当前位置：文档之家 › 法国IFP选择性堵水技术

法国IFP选择性堵水技术

  • 格式：pdf
  • 大小：376.45 KB
  • 文档页数：8

下载文档原格式

  / 8

合集下载

法国IFP选择性堵水技术

法国IFP选择性堵水技术

图 2 矿化度和剪切速率对聚合物膨胀的影响( a) 及处理一对油和水的相对渗透率的影响( b)
处理一适用于温度 60 ℃以下地层 ,原因是温度高 于 60 ℃时会发生聚合物的天然水解反应 ,导致聚合物 沉积 。要求地层水盐浓度低于 5000mg/ L 有两个原 因 :第一 ,盐浓度大于 5～10g/ L 时 ,黏度不变化 ;第二 , 高的盐浓度使聚合物分子体积缩小 ,因而吸附层的厚 度也缩小 ,会降低处理效果 。
的地层 。常用的聚丙烯酰胺含 20 % ～30 %的丙烯酸 基 ,分子量为 107 ,其聚合物分子半径 ,在 8g/ L 盐浓度 的水里为 0. 32μm , 在 1g/ L 盐浓度的水里为 0. 4μm 。
在高盐浓度的溶液 (其盐浓度必须高于地层水的 盐浓度) 里注入聚合物有利于降低注入液的黏度 ; 此 外 ,由于聚合物分子的体积随着盐浓度增加而减少 ,所 以聚合物在地层内被吸附的量也增加 ,有利于形成聚 合物吸附层 。处理后产油时 ,由于地层水盐浓度比注 入液低 ,会使聚合物吸附层膨胀 (见图 1b) ,从而降低水 的相对渗透率[8 ] 。从图 2a 可见 ,在一个黏土质砂岩岩 心中 ,吸附层膨胀后 ,水的渗透率降低为膨胀前的三分 之一 。聚合物的吸附层对油或气的相对渗透率影响不 大 (见图 2b) 。
IFP 典型现场试验[2 ]
1 地下储气库储气井 :砂岩储集层或灰岩储集层 (法国)
IFP 用 RPM 堵水技术进行了一些砂岩储集层地 下储 气 库 储 气 井 的 堵 水 处 理 , 效 果 良 好[8 ] 。例 如 Cerville2Velaine 储气库的 VA48 井 ,地层温度为 30 ℃, 储集层厚 60m ,地层水矿化度为 1000mg/ L ,渗透率随 着深度而升高 (从 0. 1μm2 到 5～10μm2) 。采用处理一 技术对该井堵水时 ,注入了浓度为 3000 mg/ L 的聚丙 烯酰胺 700m3 ,配制水矿化度为 820 mg/ L 。处理后该 井产气量未变化 ,含水率减少 ,有效期长于 3a[8 ] 。

国产连续重整成套技术在装置改造中的应用

国产连续重整成套技术在装置改造中的应用
芳烃收率为６７％。装置年开工时数按８
一４８—
作者简介：李彬（１９６ｔ卜），１９８８年毕业干华东理工大学石油
＝！ＪｎＹ－专，ｌｋ，１９９８年毕业于石油化１＝科学研究院，获得硕士学 位，教授级高级工程师，现从事科研开发和技术管理工作。
ｈ计算。
万方数据
●■●■ ●■ ■●■ ●■ ■●■ ■ ●■ ■ ■●■● ■ ■ ■ ■ ■ ● ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ‘＿ ■ ■‘＿ ＿ ● ■●■●■ ●■ ■ ■●■ ■ ■＿ ■ ■● ●■● ■ ●■ ■＿ ●■ ■ ■ ■ ■●■ ■ ■ ■ ●■●■ ■ ．一一：：：Ｉ霞妒！魅燃。！！兢！娩豳 ■ ■ ■ ■ ●■ ■ ｏ…
４．１ ４．１．１
重整循环氢压缩机喘振的原因及整改措施 喘振原因循环氧压缩机（Ｋ２０１）在装置改
造时核算能力够用，因此未做改动。而开工后，随 着处理量的提高，系统Ｊ玉降明显逐渐升高，导致 Ｋ２０１多次出现喘振。对重整循环氢系统压降分
一பைடு நூலகம்０—
万方数据
一．圭竺竺：苎兰兰堡皇竺壁奎竺查垄茎兰苎兰！竺！墨里
３．１２ ５４．７１／３３．５８／１１．７ｌ
４３．１５ ５４ ７４６
５７．９５／２７．０３／１５．０２
４０．４８ ５２ ６００ ７７．０８
５３．０６／３４．６９／１２．２５
４４．６８ ５８ ０５８ ７７．６１
７７．２３ ８８．０８
６８．０２
８８．１５
６７．９５ ３０３
８８．１０ ６８．３８ ３８２
３．４１
３４４．２５４
合计 重整进料景／ｔ 装置能耗／ＧＪ・ｔ－‘ １）挚何为ｋＷｈ。
５ ９４９．１３
３．７５６
４装置运行中出现问题的整改及优化措施 装置改造开工正常后，随着加工量提高到满 负荷，逐步暴露出了个别利旧设备能力卡边、新增 设备与部分利旧设备之间存在不协调、催化剂连 续再生１二艺需要优化整改等问题。运转过程中陆 续对这些问题进行了整改优化。

