低渗油藏聚硅材料增注技术

论文摘要

目前,胜利低渗透油藏普遍存在注水压力不断上升、注水困难等问题。因此寻求降低注入压力、提高增注效果的工艺措施成为低渗油藏注水开发的一个攻关目标。聚硅材料增注技术是纳米技术在油田开发中的一次重要的尝试,该技术适合于低渗透油藏注水井降压增注,具有效果显著、施工简单、无污染等优点。同时也发现不同油藏类型、不同污染类型的注水井以及注入工艺对聚硅材料的增注效果影响较大,因此需要开展聚硅材料增注机理、最佳注入工艺、对油藏的适应性等方面的研究。本文主要介绍了聚硅纳米产品的合成优化设计及其理化性能评价方法的建立、增注机理增注效果影响因素研究及矿场应用效果评价。（1）聚硅纳米产品的合成及理化性能指标的建立实验利用三种不同的方法合成出SiO2纳米微粒,并通过增注效果评价实验进行产品改性,最终确定聚硅纳米产品的合成方法,并将纳米聚硅产品命名为NPS-1。同时,建立了聚硅纳米增注剂产品性能指标的评价方法。主要内容包括产品的分散性、在粘土颗粒上的吸附量及对粘土的水化膨胀抑制能力、改变地层砂润湿性的能力等,并针对聚硅纳米产品开展了增注效果评价实验。（2）聚硅纳米材料增注机理研究实验采用恒流驱替法研究认识了聚硅纳米材料处理前后岩心相渗的变化。结果表明,聚硅产品具有较强提高水相渗透率的能力。同时考察了聚硅纳米材料对油水界面流变性的影响。建立了一套能够表征流体与岩石间摩擦阻力的方法,实验证明,聚硅纳米增注剂能够降低流体与岩石孔隙表面摩阻系数,从而降低水在岩石孔隙内的流动阻力。（3）聚硅材料增注效果影响因素研究考察了聚硅纳米材料的浓度对岩心吸附量的影响,建立亚甲基蓝法测定聚硅纳米材料在岩心中的吸附量,确定最佳使用浓度为0.15%;考察了聚硅材料处理用量和反应时间对岩心润湿性的影响;研究了注水水质及活性剂对聚硅纳米材料处理效果的影响,结果表明,注入水水质的好坏将直接影响到聚硅纳米增注剂的处理效果,聚硅纳米材料处理后转注活性剂可进一步改善地层的渗流能力。（4）聚硅纳米增注剂矿场应用效果研究通过实验选区及方案优选,开展了聚硅纳米增注剂的单井试验和增注效果分析。现场试验表明,聚硅纳米材料对于降低注水井压力有明显效果;在注采对应关系比较好的油水井上,油井见效明显;聚硅纳米在清水井上的实施效果好于污水井。以上研究结果表明,聚硅纳米增注剂对于改善低渗油藏注水井的降压增注具有明显的应用效果,从微观上解决了低渗透油田注水困难的问题,具有广阔的应用前景。同时该课题的研究对国内外其他低渗油田提高采收率具有重要的指导意义,将产生良好的经济效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题研究的意义
• 1.3 研究内容
• 1.4 技术创新点
• 第二章 聚硅产品合成及评价方法研究
• 2.1 聚硅产品合成
• 2.2 聚硅材料评价方法研究
• 2.3 测定结果及评价
• 2.4 聚硅纳米材料对不同类型岩石的润湿性
• 第三章 聚硅纳米材料理化性能评价
• 3.1 聚硅纳米材料分散性
• 3.2 聚硅纳米材料的憎水性
• 3.3 聚硅纳米材料改变地层砂润湿性的能力
• 3.4 聚硅材料在粘土颗粒上的吸附量
• 3.5 聚硅材料对粘土的水化膨胀抑制能力
• 3.6 聚硅材料的增注效果评价
• 第四章 聚硅纳米材料增注机理研究
• 4.1 聚硅纳米材料对相渗的影响
• 4.2 聚硅材料对油水界面流变性的影响
• 4.3 聚硅纳米增注剂降低流体与岩石的摩阻实验研究
• 4.4 单一柴油与聚硅材料驱替对比试验
• 4.5 小结
• 第五章 聚硅材料增注效果影响因素研究
• 5.1 聚硅材料反应浓度对岩心吸附量的影响
• 5.2 聚硅材料处理用量对岩心润湿性的影响
• 5.3 聚硅材料反应时间对岩心润湿性的影响
• 5.4 注水水质及活性剂对聚硅纳米材料处理效果的影响
• 第六章 现场试验井的筛选原则与施工方案
• 6.1 聚硅材料对低渗油藏区块的适应性
• 6.2 实验区选井原则
• 6.3 现场施工方案
• 第七章 聚硅纳米增注剂单井应用效果评价
• 7.1 纯梁采油厂聚硅纳米增注剂单井实验效果
• 7.2 河口采油厂聚硅纳米增注剂单井实验效果
• 7.3 现场试验小结
• 第八章 结论及认识
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表