深部调驱生产和工艺技术改进与完善 根据大洼油田的油藏特点和水井吸水剖面情况，应用整体深部调驱技术来控制油井含水上升速度，提高二次开发试验区油层动用程度。在特定参数条件下采用合理的施工工艺将调驱剂注入目的层中，利用化学剂在油层条件下发生反应形成堵塞物，从而在纵向上改善吸水剖面，有效地限制高渗透层吸水，提高注水压力，启动新层吸水，在平面上改变后续注入水的渗流方向，扩大波及体积，提高水驱效率。通过现场生产和工艺技术改进与完善，提高调驱应用效果，通过效果分析，调驱对应油井含水稳定，油井液面降低，增油效果明显。本方法能较好地解决大洼油田含水上升、水驱效率低、采出程度低的问题。 标签：深部调驱；工艺技术；改进与完善 1 前言 我国陆上油田80%以上是靠注水开发，长期注水开发引发油藏纵向和平面上的非均质性问题，从而降低了水驱波及体积和驱油效率。凝胶深部调驱技术是近年发展起来的用于注水井深部处理以改善井组水驱开发效果的一项提高采收率新技术。在复杂小断块油田实施凝胶调驱技术并将其作为三次采油的重大措施，可取得明显的增油降耗效果。 2 地质概况和方案部署 2.1地质概况和开发现状 洼清5块构造上位于辽河盆地中央凸起南部倾末带大洼断层西侧。探明含油面积为 2.72km2，石油地质储量758.7×104t，可采储量195×104t，标定采收率25.7%。主力含油层系为东营组。 2.2 存在问题 2.2.1注水利用率低，提高注水波及体积难度大 大部分注入水沿着高渗带推进，被油井采出，形成了注入水的大量无效循环，水驱效果变差，提高注水波及体积的难度很大。 2.2.2 主力层水淹严重 平面上主要受沉积相影响，注入水沿分流河道的主流线快速推进，使得主流线部位的油井水淹严重。纵向上d2I4水淹最严重，该段累积注入量达186×104m3。强水淹面积占总面积的80%以上。 2.2.3 吸水状况不均衡
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
深部调驱工艺技术研究与应用 奈曼凹陷位于内蒙古自治区通辽市奈曼旗境内，是辽河外围开鲁盆地西南侧的一个次级负向构造单元，勘探面积800km2，在九佛堂组均见到良好的油气显示。奈曼油田自2007年开始试验注水，主要以分层注水为主。受注水影响，奈曼油田目前含水80%以上的油井有19口，占总井数的15%。其中14口在注水井区之内。随着注水的不断深入，高含水井逐年增加，高含水井的增多已成为制约区块高效开发的一大难题。通过水井调驱的研究应用，实现水驱油藏稳油控水，是目前生产中急需解决的问题。 标签：调驱；优化；启动厚度 1 概况 奈曼油田在注水模式上，采取菱形井网、多井点、小排量温和注水方式，加强注采参数优化，在注水技术上，逐步向层系内细分注水转化，在注水质量上，强化注水井洗井制度、回注污水三级过滤把关、加大水质检测，通过这一系列工作，近几年注水质量稳步提高。2013年以来，通过科研攻关，研究形成适合奈曼油田的调驱体系配方，并在现场应用中取得成功，对减缓层间矛盾，提高低渗层的水驱作用有着重要意义。 2 深部调驱技术注入配方优化研究 确定奈曼油田的深部调驱体系类型为酚醛调驱体系，推荐了奈曼油田系列强度深部调驱配方体系，分别为：体系1，0.2%P2000+0.2%JL-5；体系2，0.2%P2000+0.3%JL-5；体系3，0.2%P2000+0.4%JL-5；体系4，0.2%P2000+0.5%JL-5。 2013年7月调驱运行时先注入体系1，0.2%P2000+0.2%JL-5，根据奈1-44-54、奈1-48-50井采出液聚合物浓度检测数据显示分析，表明在这两口井方向上，初期出现注入液窜流，9月30日调整，注入体系3（0.2%P2000+0.4%FQ），同时下调水量至40m3，后期体系调整浓度加强后，窜流现象得到抑制。