丙烯齐聚反应催化剂研究进展

丙烯齐聚反应催化剂研究进展

丙烯齐聚反应催化剂研究进展谭亚南;程牧曦;艾珍;何霖;王科【摘要】Olefins oligomers are important raw materials in the petrochemical industry and can be used to synthesize engine fuels, detergent raw materials, lubricants, plasticizers and other chemicals. In this paper, the current research status of the catalysts for oligomerization of propylene to prepare nonene and other long-chain alkenes is reviewed. The types of propylene oligomerization catalysts are summarized, and the factors that affect the performance of the oligomerization catalysts including preparation methods, additives and supports are analyzed. An outlook for the future development of propylene oligomerization catalystsis also presented.%烯烃齐聚产品是石化行业中重要的原料,可用于合成发动机燃料、洗涤剂原料、润滑油、增塑剂等化学品.本文综述了丙烯齐聚制备壬烯等长碳链烯烃反应催化剂的研究现状,总结了丙烯齐聚催化剂的种类,分析了影响齐聚催化剂性能的因素,如制备方法、助剂和载体等,最后对该催化剂的发展前景进行了展望.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2018(043)003【总页数】4页(P111-114)【关键词】丙烯;齐聚;催化剂;研究进展【作者】谭亚南;程牧曦;艾珍;何霖;王科【作者单位】化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室,河北工业大学化工学院,天津 300130;化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室,河北工业大学化工学院,天津 300130;化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室,河北工业大学化工学院,天津 300130;化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室,河北工业大学化工学院,天津 300130;化工节能过程集成与资源利用国家地方联合工程实验室,河北工业大学化工学院,天津 300130【正文语种】中文【中图分类】TQ426;O643.3;O632.1据亚化咨询的《中国煤/甲醇制烯烃季度报告》显示，2017年来，随CTO/MTO 项目的密集推进，以及中天合创煤制烯烃项目全面投产，涉及新增烯烃产能约540万t/a，同时未来几年我国将新建多套千万吨级炼油装置，大多配套百万吨级乙烯裂解装置，会副产大量丙烯。

