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弱凝胶调驱剂的研究与应用

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文摘

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第一章凝胶型化学调剖技术

第一节注水井化学调剖剂的发展现状

一、硅酸凝胶

二、聚合物凝胶

第二节弱凝胶调剖剂的发展

一、弱凝胶调剖剂的应用

二、调剖剂的分类

第三节注水井调剖工艺条件和效果评定

一、选井

二、调剖剂用量计算

三、砂岩油层注水井调剖效果评定

第二章深部调剖用聚合物有机铬弱凝胶体系

第一节聚合物有机铬弱凝胶体系的形成

一、增稠剂用量

二、交联剂用量

三、除氧剂用量

四、延缓剂及其用量

五、pH值

六、温度

七、矿化度

八、剪切作用

九、稳定性

十、岩心封堵能力

第二节影响聚合物有机铬弱凝胶的因素

一、聚合物浓度对成胶行为的影响

二、pH对成胶行为的影响

三、温度对成胶行为的影响

四、Ca2+对成胶行为的影响

五、酸度对成胶时间的影响

第三节剪切对弱凝胶性能的影响

一、填砂管模型

二、本体凝胶的流变性研究

三、岩心剪切对交联能力的影响

四、机械剪切后弱凝胶粘度变化及恢复能力

第三章弱凝胶的渗流及驱油机理

第一节弱凝胶的渗流机理

一、弱冻胶在多孔介质中的渗流特性

二、弱冻胶在多孔介质中的滞留特性

第二节弱凝胶在岩心中的行为特性

一、已形成的弱凝胶在岩心中的运移行为

二、弱凝胶在岩心中形成后水驱的行为

三、弱凝胶选择性调驱作用

四、双管驱替的整体效果

第三节弱凝胶驱油机理

一、宏观双渗模型驱替实验

二、仿真微观模型内渗流规律

三、不同注入方式下的采收率

第四章对萨中弱凝胶深度调剖效果的认识

一、地质简介

二、弱凝胶深度调剖机理

三、调剖井选井原则及选井、选层方法研究

四、不同注聚阶段调剖效果分析

结论

参考文献

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摘要

弱凝胶调驱体系是指使用略高于聚合物驱浓度的聚合物,加入少量延缓型交联剂,使之在地层内缓慢生成弱凝胶.一方面弱凝胶具有一定强度,能对地层中的高渗透通道产生一定封堵作用,使后续注入水绕流至中低渗透层,起到调剖作用:另一方面,由于交联强度不高,弱凝胶在后续注入水的推动下,在该高渗透通道中还能缓慢向地层深部移动,产生像聚合物驱一样的驱油效果,这种动态的波及效果要远远好于固定凝胶的波及效果,从而能更大限度地扩大波及体积和提高驱油效率.文中提出的聚合物有机铬弱凝胶体系由0.7﹪HPAM、0.15﹪交联剂、0.06﹪Na2SO3、0.03﹪延缓剂组成,成胶温度为90℃.岩芯封堵实验表明,这种HPAM有机铬延缓交联体系对岩芯的封堵率大于96﹪,突破压力梯度随岩芯渗透率增加而减小.弱凝胶体系受岩心剪切后,仍能发生交联反应,且剪切停止后的当天即开始交联,粘度上升,约3-4天粘度上升到最大值.交联后的聚合物在机械剪切作用下,粘度降低很大.该实验中,剪切后粘度为原来的0.07﹪.剪切停止后,粘度逐渐增加,在2-4天内恢复到原来的85﹪.虽然交联聚合物的粘度很高,但它在岩心中仍可流动.由于交联聚合物粘度很高,以至岩心内交联聚合物大量滞留.当后续水大量注入后,交联聚合物的产出量约为注入量的30﹪.滞留在岩心孔隙中的交联聚合物在岩心各处均有分布,岩心驱替实验表明,弱凝胶调驱技术不仅可解决厚油层层内纵向矛盾,而且可以解决平面矛盾.弱凝胶调驱剂既能起到封堵作用,又能在后续水驱的作用下,沿高渗透层缓慢地向地层深部运移.在运移过程中,弱凝胶会发生破碎,形成弱凝胶粘性颗粒,弱凝胶颗粒运移、捕集在地层深部形成新的堵塞,使注入水在深部发生运移,加强对中低渗透层的水驱作用,从而扩大水驱波及面积和提高驱油效率,改善开发效果.现场应用实验表明,注聚区块开展深度调剖非常必要,通过对注聚过程中不同阶段调剖效果分析后认为,注聚前对高渗透层先调剖后注聚效果较好.调剖对改善聚驱开发效果的作用主要反映在层内和平面的调整上,而对层间效果的改善作用较小.弱凝胶注聚前深度调剖可以改善聚驱开发效果,数模和矿场试验结果表明,调剖可提高采收率3.0个百分点.

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