阻率R m ? 利用图版求出校正系数C(V SP /V SSP )， ? 静自然电位V SSP (或电化学电动势E ec ) ? SP SSP ec V V E v == 求地层水电阻率Rw 的步骤： 二、确定地层水电阻率
聚苯乙烯的功能聚合物的制备方法及应用 综述 摘要 作为聚合物之一的聚苯乙烯的应用范围很广，其衍生物种类繁多，聚苯乙烯可用于合成不同的功能聚合物，不同的功能聚合物具有不同的合成方法和不同的功能应用，本综述就聚苯乙烯的不同功能聚合物的普遍制备方法和应用前景和意义作简要概述。 关键词 聚苯乙烯衍生物制备方法应用概述 （一）侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯 1．侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的制备方法 以邻苯二甲酰亚胺钾盐为亲核取代试剂，通过盖布瑞尔反应(Gabrielaction)，将氯甲基聚苯乙烯(CMPS)转变为氨甲基聚苯乙烯。 首先研究了采用相转移化体系并通过亲核取代反应，制备氨甲基聚苯乙烯的前驱体—苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯的过程。相转移催化剂将邻苯二甲酰亚胺负离子从水相中转移至油相，与氯甲基聚苯乙烯亲核取代，顺利地将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯甲基转变成了甲基化的邻苯二甲酰亚胺基，生成了邻苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯(PIPS)。 在通过相转移催化制备PIPS的基础上，采用胶束催化体系，在酸性条件下，进行了PIPS的水解反应，将苯二甲酰亚胺基甲基聚苯乙烯转变为氨甲基聚苯乙烯(AMPS)。
最后以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，使氨甲基聚苯乙烯与5-氯甲基-8-羟基喹啉进行均相反应，成功地制备了侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯(PS8q)，AMPS转化率达78%，即实现了8-羟基喹啉的高分子化。 2 侧链带8-羟基喹啉的聚苯乙烯的研究背景及意义 在所有7种羟基喹啉中，8-羟基喹啉是唯一可与金属离子生成螯合物的物质[1]，长期以来，它在医药工业、农业以及分析测试等方面获得了广泛的应用[2]，如在分析化学领域，作为一种性能优异的螯合剂、萃取剂和金属离子指示剂，可用于溶剂萃取、吸光度分析[3]、荧光分析等[4]。基于8-羟基喹啉出色的螯合性能、尤其是其对过渡金属离子和重金属离子所具有的特殊优越的螯合性能，促使人们付出巨大的努力去研究它的高分子化方法以便更好的利用其螯合性能。8-羟基喹啉高分子化产物在有机电致发光，螯合树脂等众多科技领域都具有广阔的应用前景。 （二）遇水崩解型聚苯乙烯 1 遇水崩解型聚苯乙烯的制备方法 采用反相乳液聚合法合成了一系列不同吸水倍率的聚丙烯酸钠吸水树脂和以丙烯酸钠为主的多元共聚吸水树脂。将制备的吸水树脂与苯乙烯、表面活性剂(Span-80)组成聚合体系，用过氧化苯甲酞引发进行原位共混聚合，制得遇水崩解型聚苯乙烯。同时，采用“两步法”发泡工艺，制取崩解型聚苯乙烯的泡沫制品。 对于聚苯乙烯/聚丙烯酸钠共混物而言，随着分散剂Span-80含