乙烯齐聚工艺——从非选择性齐聚到选择性齐聚

乙烯齐聚工艺——从非选择性齐聚到选择性齐聚

乙烯齐聚工艺——从非选择性齐聚到选择性齐聚吴昊;毛国梁;王月含;封智超【摘要】线性α-烯烃是一类重要的有机化工原料, 主要通过乙烯齐聚工艺生产.介绍了乙烯非选择性齐聚工艺(包括Chevron工艺、B P Amoco工艺、Shell工艺、Idemitsu工艺、Alfene工艺、Exxom工艺、AlphaSelect工艺) 以及乙烯选择性齐聚工艺 (包括乙烯三聚及乙烯四聚) 的发展现状.分析了乙烯选择性齐聚存在的问题, 并指出了今后的发展方向.%Linear alpha-olefin is an important class of organic chemical raw material that is produced primarily by the ethylene oligomerization process.The paper mainly introduces the development of the non-selective oligomerization technology of ethylene (including Chevron technology, BPAmoco technology, Shell technology, Idemitsu technology, Alfene technology, Exxom technology, AlphaSelect technology) and ethylene selective oligomerization technology (including ethylene trimerization and ethylene tetramerization).The problem of the selective oligomerization of ethylene is analyzed, and the direction of future development is pointed out.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2019(027)001【总页数】8页(P77-84)【关键词】乙烯;齐聚;齐聚工艺;选择性齐聚;非选择性齐聚【作者】吴昊;毛国梁;王月含;封智超【作者单位】东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省重点实验室,黑龙江大庆 163318;东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省重点实验室,黑龙江大庆 163318;东北石油大学化学化工学院石油与天然气化工省重点实验室,黑龙江大庆 163318;浙江新和成控股集团,浙江新昌 312500【正文语种】中文【中图分类】O632.12近年来,随着线性低密度聚乙烯(LLDPE)的应用逐渐广泛,用于合成线性低密度聚乙烯的1-己烯、1-辛烯等低碳数线性α-烯烃(LAO)单体的消费量和需求量也大幅增长。

达建文-C4轻烃高附加值利用的方向与路径

达建文-C4轻烃高附加值利用的方向与路径

2014年08月
目前国内烷基化生产工艺主要是液体酸烷基化、复合离子液 体烷基化和固体酸烷基化工艺。用于烷基化的主催化剂为 氢氟酸、硫酸、复合离子液体和Pt/沸石。 成熟的用于规模化生产烷基化油的烷基化工艺主要有硫酸法 和氢氟酸法，虽然这两种方法烷基化油产率高、选择性好， 但硫酸法工艺废酸排放量大，环境污染严重；氢氟酸是易 挥发的剧毒化学品，一旦泄漏将会给环境和周围生态系统 造成严重危害。此外，两种工艺都存在生产设备腐蚀等问 题。
=
1CH
2―
2CH―3CH
4 2― CH3
1CH +—3C―4CH 2 3
+H+
1CH 3 4 2―+ CH― CH3 2CH 3
–H + H–2CH2 ―
1CH 3― 3C+―4CH 3
H 2CH 2
1CH +―3CH―4CH 2 3
―
顺酐

顺丁烯二酸酐

顺丁烯二酸酐又称马来酸酐，简称顺酐，英文Maleic Anhydride， CAS编号108-31-6，分子式C2H2(CO)2O，是一种具有刺激性气味 的无色液体或白色固体，工业上主要采用苯或正丁烷选择氧化制 取，主要用于生产涂料和聚酯。
间接烷基化
国内外技术情况
国外间接烷基化技术以UOP、CDTECH和IFP公司为代表，目前有多套装置在运行。且 由于国外逐渐禁止MTBE装置，因此国外技术多倾向于对现有MTBE装置稍加改造，在 树脂催化剂的作用下，生产异辛烯，然后通过加氢生成高辛烷值异辛烷产品。 国内第一套异丁烯叠合装置为石家庄炼化建设的10万吨/年叠合装置。采用法国IFP技术， 运行时间较短，目前该装置闲置。 某石化研究院在九十年代开发了一种名为OilHyd的两段碳四烯烃齐聚-加氢间接烷基化 工艺，但由于反应温度高、压力高、催化剂寿命短等原因未实现工业化。