2015年11月6日考虑调驱井组注入压力增长平缓，调整，注入体系4（0.2%P2000+0.5%FQ），同时上调水量至50m3。 3 注聚工艺流程的优化 ①多次整改调驱注聚工艺流程。针对奈曼油田整体注水量小（日注量600余m3）、调驱日用水量大（日注量100m3），干线压力（15MPa）易受调驱配药影响的问题。对配药器口径进行了优化，药器口径由10mm更改为6mm，提高瞬时吸药负压，使干粉在上水压4MPa时药品顺利吸入，减小对干线压力的影响。 ②同时增配50m3储水罐，提高配药速度，配液时间由原来的90分钟降至
课题研究的现状、意义、拟研究的主要问题、重点和难点、研究方法和步骤、预期效果：研究的现状:调剖堵水技术在国外的研究和应用的历史已有将近60年的时间，因油井堵水技术的不断快速发展，注水井堵水技术在其基础上得以迅速发展成熟。水基水泥和封隔器分层卡水堵水是早期应用较为广泛的堵水技术。 自50年代开始，国外各大油田先后使用高粘度原油、油水乳状液、固态烃以及油基水泥等作为堵水剂进行现场应用[1]。叔丁基酚与甲醛合成后的树脂，环烷酸皂尿素甲醛树脂等作为化学堵水剂在前苏联开展了理论研究和现场应用。 60年代初期，HPAM等聚合物凝胶技术在国外开始应用，为化学调剖堵水技术提供了一个思路[2]。 70年代以来，通过研究HPAM在多孔介质中存在吸附和机械捕集效应，Needham 等人[3]提出利用HPAM的这种机理可进行封堵储层中的高渗通道，化学堵水调剖技术得到了长足的发展且领域更加宽广。 80年代末期，美国和前苏联等国都陆续研究并研制了一匹新型化学类调剖堵水用剂，总的来说，这些堵水剂可被分成水溶性聚合物凝胶类堵水剂，水玻璃类堵水剂及颗粒型堵水剂等。近年来，深部流体改向技术等新技术的出现，为化学调剖堵水技术提供了新思路新方法。三十年的发展，化学调剖堵水技术已发展成为日趋成熟的提高原油采收率的一项重要手段[4]。 90年代初期，C S Mccooi等人进行相关室内试验，研究了HPAM/Cr3+凝胶体系使地层渗透率降低机理。一种实用的评价弱凝胶性能的方法由Na Mumallah提出，其通过试验证明弱凝胶作为调驱剂，可有效封堵高渗通道，且有效封堵率可达99%以上。凝胶层内液流转向技术在国外也逐步受到重视，Marathon公司在怀俄明州北部油田进行了2次液流转向堵水技术矿场试验，该油田中等发育裂缝，注水开发存在水窜现象，最终试验结果表明，措施后水井注水能够有效地增加可采储量可达34400m3。加拿大F G. Cusack等人培养出了一种可用于深度调剖堵水措施的超微型细菌(UMB)。美国Akzo公司的Liave等人在北伯班克开发试验区进行了表面活性剂/酒精调剖堵水矿场试验，当然在深部调剖方面，国外还有很多油田亦取得了较好的成就。 位于前苏联的奥尔良和呵尔兰油田，位于加拿大的飞马湖和Rapdan油田，位于法国的Chatearenard和Courtenay试验区以及德国、阿曼等国的油田都进行了聚合物驱工业性矿场试验，且都取得了较好的经济效益，原油采收率增值达到6%~17%[5]。 在国外，长延缓交联型凝胶体系和弱凝胶体系是目前最具有应用前景和市场前景的