云南化工Yunnan Chemical Technology Mar.2018 Vol.45，No.3 2018年3月第45卷第3期 研究合成与油层直径相匹配的聚合物微颗粒，实现油层的深部调驱效果。对注入井的吸入剖面进行调整，使其适应聚驱开发的需要。通过聚合物驱油采油技术的应用，达到三次采油提高油田采收率的状态，实现油田长期持续地高产稳产。 1 聚合物驱油技术措施 为了解决水驱开发油田的弊端，提高注入剂的波及体积，采取聚合物驱油的方式，扩大了注入剂的波及体积，提高了油田的采收率。而在注水开发的过程中，应用聚合物微球进行注入剖面的调节，达到预期的调剖效果，相应地提高水驱的开发效率。 聚合物的主要成分是聚丙烯酰胺，通常油田应用颗粒状的聚合物，通过加药漏斗将其加注到聚合物的配制系统，本身聚合物在水中的溶解度不高，将纯净水的温度升高至8~14℃，使其与聚合物颗粒在熟化罐中充分熟化，提高聚合物和水的溶解程度。经过搅拌处理，在进行过滤，将未溶解的鱼眼等颗粒除去，得到聚合物母液，应用螺杆泵输送，经过静态混合器按比例加水稀释，将其注入到油层中，实现聚合物驱油的效果。 2 聚合物微球调驱措施研究 2.1 聚合物调驱封堵机理 聚合物微球的颗粒直径在微米或者纳米级别，可以封堵不同直径的孔隙，纳米级别的微球，在聚合物注入的初期，随着注入水的携带作用，可以渗透进入油层孔隙的深部。当注水时间延长后，微球颗粒发生水化膨胀的现象，直径达到一定程度后，对储层的孔隙实施了堵塞，达到调剖的效果。 而聚合物微球的大颗粒的调剖过程中，微米级别的聚合物颗粒，使其具有双层的结构，带有不同的电荷，实施油层的调剖处理。注水开发的初期是聚合物微球进入到油层的深部，使微米级的聚合物颗粒带负电，和岩石表面的负电荷相互排斥作用，防止聚合物微粒直接粘附在岩石表面，而影响到调剖的效果。 2.2 聚合物调驱体系的优化设计 应用聚合物微球调剖技术措施，达到最佳的调剖效果。如果针对注水开发的区块实施整体的聚合物微球调剖设计，对于不同的开采条件，采取不同的调剖设计。针对井组采出程度高的油层，存在裂缝的油层结构，采取调堵调驱并重的施工方式，达到优化注入剖面的效果。 如果单井的注入程度高，已经形成了均匀的水线推进的方式，应用复合调剖体系的作用，封堵大孔道和裂缝，改善储层的非均质性，提高纵向的波及体积，扩大油田的开发面积，得到最佳的油井产能。 2.3 聚合物调驱的注入工艺技术措施 调驱剂的注入过程中，选择最佳的注入工艺流程，实现聚合物微球的封堵状态，按照调剖设计要求，封堵大的孔道，保证注入剂达到预期的驱替效果，提高油井的开采程度。采取在线注入的方式，达到调剖的技术要求。 对注水井进行洗井操作，将井筒中的污物杂质清洗出井，连接注入泵和管汇组合，建立微球注入的工艺流程，保证达到设计的注入压力，才能使微球进入到油层的深部。 应用泵注的技术措施，实现聚合物微球的调剖注入，首先进行段塞注入的方式，验证聚合物微球体系与油层的配伍性，封堵深部的大孔道，保持流体的畅通，避免注入水的窜流。再进行第二段塞施工，降低流体的摩擦阻力，防止聚合物微粒的流失，而影响到调剖的效果。第三次的段塞施工过程中，延长聚合物微球的封堵有效期限，保持调剖的效果。 3 结语 通过对聚合物微球调驱措施的研究，提高三次采油的效率，满足油田开发后期增产的技术要求。优化设计聚合物微球调剖技术措施，结合注水井的实际情况，对聚合物微球的纳米级和微米级的颗粒进行区分，用于封堵不同直径的孔隙吼道，达到最佳的封堵效果。满足注水井调剖的技术要求，对聚合物微球调剖施工程序进行监控，优化三段的挤注工艺技术措施，针对不同的储层特点，提高调整注水剖面的精准度，达到注水井的注入量，满足水驱开发的需要，从而提高油田的最终采收率。 参考文献： [1] 衣哲.聚合物微球调驱机理研究[J].精细石油化工进展,2013, 14(6):1-4. [2] 任瑞峰,陆诗文,周长国,等.文中油田微球调驱的研究与应用 [J].辽宁化工,2013(11):1354-1356. 收稿日期：2017-11-18 作者简介：易永根，长庆油田分公司第一采油厂。 doi：10.3969/j.issn.1004-275X.2018.03.033 聚合物微球调驱措施研究 易永根，侯军刚，师现云，毕台飞，潘 昊 （长庆油田分公司第一采油厂，陕西 延安 716000） 摘 要：聚合物微球调驱技术措施的应用，针对油层的微孔隙结构，应用纳米级别的材料制成的微球，作为调整驱油孔道直径的介质，提高聚合物驱油的效率。将聚合物溶液注入到油层中，扩大波及体积，开采出更多死油区的油流，提高了油田的采收率。 关键词：聚合物；微球调驱；措施；研究 中图分类号：TE357.46 文献标识码：B 文章编号：1004-275X（2018）03-047-01 ·47·