选择性堵水技术介绍

选择性堵水技术介绍

现场试验
现场试验情况
在分公司科技部、工程院及采收率所领 导的大力支持与协调下，《选择性堵水工艺 技术》完成了九口井的现场试验。截至2006 年9月8日累计增油1179.5吨，降水20688m3， 累计创效260.72万元。
现场试验井施工参数
堵剂注入的孔隙倍数越大，堵剂占据地层的空间越大, 越难以被注入水击穿，封堵强度越高，对油水相渗透率的影 响越大。水相、油相残余阻力系数均出现随着堵剂注入的孔 隙倍数增加而增大的趋势。
流动实验
耐 冲 刷 曲 线
压力（MPa）
0.3 0.25
0.2 0.15
0.1 0.05
0 0
50 100 150 200 250 300 350
施工用量
根据堵水层的孔隙度、厚度、渗透率、 吸水能力等因素，确定处理半径（3-5米）。 由封堵半径，按下式确定合理的堵剂用量。
V=π(R2-r2) Hφ
选择性堵水施工工艺研究
➢由地层渗透率差异产生的选择性注入
工 ➢由相渗透率差异产生的选择性注入
艺 优
➢由高压注水产生的选择性注入
化 ➢由对应注水井关井泄压产生的选择性注入
C 23
C2
2 .C 325
C3
1 .C 45
C4
C 51
C5
0.5
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 0
时间（天）
在油层温度下，复合体系的强度明显高于单一交联 剂体系。随交联剂浓度的增加，堵剂的粘度增加，并且 长期保持性能稳定。
配方的确定
编号
增强剂
室温
90℃
C1
钠土
❖选择性堵剂的注入性能评价
流动实验

再生废润滑油工艺

再生废润滑油工艺杨茜雯;陈文艺【摘要】对国内外再生废润滑油工艺、再生废润滑油的新型工艺进行了研究,介绍了润滑油基础油的性能分析方法,并对我国废润滑油再生面临的问题及再生行业的发展前景进行分析.%Study of regeneration of waste lubricating oil technology at home and abroad,the new technology of the regeneration of waste lubricating oil.Introducing the performance of the lubricant base oil analysis methods,and the problem of the regeneration of waste lubricating oil in China are faced and the prospects of waste lubricating oil regeneration industry were analyzed.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)007【总页数】4页(P1401-1404)【关键词】废润滑油;再生;前景【作者】杨茜雯;陈文艺【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TQ028.3近几年，随着生活水平的不断提高，人民对物质文化需求也有所提升，大城市里几乎每家都能过上“有车”的生活。

因此，我国润滑油的消耗量也在不断地提高，2016年年末有望达到1 000万t。

其中70%左右的废润滑油可用于再生。

据调查，1 t润滑油的最低价格为5万元，而1 t废润滑油的价格约为3千元。

并且废润滑油中基础油居多，约占97%以上。

据此看，利润相当可观。

1.1 国外再生工艺[1-8]废润滑油的回收再生利用在欧美等发达国家起步较早，且再生利用一向获得重视。

新型选择性堵水剂(RPM)的合成和表征

分子链与岩石的附着能 力得到增 强。选择性堵水剂主要 是长链聚合物 分子类 ，依靠聚合物分子链在 水相中伸展 、在油相 中收缩 ，形成对 水
相的 “ 曳”作 用 ，降低水 相渗透率 。本 实验 中的选 择性堵水 剂由 拖 两种单体聚合而成 ：其 中的一 种为疏 水性单体 ；另一种 单体 为亲水性 单体 疏水单体 与亲水单体二 者聚合 反应的物质的量之 比可以从ｌ ： ０ Ｊ ：９ 。本 实验 中聚合反 应在 水溶 液 中进 行 ，反应 温度 为 到０ ２ ９ ８ ０ ０
“ ’
，
它适合用 于较 低温度和较低盐度的地层 对于温度较 高和盐度较
１ ５ｃ — 附近 出现 了强 的吸收 峰 ，这 儿个吸 收峰是 酰胺基 的特征 吸 ４０ｍ ｌ 收＝山此 ，可以判定酰胺基的 存在 ，同时在 ２ ２ｃ ｌ １６ ｃ — 附 ９ ０ｍ— ， ４ ０ｍ ｌ 近 的吸收峰仍然存在 ，是 十六烷基 中的亚甲基吸收峰 ，溴化二乙基十 六烷 基 丙烯 酸乙酯 单体的红 外光 潜图中３ ５ ｃ ｌ １４ ｃ ～ 附近的 ０ ０ｍ～ 和 ６ ０ ｍ ｌ 弱吸 收峰在此图 中消失 了，可以判断碳 碳双键 已经不存在 了。从红外 光谱图 ｌ 中可以看到 ，该聚合物 中已经接入 了疏 水性的十六烷 基 ，使 得 聚合 物得到 了改性 ，具备 了疏水性能 ，使得其具备了选择性堵水剂 的性 能。
２ 聚合物耐温性能测定
高的地层 则需要开发 耐温耐盐 的新型选择性堵水 剂。 早期选择性堵水剂 主要是 高分 子量聚合物 ，其附着 能力低 、易反 吐 及 抗 剪 切 、抗 温 耐盐 能 力 差 ； 后 期 出现 了 两性 聚 合 物 Ｐ ｌ ｏ— ｙ
Ｄ Ａ Ｃ 阳 离子Ｄ Ａ Ｃ 大 分子链 与岩石 的黏附 能提高４ 倍 ＭＤ Ａ 。 ＭＤ Ａ ￣ ３ ，

