弱凝胶-表面活性剂复合调驱技术应用基础研究

论文题目: 弱凝胶-表面活性剂复合调驱技术应用基础研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 油气田开发工程

作者: 杜玉洪

导师: 赵金洲

关键词: 弱凝胶表面活性剂复合调驱,多轮次,可行性,机理,工艺

文献来源: 西南石油学院

发表年度: 2005

论文摘要: 目前,弱凝胶调驱技术已经成为注水开发油田后期稳油控水的主要技术之一。由于技术本身的原因以及短期效果与长期效益之间的矛盾,使得目前普遍采用小规模、多轮次重复调驱的做法。然而,油田的生产实践表明,这种做法存在随着作业轮次的增加增油效果逐渐递减的现象。因此一方面研究人员对多轮次调驱效果逐次递减机理进行研究以提高多轮次调驱工艺水平;另一方面,重新对弱凝胶调驱规模和轮次进行系统的研究显得尤为重要;同时寻找以更大程度的提高注水油田开发后期采收率为目的的稳油控水新技术就显得迫在眉睫。本文提出的弱凝胶复合调驱技术,就是将弱凝胶调驱技术与化学驱油技术结合起来的一门新兴的技术,即弱凝胶处理后采用聚合物驱、表面活性剂驱、复合驱提高原油采收率。这项研究无论是对于弱凝胶处理后的油田进一步提高采收率还是对于未进行弱凝胶处理的油田更有效的提高采收率都是有着重要的现实意义。本文首先通过物理模拟实验研究了弱凝胶多轮次重复调驱,得出多轮次调驱逐次效果递减规律,同时分析增油效果递减机理。研究结果认为:多轮次重复注入弱凝胶体系对层间非均质性、层内非均质性能起到良好的调整作用,能够使后续水作用于低渗透层等开发程度不够的油层,能够有效的提高采收率。但是多轮次调驱明显的存在增油效果逐次递减的现象,分析的结果认为原因归结于以下几点:采用单一调驱剂时每轮调剖的受效面部分重叠、由于每轮的调剖需要不同注入等量调驱剂存在着调剖效果随径向距离增加而减弱的现象、封堵时机引起调剖效果逐次递减、注入工艺引起调剖效果逐次递减和堵剂部分失效引起调剖效果逐次递减等。因此,为了缓解多轮次调驱效果逐次递减,应建立适宜近井地带、过渡地带及远井地带的多轮次调剖堵剂系列;针对调剖剂作用随径向距离增加而递减机理,多轮次调剖时堵剂用量应适当递增,以保证堵剂在放置的位置上有足够的厚度;针对封堵时机引起调剖效果逐次递减机理,应通过数模研究及考虑经济效益综合优化确定每一轮调剖的封堵时机;为了减少注入工艺对多轮次调剖效果的影响,每一轮调剖前应研究调剖井层的启动压力,优化调剖注入压力。本文的另一个研究重点是弱凝胶复合调驱体系的研制、技术的可行性和提高采收率机理以及弱凝胶表面活性剂复合调驱工艺研究。本文采用了一种新型的聚合物——疏水缔合聚合物,研制出性能良好的弱凝胶复合调驱体系,完全能满足常规(<80℃)弱凝胶复合调驱的要求。同时,针对在弱凝胶配方研究方面存在的温度使用范围较窄(30～90℃)的问题,本文研制出两种耐温(90～120℃)耐盐调驱体系,完全能够满足高温高盐油藏的弱凝胶复合调驱需要。弱凝胶复合调驱技术不是弱凝胶调驱和化学驱油的简单加和,它涉及两项技术之间的协同作用,同时调驱剂和驱油剂之间也存在相互作用,这两种作用的结果决定这项技术的可行性及驱替方式等问题。研究的结果表明:弱凝胶处理后,采用聚合物驱、表面

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 本文的研究目的和意义

1.2 弱凝胶深部调驱技术在国内外的发展现状

1.2.1 国内外化学调剖堵水技术的发展状况

1.2.2 深部调驱技术的提出

1.2.3 弱凝胶深部调驱技术的发展现状

1.3 化学驱油技术在国内外的发展现状

1.3.1 化学驱基础研究最新进展

1.3.2 化学驱用驱油剂研制最新进展

1.3.3 国内外化学驱油技术发展趋势

1.4 存在的问题

1.5 本文的研究内容

1.6 研究的思路和技术路线

1.7 论文的创新点

2 弱凝胶复合调驱体系的研制

2.1 常规弱凝胶体系的研制

2.1.1 实验条件

2.1.2 聚合物和交联剂的筛选

2.1.3 配方的优化

2.2 高温高盐调驱剂的研制

2.2.1 实验条件

2.2.2 耐温耐盐调驱剂

2.3 耐温耐盐聚合物驱油体系的研制

2.3.1 实验条件

2.3.2 聚合物性能对比研究

2.4 表面活性剂驱油体系的研制

2.4.1 实验条件

2.4.2 表面活性剂的相态特性

2.4.3 表面活性剂的低张力特性

2.4.4 小结

2.5 聚表二元体系的研制

2.6 本章小结

3 弱凝胶多轮次调驱效果逐次递减规律研究

3.1 弱凝胶在多孔介质中的特性研究

3.1.1 封堵性能

3.1.2 选择性进入能力

3.1.3 弱凝胶在多孔介质中的流动特性

3.2 弱凝胶多轮次调驱实验

3.2.1 实验条件

3.2.2 弱凝胶调驱轮次对层间非均质性的调整

3.2.3 弱凝胶调驱轮次对层内非均质性的调整

3.2.4 结果分析

3.3 多轮次调驱效果逐次递减的机理

3.4 减缓多轮次调剖效果逐次递减的措施

3.5 本章小结

4 弱凝胶复合调驱机理研究

4.1 弱凝胶复合调驱可行性研究

4.1.1 实验条件

4.1.2 并联填砂管驱油模拟试验

4.1.3 平板模型驱油实验

4.1.4 结果分析

4.2 弱凝胶复合调驱提高采收率机理研究

4.2.1 调驱前表面活性剂驱提高采收率

4.2.2 调驱后表面活性剂驱提高采收率

4.2.3 机理分析

4.3 本章小结

5 弱凝胶表面活性剂复合调驱工艺技术研究

5.1 弱凝胶-表面活性剂的相互作用

5.1.1 成胶前的弱凝胶与表面活性剂的相互作用

5.1.2 成胶后的弱凝胶与表面活性剂的相互作用

5.1.3 弱凝胶表面活性剂复合调驱技术的驱替方式研究

5.2 弱凝胶表面活性剂复合调驱技术的段塞设计

5.2.1 实验流程

5.2.2 实验步骤

5.2.3 实验结果

5.3 合理的注入时机

5.3.1 弱凝胶处理后注入化学驱油剂

5.3.2 多轮次弱凝胶调驱后注入化学驱油剂

5.3.3 结果分析

5.4 本章小结

6 弱凝胶表面活性剂复合调驱技术在华北油田的适应性

6.1 华北油田弱凝胶调驱现场应用状况

6.2 高温调驱剂与表面活性剂的相互作用

6.3 对低渗透层伤害的防止

6.4 本章小结

7 结论和建议

致谢

参考文献

发布时间: 2006-01-11

参考文献

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