矿化度（总盐） 矿化度是水中所含无机矿物成分的总量，经常饮用低化度的水会破坏人体内碱金属和碱土金属离子的平衡，产生病变，饮水中矿化度过高又会导致结石症。矿化度是水化学成分测定的重要指标。用于评价水中总含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。常用于天然水分析中主要被测离子总和的质量表示。对于严重污染的水样，由于其组成复杂，从本项测定中不易明确其含义，因此矿化度一般只用于天然水的测定。对于无污染的水样，测得的矿化度与该水样在103~105℃时烘干的可滤残渣量相同。 矿化度的测定方法依目的不同大致有：重量法、电导法、阴阳离子加和法、离子交换法及比重计法等。重量法含义较明确，是较简单通用的方法。 重量法（B） 1.方法原理 水样经过滤去除漂浮物及沉降性固体物，放在称至恒重的蒸发皿内蒸干，并用过氧化氢去除有机物，然后在105~110℃下烘干至恒重，将称得重量减去蒸发皿重量即为矿化度。 2.干扰及消除 高矿化度水样含有大量钙、镁的氯化物时易于吸水，硫酸盐结晶水不易除去，均可使结果偏高。采用加碳酸钠，并提高烘干温度和快速称重的方法处理以消除其影响。 3.方法的适用范围 本方法适用于天然水的矿化度测定。 4.仪器 （1）蒸发皿：直径90mm的玻璃蒸发皿（或瓷蒸发皿）。 （2）烘箱。 （3）水浴或蒸汽浴。 （4）分析天平，感量1/10000g。 （5）砂芯玻璃坩埚（G3号）或中速定量滤纸。 （6）抽气瓶（容积为500ml或1000ml）。 5.试剂
过氧化氢溶液（1+1）：取30%的过氧化氢配制。 6.步骤 （1）将清洗干净的蒸发皿置于105~110℃烘箱中烘2h，放入干燥器中冷却至室温后称重，重复烘干称重，直至恒重（两次称重相差不超过 0.0005g）。 （2）取适量水样用玻璃砂芯坩埚抽滤。 （3）取过滤后水样50~100ml（水样量以产生2.5~200mg的残渣为宜），置于已称重的蒸发皿中，于水浴上蒸干。 （4）如蒸干残渣有色，则使蒸发皿稍冷后，滴加过氧化氢溶液数滴，慢慢旋转蒸发皿至气泡消失，再蒸干，反复处理数次，直至残渣变白或颜 色稳定不变为止。 （5）蒸发皿放入烘箱内于105~110℃烘箱中烘2h，置于干燥器中冷却至室温，称重，重复烘干称重，直至恒重（两次称重相差不超过0.0005g）。 7.计算 W —W0 矿化度= ×106 V 式中：W——蒸发皿及残渣的总重量（g）； W0——蒸发皿重量（g）； V——水样体积（ml）。 8.精密度和准确度 五个实验室配制矿化度为1000mg/L的标准样品，测得室内相对标准偏差2.85%；室间相对标准偏差为14.7%；相对误差为0.16%。 本方法适用于河水（黄河、淮河），水库水，自来水，湖水，地下水，矿泉水等15种样品的分析，其浓度范围为103~1589mg/L；加标回收率为94.4%~105.6%。 9.注意事项 （1）对于高矿化度含有大量钙、镁、氯化物或硝酸盐的水样，可加入10ml 2%~4%的碳酸钠溶液，使钙、镁的氯化物及硫酸盐转变为碳酸盐及 钠盐，在水浴上蒸干后，在150~180℃下烘干2~3h即可称至恒重。 所加入的碳酸钠量应从盐分总量中减去。
油藏工程新进展论文 班级：油工08-5 学号：080201140513 姓名：梁立宝