采油一厂注水井调驱调剖管理办法采油一厂注水井调驱、调剖管理办法 第一章总则 第一条为了进一步规范化管理注水井调驱、调剖作业，确保注水井调驱、调剖作业的必要性、有效性;减少不必要的调驱、调剖作业，提高作业成功率、经济效益;加强注水井调驱调剖作业的系统化、精细化、规范化管理;根据我厂近几年来注水井调驱、调剖实施情况，特制定本办法。 第二条本办法主要包括:涉及部门、工作流程、部门职责划分，调驱、调剖施工实施、管理。 第二章注水井调驱、调剖必要性、涉及部门及工作流程第三条注水井调驱、调剖是一种高技术、高投入、高风险的水井措施;同时也是一种重要的增油控水技术，能够有效的控制注水井的单层突进，封堵高渗层、启动低渗层，增大注水波及面积，提高驱油效率。注水井调驱、调剖涉及到多个部门，加强各部门的沟通、协调，是完成注水井的调驱、调剖施工的必要条件。第四条注水井调驱、调剖作业涉及到的部门有:注水项目办公室、开发地质研究所、工程技术大队、生产技术科、生产运行科、注水大队、采油作业区、物资供应站、设备科。 第五条注水井调驱、调剖工作工作流程如下:筛选可进行施工的注水井?查询井史落实井况(达不到要求整改)?编制地质设计?获取注水井数据(注水情况、井口压力、吸水剖面、压降曲线、吸水指示曲线)?编制施工方案?审核、审批施工方案?施工准备工作?施工?完工验收?效果评价?费用签证。 第三章调驱调剖工作涉及单位职责划分
第六条注水项目办公室主要负责协调、联系相关单位;负责注水井调驱、调剖工作计划制定、落实井况、注水井整改、设计施工方案审核、施工过程中的技术支持、施工完成后的效果评价工作及费用签证。 第七条开发地质研究主要负责作业井的筛选、计划制定、编制地质设计、安排队伍测试注水井吸水剖面资料，对施工后的效果进行评价。 第八条工程技术大队主要负责协调制定作业计划、编制优化施工方案、制定用料计划、监督施工、完工验收，对施工后的效果进行评价。 第九条生产技术科作主要参与调驱、调剖井的筛选和计划的制定，并在整个工 作中提供技术支持。 第十条生产运行科负责参与注水井调驱、调剖计划制定，协调、解决施工过程中所遇到的问题。 第十一条注水大队作为调驱调剖工作的主要现场施工单位，负责调驱、调剖工作的准备工作、安排队伍现场实施、监督。 第十二条采油作业区主要负责注水井的整改，提供注水井的相关资料(注水情况、压降曲线、吸水指示曲线)。 第十三条物资供应站组要负责调驱调剖工作中所需化工料的采购工作。第十四条设备科主要负责调驱、调剖施工前接电和施工完成后的拆电工作。 第四章调驱调剖工作流程中的管理实施 第十五条注水井调驱调剖施工井的优选 1. 选井原则 (1)注水井注水情况好，能够达到配注要求。 (2)注水井吸水剖面不均匀，单层突进严重。 (3)注水井压降曲线十分明显，吸水指示曲线启动压力低。
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；
国内外堵水调剖技术最新进展及发展趋势 油井出水是油田（特别是注水开发油田）开发过程中普遍存在的问题。由于地层原生及后生的非均质性、流体流度差异以及其他原因（如作业失败、生产措施错误等），在地层中形成水流优势通道，导致水锥、水窜、水指进，使一些油井过早见水或水淹，水驱低效或无效循环。堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。 我国堵水调剖技术已有几十年的研究与应用历史，在油田不同的开发阶段发挥着重要作用。但油田进入高含水或特高含水开采期后，油田水驱问题越来越复杂，堵水调剖等控水稳油技术难度及要求越来越高，推动着该技术领域不断创新和发展，尤其在深部调剖（调驱）液流转向技术研究与应用方面取得了较多新的进展，在改善高含水油田注水开发效 果方面获得了显著效果。 1技术现状及最新进展 1.1发展历程 我国堵水调剖技术的研究与应用可追溯到20世纪50年代末,60至70年代主要以 油井堵水为主。80年代初随着聚合物及其交联凝胶的出现，注水井调剖技术迅速发展，不论是堵水还是调剖，均以高强度堵剂为主，作用机理多为物理屏障式堵塞。90年代,油田进入高含水期，调剖堵水技术也进入发展的鼎盛期，由单井处理发展到以调剖堵水措施为主的区块综合治理。