连续重整原理简介ppt课件

正构烷烃异构化
42
重整基本反应
烷烃的脱氢环化
43
重整基本反应
加氢裂化反应
44
重整基本反应
脱甲基反应
45
重整基本反应
芳烃脱烷基反应
46
重整基本反应
积炭
烃类的深度脱氢，生成烯烃和二烯烃，烯烃进一步环 化及聚合，形成稠环芳烃，吸附在催化剂上，最终转化成 积炭，使催化剂失活。
催化剂积炭应该说是重整过程的正常反应，为了保持 长周期稳定运转，应该保持正常的积炭速率。
50
连续重整催化剂
重整催化剂是双金属催化剂，包括分散在氧化铝载体上的铂 金属以及（锡）金属助剂。
重整催化剂由三部分组成： 金属组分：铂金属以及锡金属助剂，提供催化 剂的加氢、脱
氢活性功能。 酸性组分：添加到催化剂上的CL。提供酸性功能。 担体：金属组分和酸性组分的承载体。
51
连续重整催化剂
金属和酸性功能 催化剂通过金属和酸性催化作用来影响反应速率，这两种作
Sulfur = 0.5 1p5pm
NHT流程
Feed surge drum
Charge heater
reactor
separator
Recycle compresser
Sour naphtha Sulfide infection
Inhibitor injection
stripper
Makeup gas
原理简介
.
1
催化重整的发展
• 催化重整工艺是主要的炼油二次加工过程之一， 它是在一定温度、压力、临氢和催化剂存在的条 件下，使石脑油转变成高芳烃含量的重整油，并 副产大量氢气的过程。
• 重整发展面临着生产高辛烷值调合组分、适应质 量升级要求，多产芳烃产品、提升炼油效益和多 供廉价氢气，降低炼油成本等繁重任务。 ●对清洁的、高辛烷值调合组分的需求增加。 ●催化重整装置生产的芳烃是石油化学工业的重 要基础原料。 ●催化重整工艺过程副产氢是炼油工业加氢过程 的主要氢源。