微生物驱油技术研究现状与发展趋势 随着世界经济的飞速发展，能源的生产与供求矛盾越发突出，石油作为工业发展的命脉，由于其储量的有限性，使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。寻找有效而廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。 有资料表明我国原油开采采出率仅有30%左右，远低于发达国家50%-70%的采出率，高粘、高凝和高含腊的胶质沥青油藏为原油的开采带来诸多困难，而新型微生物采油系列产品对“三高”油藏的开发具有较强的针对性，能使采出率大幅度提高。 （一）微生物驱油技术定义 利用特定的微生物或菌种作用于地下油藏，通过其生长、繁殖以及产生的各种具有驱油作用的带下产物，改变储油层的渗流特征或使油水间的物化性质发生改变，从而提高原油采收率的方法称之为微生物驱油技术。 微生物采油是技术含量较高的一种提高采收率技术 ,不但包括微生物在油层中的生长、繁殖和代谢等生物化学过程 ,而且包括微生物菌体、微生物营养液、微生物代谢产物在油层中的运移 ,以及与岩石、油、气、水的相互作用引起的岩石、油、气、水物性的改变。 （二）微生物驱油技术机理 采油微生物种类较多，各种微生物特性和作用机理不尽相同，但从效果上概括起来主要是对原油起到清蜡降粘的作用，在微生物代谢的同时伴有产热、产气和产生表面活性物质等。 微生物通过在岩石表面上的生长繁殖，粘附在岩石表面，占据孔隙空间，在油膜下生长，最后把油膜推开，使油释放出来。微生物所产生的表面活性剂会降低油水界面张力，减少水驱毛管张力，提高驱替毛管数。同时生物表面活性剂会改变油藏岩石的润湿性，从亲油变成亲水，使吸附在岩石表面上的油膜脱落，油藏剩余油饱和的降低，从而提高采收率。微生物在油藏高渗区生长繁殖及产生聚合物，能够有选择的堵塞大孔道，增大扫油系数和降低水油比。在水驱中增加水的粘度，降低水相的流动性，减少指进和过早的水淹，提高波及系数，增大扫油效率。在地层中产生生物聚合物，能在高渗透地带控制流度比，调整注水油层的吸水剖面，增大扫油面积，提高采收率。 （三）微生物驱油技术细菌功能分类 1、产气（包括CH4、H 2、CO2、N2等气体） 2、降解烃类 3、堵塞岩石孔道 4、产生有机酸和溶剂
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
实验一水质矿化度的测定(重量法) 一、实验目的 掌握重量法测定水质矿化度的基本原理和方法。 二、实验原理 矿化度(M)是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中总含盐量，以“克/升”表示，该项指标一般只用于天然水，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。按矿化度(M)的大小一般分为：淡水，M<1 g/L；微咸水，M=1～3 g/L；咸水，M=3～10 g/L；盐水，M=10～50 g/L；卤水，M>50 g/L。 矿化度的测定方法有重量法、电导法、阳离子加和法、离子交换法、比重计法等。本实验采用重量法。 水样经过滤去除漂浮物及沉降性固体物，放在称至恒重的蒸发皿内蒸干，然后在105～110℃下烘干至恒重，将称得重量减去蒸发皿重量即为矿化度。 高矿化度水含有大量钙、镁的氯化物时易于吸水，硫酸盐结晶水不易除去，均可使结果偏高。采用加入碳酸钠提高烘干温度和快速称重的方法处理，以消除其影响。 当水样中含有有机物时，蒸干的残渣有色，可用过氧化氢去除。 三、仪器和试剂 ·直径90mm蒸发皿；烘箱； 水浴或电热套；电子天平； 漏斗及中速定量滤纸。 (1+1)过氧化氢溶液； 2% Na2CO3溶液。 四、实验步骤 1、将清洗干净的蒸发皿置于110℃烘箱中烘2 h，放入干燥器中冷却至室温后称重，重复烘干称重，直至恒重(两次称重相差不超过0．0005 g)。 2、取70~80mL水样用中速定量滤纸过滤至干燥洁净的烧杯中。 3、用25mL移液管准确移取过滤后水样50mL，置于已称重的蒸发皿中，加入5 mL 2％ Na2CO3溶液，于电热套上蒸干。整个蒸干过程要严格控制温度，不可明显沸腾，以免发生迸溅导致结果偏低。 4、如蒸干残渣有色，则使蒸发皿稍冷后，滴加(1+1)的过氧化氢溶液数滴，慢慢旋转蒸发皿至气泡消失，再置于水浴上蒸干，反复处理数次，直至残渣变白或颜色稳定不变为止。 5、将蒸发皿放入烘箱内于180℃烘干2 h，置于干燥器中冷却至室温，称重，重复烘干称重，直至恒重(两次称重相差不超过0．0005g)。 五、数据处理 矿化度计算公式为： M＝(W-W0-WN)/V 式中：W——蒸发皿及残渣的总质量，g； W0——蒸发皿质量，g； WN——Na2CO3质量，g； V——水样体积，L。
