海上油田深部调剖改善水驱技术与机理研究

论文摘要

深部调剖是改善严重非均质油藏水驱开发效果的有效方法,陆上油田在深部调剖技术研究与应用方面积累了丰富的经验,但海上油田独特的油藏环境和生产条件限制,不能照搬陆地油田的做法,需开展充分深入的研究。 本研究结合国家863课题《渤海油田深部调驱提高采收率技术》进行,在充分调研国内外油田深部调剖技术现状基础上,针对我国渤海海域海上油田独特的油藏特征、生产条件,以及现有调剖技术不能满足海上油田深部调剖要求等难题,提出并开展了满足上述条件要求的快速交联凝胶新体系研究;针对“注后成胶”深部调剖模式下体系成胶性能难以保证,且不能有效实现深部放置等弊端,提出了“边胶边注”的深部调剖新模式,建立并采用长岩心沿程自动监测方法研究了相关的深部调剖机理,得出了“边胶边注”模式只适宜高渗大孔道油层的重要结论:利用研究成果在渤海海上油田开展了深部调剖现场试验,取得了良好的效果和显著的效益。研究成果及创新主要体现在以下几个方面: 1、研究形成了耐盐速溶交联聚合物弱凝胶深部调剖剂配方体系,填补了适合海上油田砾石充填防砂完井方式的速溶耐盐深部调剖剂的空白。该体系可快速分散溶解并快速部分交联形成弱凝胶,避免了传统深部调剖剂要求的延迟交联反应过程中的不利因素。 2、研究提出的“边胶边注”深部调剖新模式,其特点是调剖剂在近井地带快速交联形成部分预交联弱凝胶,彻底改变了此前深部调剖作业中长期惯用的要求调剖剂延迟交联以达到实现深部放置的技术思路。 3、研究建立了凝胶注入过程中的行为特征及流变性评价方法,并对凝胶注入沿程性能、影响因素及作用机理等进行了全面研究,得出凝胶在注入过程中存在两种行为,一是在岩心表面形成凝胶滤饼,失去注入能力并造成堵塞;二是剪切破碎后进入岩心,在外力作用下向地层深部运移形成流动阻力,使深部流体转向实现改善水驱效率目的。凝胶注入及形成的流动阻力与凝胶结构、多孔介质条件、驱替速度等有关。 4、研究形成了与速溶耐盐调剖剂体系相配套的施工工艺技术,现场试验的成功表明,施工工艺及施工配套设备完全适合海上平台的特殊情况,可实现海上油田平台的深部调剖大规模作业。 5、研究成果在渤海SZ361、JZ93油田的深部调剖现场试验中取得了显著的增油降水效果,据对施工的6个井组的调剖效果的不完全统计,截至2004年12月底,累计增油超过8.2万方,经济效益1.254亿元,平均投入产出比达1:10.11。

论文目录

• 第一章 绪论
• 第二章 国内外油田堵水调剖技术研究与应用现状
• 2.1 堵水调剖技术发展历程及现状
• 2.2 深部调剖（调驱）技术现状
• 2.2.1 交联聚合物弱凝胶深部调剖（调驱）技术
• 2.2.2 胶态分散凝胶（CDG）调驱技术
• 2.2.3 预交联体膨凝胶颗粒深部调剖液流转向技术
• 2.2.4 含油污泥深部调剖技术
• 2.2.5 微生物深部调剖技术
• 2.3 堵水调剖、深部调驱技术研究和应用中面临的问题及挑战
• 2.4 本章小结
• 第三章 渤海油田深部调剖可行性及必要性研究
• 3.1 试验区油藏概况及开发特征
• 3.1.1 油藏概况
• 3.1.2 储层特征
• 3.1.3 储层流体
• 3.1.4 开采历程及生产现状
• 3.2 渤海SZ36-1油田深部调剖可行性及必要性
• 3.3 本章小结
• 第四章 深部调剖剂配方体系研究
• 4.1 弱凝胶定义及强度测试评价方法
• 4.2 调剖体系主剂聚合物的筛选研究
• 4.2.1 聚合物筛选原则及要求
• 4.2.2 聚合物的筛选研究
• 4.2.3 聚合物筛选方法研究
• 4.2.4 聚合物筛选及性能评价实验
• 4.3 交联剂及助剂体系研究
• 4.3.1 交联剂及交联助剂筛选研究
• 4.3.2 调剖剂配方研究
• 4.4 调剖剂性能评价
• 4.4.1 性能评价方法研究
• 4.4.2 配方优化、性能评价实验
• 4.5 调剖剂现场成胶配伍性试验研究
• 4.6 调剖剂中试规模放大配方研究及性能评价
• 4.6.1 调剖剂中试配方优化完善
• 4.6.2 中试规模调剖剂性能评价
• 4.7 本章小结
• 第五章 交联聚合物凝胶深部调剖作用机理
• 5.1 弱凝胶在多孔介质中流动及封堵性能评价
• 5.1.1 评价指标及参数定义
• 5.1.2 模拟深部调剖多孔介质
• 5.2 弱凝胶深部调剖机理物理模拟实验
• 5.2.1 “注后成胶”调剖模式物理模拟实验
• 5.2.2 “边胶边注”深部调剖模式物理模拟实验
• 5.2.3 凝胶处理不均衡降低多孔介质中油/水相渗透率机理分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 适合海上平台作业特点的调剖工艺技术研究
• 6.1 砾石充填完井物理模拟实验研究
• 6.1.1 物理模拟实验装置
• 6.1.2 模拟实验流体
• 6.1.3 实验过程及方法
• 6.1.4 实验结果与讨论
• 6.2 深部调剖施工工艺技术研究
• 6.2.1 渤海海上油田特点
• 6.2.2 调剖剂配制与注入工艺
• 6.2.3 施工参数优化设计
• 6.2.4 施工设备要求
• 6.3 非目的层的保护技术研究及措施建议
• 6.3.1 利用暂堵剂保护非目的层技术
• 6.3.2 利用高分子桥塞作用保护非目的层技术
• 6.3.3 保护措施建议
• 6.4 本章小结
• 第七章 海上油田深部调剖设计与矿场试验
• 7.1 深部调剖方案设计
• 7.1.1 SZ361-A21井组深部调剖方案
• 7.1.2 JZ9-3油田区块整体调剖方案设计
• 7.2 深部调剖现场施工及效果分析
• 7.2.1 A21井组施工及效果
• 7.2.2 JZ93区块整体调剖现场试验与效果
• 7.2.3 现场调剖试验总效果
• 7.3 本章小结
• 第八章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历