国外油井选择性堵水新工艺

２１ 水玻 璃＋ ． 盐酸＋ 无机 填料
性 地 降低 地层 高 渗透 水洗 小 层 的渗 透 率 ， 地 层 流 使 体 的 渗滤 阻力 系数 随 其初 始 渗 透率 的 增 大 而上 升 。
其 选 择性 堵 水 的 机 理 ： 剂 中 的 分 散胶 粒 、 堵 高分 子 该 工艺 采 用 的 堵 剂 为 水 玻 璃 ＋ 酸 ＋ 性 无 机 盐 惰 填 料 。当水 玻 璃与盐 酸 反应 时 ， 可生成 硅 酸溶胶 ， 随
作 者简 介 ： 耀忠 ， ，９０ 毕业 于西南 石油学 院开发 系采 油工程专 业 ， 冯 男 １７ 年 高级工 程师 。现 已退 休 。地 址 ：２６０ ） （５５４ 山东省博兴 市 。
维普资讯
试
采
技
术
Ｖ １ ８Ｎ ． ｏ． ｏ ２ ２
水 的 目的 。
的狭 窄 处 就会 被 阻挡 住 。其 结 果 ， 塞 物 就会 不 断 堵
铝＋ 素【 尿 ４ 】 等新型 油井 选择 性堵 水工 艺 。 场使 用结 矿 果表 明 ， 这类 工 艺 具有 良好 的增 油 降水 和 提 高采 收
率效 果 。本 文 论述 油井 选 择性 堵 水 机理 和 俄 罗斯 研 制成 功并 已采用 的选 择性 堵水 新工 艺 。
其 中挤 入堵 剂 ， 挤压 水段 塞 。之后 关 闭岩心进 出 口， 并 保 持稳 定 ， 以完 成成 胶 过程 并 使凝 胶 固化 。最 后 用 地 层水 通 过岩 心模 型渗 滤 ， 到压 差 稳 定 。 这时 直
目前 ， 罗斯 已成 功地 将其 用 于 封堵 油 井 的高 俄 渗 透小层 出水 。采 用它可 在地 层 的近井 地带 的 出水
小。
出现 油 井 的 含水 升 高 ，产 油 量 迅 速 下 降 的不 利 局 面 。为 了提 高 油井 的产 油 量 和 降低 含 水 ， 们 广 泛 人 采用 的选择 性堵 水 的效果 并不 十分 理想 。 为 了提 高油 井 的选 择性 堵 水 效果 ， 年 来俄 罗 近
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
使用 RPM 时要注意以下问题 :在一个层内 ,由于 被孔道吸附的聚合物带有结合水 ,使孔道的水饱和度 升高 ,会引起油的相对渗透率降低的不良后果[7 ] 。因 此 RPM 堵水处理技术一般适用于高含油饱和度区的 油井 。此外 ,用 RPM 堵水会使水和油相对渗透率降 低 ,导致生产指数降低 ,所以需要增加生产压差来避免 采油量降低 。从 RPM 选择性堵水机理可以推断 : ①垂 向非均质性是有益的因素 。 ②多层 、无层间窜流的油 藏适用 RPM 堵水技术 。 ③水锥进的井不是理想的候 选井 。 ④好的地层压力保持情况 (如活跃含水区 、气顶 等) 有积极作用 。
图 2 矿化度和剪切速率对聚合物膨胀的影响( a) 及处理一对油和水的相对渗透率的影响( b)
处理一适用于温度 60 ℃以下地层 ,原因是温度高 于 60 ℃时会发生聚合物的天然水解反应 ,导致聚合物 沉积 。要求地层水盐浓度低于 5000mg/ L 有两个原 因 :第一 ,盐浓度大于 5～10g/ L 时 ,黏度不变化 ;第二 , 高的盐浓度使聚合物分子体积缩小 ,因而吸附层的厚 度也缩小 ,会降低处理效果 。
2 处理二 处理二以硬葡聚糖为聚合物 。硬葡聚糖或称为小 核菌胶 ( scleroglucan) , 是一种高分子量 、杆形的聚合 物 。杆形的聚合物都具有假塑性特性 ,图 3a 即为硬葡 聚糖水溶液的相对黏度与剪切速率的关系 。相对黏度 是溶液与溶剂 (水) 的黏度之比[9 ,10 ] 。在低剪切速率区 (牛顿流动区) ,水溶液黏度不随剪切速率变化而变 ,呈 现牛顿流体的流动行为 。一般来讲 ,溶液浓度越低 ,牛 顿流动区越宽 。在经过一个过渡区后 ,水溶液黏度随 剪切速率增加而降低 ,水溶液表现出假塑性 ,该区为假 塑性流动区 。 硬葡聚糖水溶液具有假塑性 ,由于以很大流量注 入井内时黏度很低 ,而恢复正常生产 、剪切速率很低时