进入21世纪后，油田普遍高含水，油藏原生非均质及长期水驱使非均质性进一步加剧，油层中逐渐形成高渗通道或大孔道，使地层压力场、流线场形成定势，油水井间形成水流优势通道，造成水驱“短路”，严重影响油藏水驱开发效果。加之对高含水油藏现状认识的局限性，常规调剖堵水技术无法满足油藏开发需要，因而，作用 及影响效果更大的深部调剖（调驱）技术获得快速发展，改善水驱的理论认识及技术发展进入了一个新阶段。分析我国堵水调剖技术的研究内容和应用规模,其发展大体经历了4个阶段。①50至70年代：油井堵水为主，堵剂材料主要是水泥、树脂、活性稠油、水玻璃/氯化钙等。②70至80年代：随着聚合物及其交联凝胶的出现，堵水调剖剂研制得以迅速发展,以强凝胶堵剂为主，作用机理多为物理屏障式堵塞,以调整近井地层吸水剖面及产液剖面为目的。③90年代：油田进入高含水期，调剖技术进入鼎盛期，因处理目的不同，油田应用的堵剂体系有近100种，其中深部调剖（调驱）及相关技术得到快速发展，以区块综合治理为目标。④2000年以后：基于油藏工程的深部调剖改善水驱配套技术的提出，使深 部调剖技术上了一个新台阶，将油藏工程技术和分析方法应用到改变水驱的深部液流转向技术中。处理目标是整个油藏，作业规模大、时间长。
氮气泡沫调剖技术研究与应用 针对注水油田层间矛盾大，注水效果差的问题，利用氮气泡沫调剖技术，调整吸水剖面，达到改善断块水驱效果的目的。 标签：氮气；调剖 1.前言 氮气在油田开发中的应用是20世纪70年代发展起来的新技术。美国和加拿大已开发出多种氮气应用技术，并达到相应的应用规模，其技术处于世界领先地位。我国在20世纪80年代开始进行了一系列的室内实验研究，90年代初开始现场试验。通过优化研究，金海采油厂进行了氮气泡沫调剖技术现场试验，取得了较好的增油降水效果。 2.氮气泡沫调剖技术 海26块注水开发早期主要采取的是笼统注水，由于储层纵向上非均质性，造成相对吸水较少的低渗透层所对应的油井收效甚微，而吸水量较大的高渗透层所对应的油井水淹严重，层间矛盾十分突出。氮气泡沫调剖技术主要是针对海26块生产中出现的问题提出的，通过调整油层吸水剖面，降低水相渗透率、界面张力、原油粘度及重力分异驱替原理，提高水泾效果。 2.1发泡剂的筛选。 实验在带玻璃观察窗和磁力搅拌转子的不锈钢高温高压反应釜内进行。实验过程如下：将复配的5种发泡剂，用蒸馏水配制发泡剂含量为0.5%的发泡剂溶液，取150ml倒入高温高压反应釜中，均匀注入氮气，使得反应釜内压力为1MPa；仪器温度分布设置在30℃、100℃、150℃、200℃、250℃和300℃，测量发泡体积和半衰期。通过实验筛选出一种耐温280℃，100℃时半衰期>240min的发泡剂。 2.2发泡剂使用浓度优化。 为了确定发泡剂在多孔介质中产生泡沫所需的最低浓度，配置了不同浓度的发泡剂，先把填砂管饱和水、水测渗透率，然后注入0.1PV发泡剂溶液，在氮气注入压差为0.8MPa下发泡（气体体积固定为0.8PV，大气压下），考察后续注水时阻力因子随浓度的變化。 用不同浓度的表面活性剂水溶液进行水气交替注入实验时，发现当发泡剂浓度为0.3%时，发泡后的后续水驱出口端有时看不到泡沫的产生，发泡前后阻力因子变化较小，而且气液比例对发泡前后水驱阻力因子的影响也不敏感；当发泡剂浓度达到0.5%时，阻力因子呈跳跃性增大，这是由于此时达到了发泡剂的临
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