低渗透油藏化学驱研究现状 —文献调研 摘要：针对低渗透油藏可探明储量增加，开发难度大，压裂酸化、注水和注气等手段已经不能满足现阶段的低渗透油藏开发，化学驱在低渗油藏中的应用不断受到重视。本文综述了低渗透油藏的特点、开发现状以及化学驱在其中的应用和渗流机理。综合分析表明：由于缔合聚合物经过强烈剪切后恢复能力强，合理的聚合物分子质量在渗透率为（40×10-3μm2-50×10-3μm2）时能够有效的提高低渗透层的原油产出程度。而表面活性剂能降低渗透油层的渗流启动压力梯度，很好地降低低渗透层界面张力和毛管自吸势能。ASP驱结合了三者的优点，能够一定程度上增加低渗透层的产量。化学驱在低渗透油藏开发中仍有很大的潜力。 关键词低渗透油藏化学驱渗流机理研究现状 1引言 随着我国国民经济的迅速发展，油气资源的消耗不断在增大，2007年我国进口原油1.59亿吨，预计2020年我国对原油的需求至少达到4-4.3亿吨，而我国的石油产量只能增至2亿吨左右[1]，因此对于不可再生的石油资源的开采程度要求不断提高。我国也加大了国内外的勘探力度，正在不断挤入世界油气勘探开发领域。然而挖掘现有油田潜力，保持稳产，提高采收率也势在必行，尤其是低渗透油藏开发。因为低渗透油藏已成为我国近几年油藏开发的主战场。从国土资源部获悉，截止2010年底我国石油累计探明地质储量为312.8亿吨，其中低渗透油藏总量200多亿吨，可探明储量为140多亿吨，占总地质储量的50%多，新增油藏储量中低渗透油藏储量占70%以上。由于低渗透油藏具有天然裂缝发育，基块渗透性差，非均质严重，孔喉细小、毛细管现象突出、油气流动阻力大，黏土矿物含量高等特点。国外一般采用压裂酸化、注水和注气开采。但水驱受到注入压力高，含水上升快，水驱动用程度较低，采收率低等因素的制约。气驱受到气源和经济的限制。而微生物采油受到温度、矿化度、PH、压力等一系列因素的制约，使得开展困难。由于化学驱的不断完善和发展已经不断的成为油田开采过程中的主导力量，但在低渗透油藏下还不够成熟，对这方面的研究还比较少。还存在着一些问题。但却有着很大的发展空间。
聚合物微球深部调剖剂技术方案及说明 在油田注水开发过程中，由于地层非均质性的存在，注入水沿高渗层突进，油井产水率逐年上升。在水驱和聚合物驱过程中，注入水和聚合物溶液沿高渗透层不均匀推进，纵向上形成单层突进，横向上形成舌进，造成注入水和聚合物溶液提前突破，致使中低渗透层波及程度低、驱油效果差，严重影响了水驱和聚合物驱的开发效果，注水井调剖、油井堵水已成为油田稳产增产的重要措施。但随着常规调堵措施轮次的增加，近井地带剩余油饱和度下降，增油效果变差。只有通过深部调堵才能更有效地调整、改善油藏的非均质性，从而提高注入液体积波及系数，提高注水采油阶段的原油采收率。目前，现有深部调剖存在无机堵剂易沉淀，不能进入地层深部封堵；可动弱凝胶交联不可控性、成本高；水膨体聚合物凝胶颗粒大、存在注入深度与封堵强度之间的矛盾、破胶较快等缺点，导致现有调剖技术的深部调剖效果不佳。 针对如上情况，我公司开发了以AMPS、AM、氢氧化钠、特殊交联剂、司班、吐温、引发剂等合成的聚合物微球深部调剖剂。该聚合物微球深部调剖剂依靠纳米/微米级聚合物微球遇水膨胀来逐级封堵地层孔喉实现其深部调剖堵水的目的。该聚合物微球最外层是水化层，使微球在水中稳定存在，不会沉淀；微球具有弹性及变形性。由于聚合物微球机械封堵位置为渗水通道的孔喉，大幅度提高微球的使用效率。由于聚合物微球的初始尺寸小，且水相中呈溶胶状态，是稳定体系，可以实现进入地层深部。 该产品作为一种新型聚合物微球深部调剖剂，具有以下技术优势： 1、各项指标均达到标准要求 （1）外观：棕黄色半透明均相液体； （2）固含量≥45.0%； （3）密度（25℃）：0.95—1.05g/cm3；