相对 渗 透 率 改 善 剂 RPM ( Relative Permeability Modifiers) 由高分子水溶性聚合物或弱凝胶组成 ,是有 效并可笼统注入的系列堵水剂 。高分子水溶性聚合物 和弱凝胶有利于降低水的相对渗透率 ,减少层内矛盾 , 对油或气体的相对渗透率影响很小[1 ,2 ] 。20 世纪 80 年代 , 法国石油研究院 ( Instit ut Fran ais du Pét role , IFP) 开始研究相对渗透率改善剂堵水技术 ,进行了化 学剂研究 、物理模拟 、数值模拟 、处理设计及现场试验 , 研究出适用于三种特殊地层条件的 IFP 选择性堵水处 理方法 ,先后进行了 100 多口井的现场施工[2 ] 。
石 油 勘 探 与 开 发 2000 年 10 月 PETROL EUM EXPLORA TION AND DEV ELOPMEN T Vol. 27 No. 5 9 3
法国 IFP 选择性堵水技术
Coste J ean - Paul (1) Zaitoun A (2) 白宝君(1)
RPM 选择性堵水机理
水溶性聚合物凝胶通过被地层吸附而使渗透率不 均衡降低 ,从而使水相渗透率降低幅度大于油相和气 相渗透率降低幅度 。Seright 收集了许多关于不同凝胶 对水和油相对渗透率影响的数据[3 ] ,他分析了注入不 同凝胶后水的终点渗透率降低与油的终点渗透率的关 系 ,发现除一个数据以外 ,其它数据都证明了渗透率不 均衡降低的这种特性 。
图 3 硬葡聚糖的相对黏度 、渗透率变化与剪切速率的关系( a) 及硬葡聚糖的稳定性( b)
黏度显著提高 ,吸附和滞留在地层内的聚合物也造成 流动阻力 ,因此起到堵水作用[9 ] 。此外 ,硬葡聚糖还具 有良好的热稳定性[12 ] 、耐盐性和抗剪切性 ,在水溶液 里加添加剂还可以进一步改善它的热稳定性 。由图 3b 可见 ,加入 1 %的甲醛之后 ,可以提高硬葡聚糖的热稳 定性 。硬葡聚糖是非离子聚合物 ,所以在层内壁的吸 附能力很大 ,可提高处理效果 。硬葡聚糖也可以通过 交联 ( IFP 建议以乳酸锆为交联剂) 形成凝胶 ,用于封 堵高渗透层和裂缝[11 ] 。
处理三方法
PAM + KOH
PAM + 乙二醛
注入量 ( m3)
60～110
400
在 9. 5s - 1下溶液黏度
50
含水率 ( %)
处理前 85～90
处理后 50～70
15 处理前 处理后
95
80
有效期
2a
2mont h
图 4 Pelican Lake 油田 11215A 井生产情况
11215A 井堵水后含水率迅速从 85 %降到 50 % ,产 油量上升 ,有效期为 2a 。其余 3 口井的处理效果不如 11215A 井 , 可能是因为井的结构不同 。11215B 井和 14210A &B 井的最低排泄孔离井口远 ,堵水剂只有通 过油层才能到达水淹层 ,因而使油层遭到损害 。
IFP 处理技术
三种 IFP 选择性堵水处理方法所适用的特殊地层 条件见图 1a 。
1 处理一 处理一是在高盐浓度下注入水解的聚丙烯酰胺 , 适 用于温度低于60 ℃、地层水矿化度低于5000 mg/ L
图 1 IFP 堵水技术使用范围( a) 和处理一示意图( b)
94 石油勘探与开发·油田开发 Vol. 27 No. 5
表 1 用处理三技术处理水平井的概况
项目
Pelican Lake 油田 Sout h Winter 油田
水平段长度 (m)
500
岩性
Wabiskaw 砂岩
Dino 砂岩
渗透率 (μm2)
>1
3～5
底水能量
较弱
很强
原油黏度 (mPa·s)
1000
3000
水总矿化度 (mg/ L) )
10 000
52 000