一、2007年前的简单概况 以水井深部调驱为手段的稳油控水技术由2003年开始进行先导试验，经过四年的不断发展和改进，该技术日趋成熟和完善，2006年在尕斯深层进行全面的推广和应用，先后进行十四井的大剂量深部调驱，并首次在尕斯深层进行环保污泥先导试验二井组，同时在跃进二号油田进行深部调驱先导试验，试验井组深部调驱后均取得预期的效果。目前深部调驱配套技术日益完善，已购置调剖堵水专业施工设备三套和调剖堵水实时在线监测仪二部，可以满足青海油田大剂量长时间的深部调驱现场施工。 二、2007年以前取得的成果和技术（总结） 1、首次运用压力指数决策技术 由于尕斯油田中南区联六区块高温、高矿化度的现状，由于聚合物和可动凝胶在高温、高矿化度条件下，容易产生破胶、降解等现象，尕斯E31油藏的某些层位存在较大的孔隙通道，对调驱方案和化学剂的选择提出了严格的要求。经过对该区块正常注水的9口水井测试注水井井口压降曲线，计算PI值和FD值（充满度），进行修正后排序，筛选调驱井号和施工顺序；然后优化注入设计，做出整体调驱方案。 本方案选择“预交联体膨颗粒堵剂＋聚合物微球”体系，利用预交联体膨颗粒堵剂先期预处理，它在挤入过程中由固体颗粒膨胀为胶体颗粒，充分发挥强度高，粒径粗的特点，封堵近井地带的大孔道和高渗流通道，提高注水油压和近井地带的地层充满度。利用聚合物微球“注得进、堵得住、能移动”的特性实现深部调驱，扩大地层注入水波及体积，最大限度提高采收率。 2、调驱体系比较单一 针对青海主力油田控水稳油工作的需要，通过不同油藏对堵水与调驱的技术要求，在大量室内实验的基础上，筛选出预交联凝胶颗粒、膨润土与部分水解聚丙烯酰胺为主的深部调驱剂。 3、深部调驱主要是已单井施工为主 青海油田从2003年开始进行大剂量的深部调驱先导试验，先导试验取得成功后进行推广应用，平均单井的施工规模越来越大，具体情况如表1和图1所示，钻采院深部调驱的施工井数逐年增加，规模也呈逐渐加大的趋势，效果也随着液量的增加而增加。
调剖和调驱的区别 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
从注水井封堵高渗透层时，可调整注水层段的吸水剖面，这称为调剖。为了调整注水井吸水剖面，改善水驱效果，向地层中、高渗透层吸水能力较强的部位或层段注入化学剂，降低中、高渗透层的渗透率，提高低渗透油层的吸水能力，这种工艺措施叫注水井调剖。主要作用：为了调整吸水剖面，缓解层间矛盾 调驱技术，就是将由稠化剂、驱油剂、降阻剂和堵水剂等组成的综合调驱剂，通过注水井注入地层。它可在地层中产生注入水增粘，原油降阻，油水混相和高渗透层颗粒堵塞等综合作用。其结果，就可封堵注水井的高渗透层，均衡其吸水剖面，降低油水的流度比，进一步驱出地层中的残余油，并可在地层中形成一面活动的“油墙”，产生“活塞式”驱油作用，以降低油井含水提高原油采收率。 其中的驱油剂可与原油产生混相作用，有效地驱出残余油，在地层中形成向油井运移的类似于活动的“油墙”的原油富集带，具有较长期的远井地带调剖作用。堵水剂可对地层的高渗透大孔道产生封堵作用，均衡其吸水剖面，使驱油剂更有效地驱油。调剖剂可不断地调整地层的吸水剖面，并可更有效地驱油。它对低渗透地层的渗透率无伤害，用它对注水井进行处理后，在同样的注水量下，注水压力下降或上升的幅度不大。 该技术的适应性广，它适应于地层渗透率大于μm2的砂岩和灰岩地层；注水层厚度大于5m，对应油井原油黏度大于1mPaS，含水大于70%的注水井；无边底水或边底水影响不大油藏的油水井对应率较高的注水井。 字面上也是可以理解：调剖就是调整吸水剖面，降低层间矛盾，调驱就是调整驱动方式。
水驱油藏深部调驱技术现状及发展 编写：耿鲁营 审核：李晓庆 孤东工艺所 2011年1月
