一种新型耐温抗盐交联体系研究.pdf

西安石油大学
硕士学位论文
一种新型耐温抗盐交联体系的研究
姓名:王旭庄
申请学位级别:硕士
专业:石油与天然气工程
指导教师:唐长久;闫凤平
2011-11-25
越论文题目:专业:硕士生:指导教师:一种新型耐温抗盐交联体系的研究石油与天然气工程王旭庄┟唐长久┟闰风平┟摘本文针对东部某油田地质情况复杂、油藏非均质性严重、储层温度高℃之间⒌夭闼蠡雀矿化度为×/的高温高盐苛刻油藏。在油田注水开发进入高含水期后,提高采收率难度加大,为提高苛刻油田二次开发的开发效果,为解决油藏非均质,提高原油采收率,研制开发了一种新型的耐温抗盐交联体系。根据苛刻油藏的地质、油藏特点在室内试验的基础上研究耐温抗盐交联体系的技术要求,包括对交联体系的要求、对聚合物的要求和对交联剂的要求。同时对聚合物理化性能,例如交联体系粘度影响因素、体系性能影响因素做了室内研究,并对交联剂各项性能指标做了评价,最后研究出了能满足油藏条件下调堵、调驱的要求的“耐温抗盐交联体系”优化配方。关键词::应用研究中文摘要要
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绪论谕庀肿芯磕康摹⒁庖油井出水是注水开发油田开发过程中普遍存在的问题。由于地层流体流度差异、地层非均质性、以及各种作业失败或者生产措施失误等原因,地层中往往形成水流优势通道,引起水窜、水锥等后果,使一些油井过早见水或水淹,水驱效率低或注入水无效循环。调剖堵水技术是国内外各油田提高注水开发效果、实现油藏稳产的有效手段。我国调剖堵水技术的研究和应用已有几十年的历史,在油田不同的开发阶段发挥着重要作用。在油田开发的中后期,含水率升高甚至发生油井水淹,油田水驱问题以及高温高盐复杂油藏越来越多,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,尤其是调剖堵水剂的适应性直接制约了采收率的提高。堵水调剖技术作为我国各主要油田稳产增产、提高采收率的主导技术之一,随着油田开发进人中后期,应用的数量还会增加。对体系要求不仅具有凝胶的特性,可以改善油藏的非均质性,达到“调”的目的;而且还应具有聚合物的特性,以改善水驱油流度比,解决油藏的层内及平面矛盾,达到驱油的目的。体系的研究能大大增加后续水在多孔介质中渗流阻力,具有调剖和驱油的双重作用,有利于堵塞高渗透层,扩大波及体积,提高驱油效果,进而提高采收率。化学调剖堵水剂按照是否具有选择性可以分为选择性和非选择性堵剂。选择性堵剂由于溶剂或者分散介质的不同,可分为水基材料、油基材料和醇基材料三类;后者对水和油有不同选择性,分为树脂型、凝胶型、冻胶型、水膨体型、油分散超细水泥和复合离子共聚物类。按照堵水调剖的机理,可以分为凝胶型、吸附型、填充型和固化的粘合物质型。按照化学剂的类型可以分为树脂类、无机凝胶类、单体体系类、粘性体系、聚合物冻胶类、生物聚合物和灌浆材料等。按照化学剂的功能可以分为密封剂、弱密封相对渗透率调节剂、相对渗透率调节剂、流度柱制剂或液流改向化学驱体系等。各种类型材料中,国外早期采用非选择性水基水泥浆堵水,后来应用原油、油基水泥、粘性油等进行选择性堵水,从上世纪七十年代开始研究使用聚丙烯酰胺等聚合物类堵剂,化学堵水调剖从此迈入新的发展阶段。总得看来,聚合物凝胶类堵剂在国外研究使用最为广泛。如聚丙烯酰胺、聚丙烯腈、木质素磺酸盐和生物聚合物等与交联剂反应形成的凝胶体系;其次为超细水泥颗粒型堵剂与沉淀型材料等。而在我国,调剖堵水技术的研究始于上世纪五十年代,七十年代以前主要是机械堵水,八十年代初期才开始化学剂堵水。目前已经研制并应用较多的有无机盐沉淀类化学剂、水泥类堵剂、聚合物凝胶类及颗粒类化学剂等多种堵水调剖剂。油田化学剂大规模、大范围、大剂量使用后,国外应用最广、意义深远的是以不同
水溶性聚合物为成胶剂,以无机或有机化合物为交联剂形成的凝胶型堵水调剖剂。聚合物凝胶类堵水调剖剂在国外从单体凝胶经过一系列的发展,经历了漫长过程。其中,美国和俄罗斯两国的调剖堵水剂应用较早、类型品种较多。在美国应用最广、效果最好的是聚合物凝胶堵水调剖剂,而俄罗斯应用最多的是水解聚丙烯睛。随着多种聚合物分散体系、纤维分散体系和生物聚合物堵水调剖剂的开发应用,取得了明显的经济效益。堵水调剖技术作为一项重要的改善水驱效果、提高采收率的措施越来越得到油田的重视,近些年,在各油田和院校、研究机构的共同努力下,堵水调剖技术的研究和应用取得了较大的进展。我国化学调剖堵水技术始于早期使用的主要是水泥浆、油基水泥和活性稠油等,后以树脂为主,七十年代开始在油田应用水溶性聚合物及其凝胶。由此,堵水剂品种迅速增加,处理井次增多,应用愈来愈广,油田堵水技术进入