尕斯E31油藏高温、高矿化度可凝冻胶的研制与现场应用效果评价

2022-09-10

一、可动凝胶调剖、调驱原理:

针对尕斯E31油田高温、高矿化度, 层间非均质性严重、层内矛盾突出等现状, 通过研制适合本油田交联剂体系使之于水解聚丙烯酰胺 (HPAM) 分子发生反应, 堵塞高深层的水流通道, 使水流方向改变, 从而有效的扩大波及体积, 提高原油采收率。

二、可动凝胶的实验室研制

1. 水溶性酚醛树脂交联剂生产:

在配液池中加入320公斤清水, 然后加入30公斤 (0.03吨) 苯酚 (注意:一定要加够水量, 否则苯酚浓度过高, 导致溶解不充分, 加入原料c后会立即产生沉淀) , 充分搅拌待其充分溶解, 最后加入150公斤 (0.15吨) 原料c, 充分搅拌, 溶解均匀。取样合格后出料水溶性酚醛树脂交联剂。

2. 有机铬交联剂生产:

生产中间产物 (A)

(1) 用上料泵向反应釜F401内加入40公斤水和236.2公斤铬原料a (99%) , 搅拌15分钟左右, 观察全部溶解后进行下一步操作。

(2) 用上料泵向反应釜F101内加入104.2公斤水, 打开反应釜加料口, 在搅拌下加入23.2公斤固体物料亚硝酸钠 (98.44%) , 搅拌15分钟左右, 观察全部溶解后进行下一步操作。

(3) 将F101内的物料缓慢加入到F401内, 加入速度不可太快, 以F401内的温度≤35℃为限 (加入过程中若出现温度高于35℃, 应立即停止加料并用冷却水冷却) , 全部加完后将F401升温至70℃, 在该温度下反应2小时, 取样检测合格后降温得中间产物 (A) 。

生产中间产物 (B)

(1) 用上料泵向反应釜F301内加入171.6公斤水, 打开反应釜加料口, 在搅拌下加入104.7公斤固体物料铬原料b (98%) , 搅拌15分钟左右, 观察全部溶解后进行下一步操作。

(2) 用上料泵向反应釜F101内加入149公斤水, 打开反应釜加料口, 在搅拌下加入72.3公斤固体物料亚硝酸钠 (98.44%) , 搅拌15分钟左右, 观察全部溶解后进行下一步操作。

(3) 将F101内的物料加入到F301内。向F301内缓慢加入115.2公斤乳酸 (80.42%) , 加入速度不可太快, 以F401内的温度≤35℃为限 (加入过程中若出现温度高于35℃, 应立即停止加料并用冷却水冷却) , 全部加完后将F401升温至70℃, 在该温度下反应6小时, 取样检测合格后降温得中间产物 (B) 。

在温度≤40℃及搅拌条件下将F401内物料加入到F301内, 搅拌15分钟, 取样合格后出料的有机铬交联剂。

三、高温可动凝胶配方优选

高温可动凝胶配方为提高凝胶强度将部分水解聚丙烯酰胺浓度提至0.3-0.4% (清水中0.5%聚丙烯酰胺现场配液困难) , 高温下有机铬浓度过高会导致胶体变脆, 控制有机铬浓度在0-0.2%。

四、尕斯E31油藏高温高矿化度可动凝胶调剖调驱现场应用

2011年实施高温高矿化度可动凝胶调剖调驱施工9井次, 应用的堵剂多为可动凝胶复合堵剂。截止至2012年6月30日, 累计增油11275吨, 累计降水28797方。尕斯油田E31油藏具有高温高矿化度特性, 对化学堵剂的抗温性, 提出了更高要求, 目前应用的高温可动凝胶调驱剂配方, 还不能很好的适应该油藏特性, 单独应用高温可动凝胶体系, 措施效果并不理想, 目前该配方正在进一步优化。采用有机高温可动凝胶+凝胶颗粒等复合堵剂调剖调驱, 增油效果明显好于单一的可动凝胶、凝胶颗粒。同时对于大孔道高含水井组, 采用凝胶颗粒降低井组含水是可行的。

五、尕斯E31油藏高温高矿化度可动凝胶调剖调驱经济效益评价

针对高温高矿化度油藏采用可动凝胶调剖调驱, 截止2012年6月底 (2011年) 水井调驱调剖累计增油11275吨, 增加效益2536万元, 化工料费总投入196万元, 其它成本投入171万元。水井调剖调驱投入产出比为1:6.7。

结论及建议

针对尕斯E31油藏高温、高矿化度特点, 开展自制可动凝胶调剖调驱取得了较好的效果, 水井调剖调驱投入产出比较高。但因可动凝胶调驱调剖过程的复杂性, 后期应开展可动凝胶数值模拟等相关工作, 利用数模及数学知识使可动凝胶调剖调驱机理和油田现场应用方面有更加深刻的认识。

摘要：尕斯E31油田通过注水开发, 目前已进入中高含水开发阶段, 随着油田注水开发的不断深入, 油田含水不断升高, 油水关系进一步复杂, 油田层间、层内、平面矛盾加剧。高含水油井逐年增多, 稳产难度加大。油田主力层水淹状况严重, 次非主力层动用状况较差。目前解决油藏开发中的这些主要矛盾的措施施工主要为水井的调剖调驱以及高含水油井的堵水为主。尕斯油田E31油藏, 地层平均温度126℃, 地层水矿化度相对较高, 常规聚合物凝胶调剖调驱剂在高温、高矿化度条件下, 容易产生破胶、降解等现象, 凝胶体系的稳定性较差, 有效期短, 控水增油效果不显著。因此研发适合尕斯E31油藏的可动凝胶调剖调驱剂配方体系, 对于降低施工液体成本, 提高弱凝胶成胶稳定性能, 大规模推广调剖调驱技术, 改善尕斯油田的注水开发效果, 具有特别重要的意义。

关键词：交联剂,水解聚丙烯酰胺 (HPAM) ,水驱动用程度