一、堵水调剖工艺的潜力 油井出水是油田( 特别是注水开发油田)开发过程中普遍存在的问题。由于地层原生及后生的非均质性、流体流度差异以及其他原因，在地层中形成水流优势通道，导致水锥、水窜、水指进，使一些油井过早见水或水淹，水驱低效或无效循环。堵水调剖技术一直是油田改善注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。我国堵水调剖技术已有几十年的研究与应用历史，在油田不同的开发阶段发挥着重要作用。 但油田进入高含水或特高含水开采期后，油田水驱问题越来越复杂，堵水调剖等控水稳油技术难度及要求越来越高，推动着该技术领域不断创新和发展，在技术研究与应用方面取得了较多新的进展，从表1和表2可看到，近年来全国各油田大量的现场应用和取得的效果表明，堵水调剖工艺至今在控水稳油上仍然有相当的潜力，在改善高含水油田注水开发效果方面获得了显著效果。 表1调剖堵水试验区情况 表2试验区调剖堵水的经济效益
目前调剖堵水在控水稳油中之所以有潜力，主要是由于试验区块油层中由于开发程度的不均匀有大量可采储量未被动用，这是区块整体调剖堵水能增产原油的物质基础。 二、常规调剖工艺的限度 1、堵剂使用的数量限度 堵剂使用的数量限度是指由投入产出的合理比值所决定的堵剂的最大用量。 濮城油田西区和南区调剖效果统计结果(表3)可以说明堵剂的使用存在一个数量限度。从表3可以看到，调剖的投入与产出比值随着堵剂的不断注入而下降，投入与产出的合理比值决定着堵剂的最大用量。 表3 濮城油田西、南区调剖效果统计 用平板模型研究了1m3堵剂的增油量与堵剂使用数量(即高渗区封堵百分数)的关系。所用的平板模型的大小为20cm×20cm×1.5cm。该模型的平面对角线有宽4cm的高渗区，其余是低渗区。将饱和好油的平板模型按图1流程接入，驱油用水为黄河水，注入速度为1ml/min。待采出液含水率达98%时，注入堵剂，继续以同样的速度注水。当含水率再次达到98%时，再次注入堵剂。如此重复，依次注入堵剂，直至注入堵剂后含水率不再下降为止。 图2为用平板模型进行驱油注堵剂试验时所得的采油曲线。根据采油曲线可以计算出累积增油量与累积注入堵剂量的比值。用此比值对累积堵剂量占高渗区孔隙体积的百分数作图，可得到单位堵剂增产油量与高渗区封堵率的关系(图3)。
弱凝胶深部调驱 弱凝胶深部调驱提高采收率的机理是什么？ 弱凝胶深部调驱提高采收率机理主要通过两种方式，一方面，进入地层深部的凝胶体会对高渗透层产生物理封堵作用，从而导致后驱替液体流向的改变，对低渗层中未被波及或波及程度较低的区域产生驱替作用，达到提高波及系数的目的。另一方面，井筒周围形成的凝胶体在后驱替液体的驱替作用下，在大孔道或裂缝中能象“蚯蚓”一样向地层深部“爬行”发生运移。在“爬行”运移过程中，凝胶受到地层的剪切作用，弱凝胶破碎形成体积较小体积的凝胶团，这些凝胶团在向地层深部“爬行”运移过程中，会重新分布、聚集，改变了多孔介质中的微应力分布，在后注驱替液的粘滞力作用下，对剩余油产生驱替作用。宏观上，弱凝胶碎块运移到地层深部形成的凝胶体，能对高渗透层产生封堵，导致液流转向。微观上，剪切破碎后的凝胶团在孔吼处的聚集，改变了作用在残余油上的微观粘滞力的分布，破坏了油滴的受力平衡，达到驱替作用，从而提高扫油效率。 -------简单的说就是既有调剖的作用，又有驱油的作用，所以叫调驱。因为强胶一般用来作为堵水或者调剖药剂，所以需要凝胶强度适中，稳定性好的弱凝胶。 如何判断调剖作业是否见效？ 注水井： 1）高吸水层吸水指数明显下降； 2）纵向上吸水剖面发生明显的合理变化； 3）压力降落曲线明显变缓 油井： 1）日产油量上升，含水率下降； 2）日产油量上升，含水率不变； 3）日产油量不变，含水率下降。 弱凝胶深部调驱研究技术思路 通过物理模拟方法，对Cr3+聚合物凝胶的成胶性、流动性，以及黏弹性进行评价，在掌握Cr3+聚合物凝胶性质的基础上，对调驱时机、聚合物凝胶用量、聚合物浓度、原油黏度等影响调驱效果的敏感性参数进行实验分析以得到合理参数值，进而根据投入产出比优选最佳注入方案。 