注水井深部调剖技术研究现状及发展趋势(2)

发布时间:2021-06-11

微观驱替实验表明,弱凝胶首先进入大孔道,且可通过变形被挤入窄小孔喉,从而迫使后续注水改向进入未被波及的小孔隙,其粘弹作用有利于进行深度调剖。

(2)本体凝胶(DDG)。Seright和Zaitoun等人对弱交联本体凝胶进行了大量的研究,并针对本体凝胶对油水相渗曲线的影响研究了本体凝胶对油水的选择性封堵作用。 本体凝胶中应用较多的是聚丙烯酞胺类本体凝胶(BG)。主剂一般选择分子质量为500×104~1200×104的聚丙烯酞胺,用量为0.08%~0.25%;交联剂主要有树脂类、二醛类和多价金属离子类,Seright等对美国在过去15a内的交联剂使用情况进行的调研发现,使用最多的是Cr3+、柠檬酸铝和乙二醛,韩明等对乙二醛的交联特性进行了研究,发现乙二醛作为交联剂,对pH值敏感且形成凝胶的热稳定性较差。

(3)胶态分散凝胶(CDG)。胶态分散凝胶(CDG)与本体凝胶(DDG)的一个显著区别在于交联作用点不同,本体凝胶的交联反应主要发生在聚合物分子之间,以分子间交联为主、分子内交联为辅,形成具有三维网状结构的凝胶整体;胶态分散凝胶的交联反应主要发生在分子内的各交联活性点之间,以分子内交联为主、分子间交联为辅,形成分散的凝胶线团。其特点为聚合物和交联剂的浓度低,CDG体系中聚合物浓度可低至100 mg/L,交联剂一般是多价金属离子,如柠檬酸铝、乙酸铬等。

国外只有TIORCO公司应用CDG调驱体系。该公司曾在美国落矶山地区对29个油藏采用CDG进行深部处理,其中22个项目获得了增产。尽管TIORCO声称是CDG处理,但从各段塞HPAM浓度看,这些矿场试验仍然是弱凝胶处理。

“几五”期间,中科院化学所、中国石油勘探开发研究院采收率所、大庆油田等对该技术进行了大量的研究,并在大庆、河南等油田进行了多项先导性现场试验,但使用的聚合物浓度大多在800~1500 mg/L,显然这不是真正意义上的CDG驱。此外,由于指导思想上的分歧,这些试验大多没有取得理想的效果。

1,1,2预交联凝胶颗粒型深部调剖剂

预交联凝胶颗粒主要是针对非均质性强、高含水、大孔道发育的油田改善水驱开发效果而研发的技术。

预交联凝胶颗粒遇油体积不变,吸水变软(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,实现深部调剖、提高波及体积、改善水驱开发效果。其调剖机理有变形驱动、压力波动和剪切破碎。

1,1,3无机凝胶涂层深部调剖剂

中国石油勘探开发研究院采油工程研究所针对塔里木油田高温(120~140℃)、高地层水矿化度(150000~210000 mg/L)深层油藏(4500~6000 m)的调剖问题,研究了一种无机凝胶涂层调剖剂(WJSTP),该调剖剂与油藏高矿化度地层水反应形成与地层水密度相当的无机凝胶,通过吸附涂层,在岩石骨架表面逐渐结垢形成无机凝胶涂层,使地层流动通道逐渐变窄形成流动阻力,达到使地层流体转向、扩大波及体积的目的。 1,1.4孔喉尺度聚合物凝胶微球深部调剖剂

孔喉尺度聚合物凝胶微球是最近几年研制的深部液流转向剂,该调剖剂具有以下特点:微球合成条件可控,地面合成避免了地下交联不成胶或成胶强度低等问题;微球直径在微米级,与孔隙喉道匹配,微球数量庞大,为弹性有形球体,在储层中运移、封堵、弹性变形、再运移、再封堵,可实现从水井到油井的全程调剖;微球耐温、耐矿化度能力强、封堵强度高,阻力系数和残余阻力系数大,具有调剖驱油双重作用;微球尺度小,易分散在水中形成悬浮体系,且粘度不增加,注入时不增加管线的阻力。

1,2微生物类深部调剖剂

微生物用于注水井调剖最早始于美国。其原理是:将能够产生生物聚合物的细菌注

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