IFP 处理灰岩储集层地下储气库储气井的实例有 Saint2clair sur Epte 储气库的 VN21 井 。该储气库地层 温度为 36 ℃,地层水矿化度为 14 000mg/ L ,储集层由 低渗透率 (0. 01μm2) 泥粒灰岩和高渗透率 (0. 7μm2) 粒 状灰岩构成 ,平均厚 28m ,有裂缝 。碳酸盐岩岩心实验 研究结果表明 ,聚丙烯酰胺被孔道表面吸附 ,而处理三 适应 VN21 井高矿化度地层水条件 ,通过吸附层膨胀 来减少含水率 ,所以用该技术进行处理 。根据数值模 拟研究和室内研究的结果 ,优选注入量为 250m3 ,平均 浓度为 0. 2 % ,化学溶液由河水 、杀菌剂 、聚合物和膨胀 剂组成 。由于杀菌剂与膨胀剂不配伍 ,致使聚合物过 早交联 (这是造成地层损害的主要原因) 。但可以低速 连续注入不加膨胀剂的堵水剂 。堵水后该井注气速度 从 15 000m3/ h 降到 10 000 m3/ h 。
的地层 。常用的聚丙烯酰胺含 20 % ～30 %的丙烯酸 基 ,分子量为 107 ,其聚合物分子半径 ,在 8g/ L 盐浓度 的水里为 0. 32μm , 在 1g/ L 盐浓度的水里为 0. 4μm 。
在高盐浓度的溶液 (其盐浓度必须高于地层水的 盐浓度) 里注入聚合物有利于降低注入液的黏度 ; 此 外 ,由于聚合物分子的体积随着盐浓度增加而减少 ,所 以聚合物在地层内被吸附的量也增加 ,有利于形成聚 合物吸附层 。处理后产油时 ,由于地层水盐浓度比注 入液低 ,会使聚合物吸附层膨胀 (见图 1b) ,从而降低水 的相对渗透率[8 ] 。从图 2a 可见 ,在一个黏土质砂岩岩 心中 ,吸附层膨胀后 ,水的渗透率降低为膨胀前的三分 之一 。聚合物的吸附层对油或气的相对渗透率影响不 大 (见图 2b) 。
2000 年 10 月 Coste Jean2Paul 等 :法国 IFP 选择性堵水技术 95
IFP 处理步骤
IFP 处理步骤包括实验室工作 、数值模拟以及在 (实际) 现场条件下的调整 。实验室工作的目的是 : ① 查证化学溶液的注入能力和聚合物/ 添加剂的配伍性 ; ②优化化学组成 ; ③进行两相流岩心试验 ,以测定终点 处理前 、后的相对渗透率 。数值模拟包括三部分 : ①拟 合候选井产液历史 (通过对近井地层的简单描述) ; ② 聚合物/ 凝胶注入的动态模拟 ; ③处理后的生产估测 。 用数值模拟可以优化处理设计和预测处理效率 。现场 试验时 ,用轻便测量系统来进行现场条件下的调整 。 轻便测量系统包括黏度计 (BrookfieldTM) 、p H 测定计及 流入井口压力记录仪 。处理前要考察地层水和原油与 堵水剂的配伍性 ;处理时要注意注入溶液的黏度是否 适应井口压力 ,注入压力不可大于破裂压力 ( IFP 建议 安全系数取 20 %) 。
但对 RPM 堵水剂选择性堵水机理的认识还很有 争议 ,目前主要有两种观点 。第一种观点认为机理的
基础是“流体分割性”:在多孔介质中 ,水和油通过不同 的流线 (渗流孔道) 流动 ,注入凝胶时大部分凝胶进了 水的流线 ,因此降低了高的水相对渗透率[4 ] 。第二种 观点认为 ,渗透率不均衡降低的原因是“孔壁效应”:凝 胶被孔道壁吸附 ,成了一个凝胶膜 (一些科学家认为聚 合物/ 凝胶膜几乎是硬的[5 ] ,另一些认为膜层可能在油 流过喉道时被挤变形了[6 ]) ,通过润湿效应 、空间效应 及润滑作用 ,改变了两相流特点 。
3 处理三 与处理一类似 ,处理三也以聚丙烯酰胺的膨胀为 基础 ,不同处是其水溶液是非离子的聚丙烯酰胺 (也可 以用所有能水解的丙烯酰胺小组的共聚物[8 ]) ,聚合物 被地层吸附后 ,通过碱化反应来完成水解作用 。IFP 建议使用有机交联剂 (乙二醛) ,在高温条件下可以用 乳酸锆来交联共聚物 。 与处理一相比 ,处理三有以下优点 : ①非离子的聚 合物注入时黏度比较低 ; ②非离子的聚合物也具有很 大的吸附能力 ; ③非离子的聚合物能耐高矿化度 ; ④通 过控制碱性反应 ,可以调整聚合物的水解程度 。处理 三的缺点是由于天然水解反应 ,适用的温度范围小 ,最 高可耐温度为 70 ℃。