弱凝胶深部调驱体系特点 1）弱凝胶强度和成胶程度可在施工过程中动态调整。 2）快速成胶条件地面控制，避免了不利交联因素，交联条件大大降低，抗盐性得到提高。 3）弱凝胶无法进入低渗小孔隙或基质，使交联体系对非目的层的伤害大大降低。 4）弱凝胶强度和成胶程度可在施工过程中动态调整。快速成胶条件在地面控制，避免了地下不利因素对交联性能的影响，交联条件大大降低，抗盐性得到提高。
低渗透油田注水井深部调剖技术应用
目录 1项目概要 (1) 1.1问题的提出 (1) 1.1.1油藏概况 (1) 1.1.2开发过程中存在的问题及对策 (2) 1.1.3深部调剖技术研究现状 (3) 1.1.3.1国外调剖技术发展现状 (3) 1.1.3.2国内调剖技术发展现状 (4) 1.2主要研究内容 (14) 1.3研究思路 (14) 1.4项目完成情况 (15) 1.4.1主要工作量 (15) 1.4.2研究成果 (15) 2深部调剖凝胶体系 (16) 2.1铬离子交联凝胶体系 (16) 2.1.1凝胶体系配方筛选 (16) 2.1.1.1聚合物筛选 (16) 2.1.1.2交联剂筛选 (30) 2.1.1.3交联助剂筛选 (37) 2.1.2凝胶体系影响因素分析 (41) 2.1.2.1聚合物浓度 (41) 2.1.2.2交联剂浓度 (43) 2.1.2.3交联助剂浓度 (44) 2.1.2.4温度 (45) 2.1.2.5矿化度 (46) 2.1.3凝胶体系性能评价 (49) 2.1.3.1机械剪切 (49) 2.1.3.2多孔介质剪切 (51) 2.1.3.3稳定性 (52) 2.1.3.4堵水率 (53) 2.1.3.5选择性封堵能力 (54) 2.1.3.6提高采收率 (55) 2.2有机酚醛交联凝胶体系 (57) 2.2.1凝胶体系影响因素分析 (59) 2.2.1.1聚合物浓度 (59) 2.2.1.2交联剂浓度 (60) 2.2.1.3交联助剂浓度 (61) 2.2.1.4温度 (65)
2.2.1.5矿化度 (66) 2.2.2凝胶体系性能评价 (67) 2.2.2.1机械剪切 (67) 2.2.2.2多孔介质剪切 (68) 2.2.2.3稳定性 (69) 2.2.2.4堵水率 (70) 2.2.2.5选择性封堵能力 (71) 2.2.2.6提高采收率 (71) 2.3调剖剂配方 (73) 2.3.1温度34℃ (73) 2.3.2温度42℃ (74) 2.3.3温度51℃ (75) 3注水井深部调剖段塞结构设计 (77) 3.1调剖剂量 (77) 3.1.1调剖层及调剖厚度 (77) 3.1.2调剖方向 (77) 3.1.3调剖半径 (77) 3.1.4调剖剂量 (77) 3.2段塞结构 (78) 3.3施工原则 (79) 4结论与建议 (80) 4.1结论 (80) 4.2建议 (80)
油井调剖技术 目录 一、问题的提出 (1) 二、油井调剖技术的基本原理 (1) 三、油井调剖技术路线及技术关键 (2) 1、技术路线 (2) 2、技术关键 (3) 3、选井原则 (5) 四、油井调剖的矿场试验例 (5) 1、喇8-P191井注入水的控制 (5) 2、胜坨油田22N169井注入水的控制 (6) 五、目前油井调剖技术的进展 (8) ㈠、关键技术进展 (8) ㈡、下步攻关方向 (8) 六、认识及建议 (9)