我国聚合物驱油现状 目前，我国的大型油田，如大庆油田、胜利油田等东部油田都已进入开发末期，产量都有不同程度的递减，而新增储量又增加越来越缓慢，并且勘探成本和难度也越来越大，因此控制含水，稳定目前原油产量，最大程度的提高最终采收率，经济合理的予以利用和开发，对整个石油工业有着举足轻重的作用，而三次采油技术是目前为止能够达到这一要求的技术，国家也十分重视三次采油技术的发展情况，在“七五”、“八五”和“九五”国家重点科技攻关项目中,既重视了室内研究,又安排了现场试验,使得我国的三次采油技术达到了世界领先水平。 目前的三次采油技术中，化学驱技术占有最重要的位置，化学驱中又以聚合物驱技术最为成熟有效。聚合物驱机理就是在注入水中加入高分子聚合物，增加驱替相粘度，调整吸水剖面，增大驱替相波及体积，从而提高最终采收率。聚合物驱技术由于其机理比较清楚、技术相对简单，世界各国开展研究比较早，美国于五十年代末、六十年代初开展了室内研究，1964年进行了矿场试验。1970年以来，前苏联、加拿大、英国、法国、罗马尼亚和德国等国家都迅速开展了聚合物驱矿场试验。从20世纪60年代至今，全世界有200多个油田或区块进行了聚合物驱试验。 我国油田主要分布在陆相沉积盆地，以河流三角洲沉积体系为主，储油层砂体纵横向分布和物性变化均比海相沉积复杂，油藏非均质性严重，而且原油粘度高，比较适合聚合物驱。对全国25个主力油田资料的研究表明，平均最终水驱波及系数0.693，驱油效率0.531，预测全国油田水驱采收率仅仅为34.2%，剩余石油储量百亿吨。目前这些已经投入开发的老油田，大部分已经进入高出程度、高含水期，开展新的采油技术十分必要。国内自1972年在大庆油田开展了小井距聚合物驱矿场试验以来，我国的大庆、胜利、大港、南阳、吉林、辽河和新疆等油田开展了矿场先导试验及扩大工业试验。经过“七五”、“八五”和“九五”期间的共同努力，这一技术在我国取得了长足发展，其驱油效果和驱替动态可以较准确的应用数值模拟进行预测，聚合物已经形成系列产品，矿场试验已经取得明显效果，并形成配套技术。目前我国已经成为世界上使用聚合物驱技术规模最大，大面积增产效果最好的国家，聚合物驱技术成为我国石油持续高产稳产的重要技术措施。 大庆油田在会战初期就提出，如果采收率提高1 %，就相当于找到了 1个玉门油田，如果提高 5%，就相当于找到了 1个克拉玛依油田。1972年我国开始在大庆油田萨北地区开始进行聚合物驱试验。大庆原油属低酸值的石蜡基原油，油层特征是渗透率较高，油层温度较低（45℃），油层水的矿化度较低，基本满足聚合物驱条件。在1987年到1988年萨北地区现场试验的基础上，1990年又在中西部地区开始试验。这些试验获得了较高的经济效益，平均每吨聚合物增产原油150吨。大庆油田将聚合物驱油技术应用于整个油田，并建设生产聚丙烯酰胺工厂。大庆油田聚合物驱自1996 年投入工业化应用以来, 已经取得了显著的技术经济效果。2002年, 大庆油田聚合物驱年产油量已经突破千万吨, 大庆油田三次采油技术以其规模大、技术含量高、经济效益好，创造了世界油田开发史上的奇迹。聚合物驱技术已成为保持大庆油田持续高产及高含水后期提高油田开发水平的重要技术支撑。 克拉玛依黑油山在70年代也开辟了三次采油提高采收率试验区。克拉玛依原油属中酸值环烷基原油，开展表面活性剂驱难度很大。通过“七五”、“八五”以来的国家在大庆、克拉玛依的重点科技攻关，使中国油田的聚合物驱油技术取得了突破性的进展胜利油田从1992年开始在孤岛油田开展了注聚先导试验，1994年在孤岛和孤东油田开展了注聚扩大试验，1997