一、问题的提出 调剖技术是文卫马油田主导的控水稳油手段，但随着调剖轮次的增加，调剖效果逐渐变差。为解决这个问题，通过不断地完善调剖体系，优化调剖工艺，选择最佳注入时机，取得了一定效果。2002-2004年，调剖平均单井增油由175t升至201t，保持稳中有升趋势。要从根本上解决问题，上述方法是有所欠缺的，其问题就是目前调剖技术增大的是水井中近井地带的波及体积，其波及体积的变化具有一定的周期性。因此，调剖必须可增大地层深部波及体积，真正意义上的深部调剖其处理半径大于30m，甚至是1/3-1/2井距。可见，从水井上注入实现深部调剖，成本是巨大的。为此，我们提出了油井调剖，从油井注入调剖剂，增大油井中远井地带波及体积（相当于4/5井距的深部调剖），解决水井深部调剖高成本的问题。 二、油井调剖技术的基本原理 油井调剖技术就是在不找水的情况下，注入调剖剂，按照油井产水层渗透率的高低、各层出水能力大小堵剂自然选择进入，对高含水油井的高产水井段或层段进行选择性深部封堵，通过过顶替，使封堵层堵而不死，以达到增大油井中远井地带波及体积，调整产液剖面，改变出水通道的目的。 油井调剖技术与水井调剖技术的不同点： 1、增大油井中远井地带波及体积 水井调剖的主要作用于水井中近井地带，而油井调剖主要作用于油井中远井地带，增大增大油井中远井地带波及体积。 2、影响范围小于水井调剖，对油井的影响大于水井调剖 水井调剖通过增大中近井地带波及体积，而对整个井组产生影响；油井调剖主要影响油井中远井地带的渗流场，仅对相邻同井组油井略有影响，对调剖油井的影响比水井调剖大。 油井调剖技术与常规堵水技术的不同点： 1、堵而不死 油井调剖技术采用过顶替工艺，使封堵后的出水层仍有一定的渗流通道。而常规堵水技术将出水层完全堵死。 高含水层通常是主力层或I类层，堵死后不利于这类油层的采收率提高。文明寨油田明一西块含水大于90%的小层数占总层数的48.4%，采出程度平均29.7%，而明一西块标定采收率40.36%。这样完全堵死了，就对该层采收率的提高非常不利。 2、对配套找水工艺要求不高 油井调剖技术主要依靠调剖剂在不同渗流阻力下自然选择进入高含水层，对出水层的判断不需要很准确，一般情况下不找水，而常规堵水技术必须是在准确找水的基础上，否则有
调驱、调剖和堵水的区别 1、注水井综合调驱技术 注水井综合调驱技术，就是将由稠化剂、驱油剂、降阻剂和堵水剂等组成的综合调驱剂，通过注水井注入地层。它可在地层中产生注入水增粘，原油降阻，油水混相和高渗透层颗粒堵塞等综合作用。其结果，就可封堵注水井的高渗透层，均衡其吸水剖面，降低油水的流度比，进一步驱出地层中的残余油，并可在地层中形成一面活动的“油墙”，产生“活塞式”驱油作用，以降低油井含水提高原油采收率。 其中的驱油剂可与原油产生混相作用，有效地驱出残余油，在地层中形成向油井运移的类似于活动的“油墙”的原油富集带，具有较长期的远井地带调剖作用。堵水剂可对地层的高渗透大孔道产生封堵作用，均衡其吸水剖面，使驱油剂更有效地驱油。调剖剂可不断地调整地层的吸水剖面，并可更有效地驱油。它对低渗透地层的渗透率无伤害，用它对注水井进行处理后，在同样的注水量下，注水压力下降或上升的幅度不大。 2、注水井综合调剖技术 调剖措施：注入井 堵水措施：油井 堵水调剖的作用： （1）提高注入水的波及体积，提高产油量，减少产水量，提高油田开发的采收率。 （2）封堵多层开采的高渗透，高含水，或注入井的高吸水层，减少层间干扰，改善产液剖面或吸水剖面。 （3）封堵单层采油井的高渗透段和水流大通道或注水井的高吸水井段。 （4）封堵水窜的天然裂缝和人工裂缝，控制采油井含水上升率。 从概念上很好区分这两个概念：调驱是调剖和驱油双重作用；调剖就是调整吸水剖面。 从注水井封堵高渗透层时，可调整注水层段的吸水剖面，这称为调剖。 为了调整注水井吸水剖面，改善水驱效果，向地层中、高渗透层吸水能力较强的部位或层段注入化学剂，降低中、高渗透层的渗透率，提高低渗透油层的吸