程麗晶(大港油田采油工藝研究院,天津 300280)
王碩(大港油田原油運(yùn)銷公司,天津 300280)
港東油田主力油層的已經(jīng)進(jìn)入高含水開發(fā)后期,在注水過程中,由于油藏嚴(yán)重的非均質(zhì)性,注水形成大孔道,加入了開采的困難,低滲透層的剩余油無法動(dòng)用。要在港東油田目前的開發(fā)階段提高采收率,應(yīng)首先考慮封堵高滲透層,提高波及系數(shù),因此針對(duì)港東油田的油藏條件優(yōu)選出適合于該區(qū)塊的化學(xué)堵水體系,并確定最終體系配方,為現(xiàn)場(chǎng)開展化學(xué)堵水提供參考。
本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是對(duì)目前港東油田油藏跳進(jìn)開展4種堵水劑體系開展的評(píng)價(jià)。
實(shí)驗(yàn)用水:港東油田注入水;
實(shí)驗(yàn)溫度:65℃
實(shí)驗(yàn)藥劑:聚合物;酚醛樹脂體系;羧酸鉻體系;檸檬酸鋁體系;脲醛樹脂體系
3.1 不同交聯(lián)體系成膠結(jié)果
在相同油藏條件下,聚合物分子量2500×104,聚合物濃度3000mg/L情況下,四種交聯(lián)劑體系都可以成膠,就成膠強(qiáng)度來看,檸檬酸鋁體系強(qiáng)度最弱,僅為2040 MPa·s,其他三種體系強(qiáng)度均大于10000 MPa·s。酚醛樹脂體系和羧酸鉻體系初凝時(shí)間過短,在實(shí)際注入過程中容易出現(xiàn)堵塞井筒的情況,因此優(yōu)選脲醛樹脂作為港東區(qū)塊的堵水體系。(如表1)
表1 不同體系成膠情況
表2 不同交聯(lián)劑體系對(duì)體系粘度的影響結(jié)果
3.2交聯(lián)劑體系優(yōu)化結(jié)果
(如表2)。
3.3 不同分子量對(duì)體系成膠的影響
聚合物濃度為1000mg/L,交聯(lián)劑濃度為0.1%,緩蝕劑濃度為0.05%,固化劑濃度0.2%,對(duì)比不同分子量聚合物對(duì)體系成膠的影響。
聚合物分子量為1200×104的交聯(lián)劑體系的初始粘度略高于1500萬分子量體系,2500萬分子量聚合物的初始粘度最大。
不同分子量聚合物的交聯(lián)劑體系初凝時(shí)間都在2小時(shí)以上,2500×104相對(duì)分子質(zhì)量堵劑初凝時(shí)間為3小時(shí),1200×104的和1500×104的均為2小時(shí)。
不同分子量聚合物的交聯(lián)劑體系成膠后的最高強(qiáng)度存在較大差異,分子量越高,體系成膠強(qiáng)度越大。2500×104分子量聚合物的交聯(lián)劑體系最高成膠強(qiáng)度達(dá)到85215MPa.s,相同配方1500×104分子量的凝膠體系最高強(qiáng)度為34685MPa.s;數(shù)據(jù)結(jié)果表明:聚合物分子量越大,體系成膠強(qiáng)度越高。
3.4 不同聚合物濃度對(duì)體系成膠的影響
確定聚合物分子量為2500×104,其他配方不變(交聯(lián)劑0.1%,緩蝕劑0.05%,固化劑0.2%),對(duì)比不同聚合物濃度分別為500mg/L、1000mg/L、2000mg/L情況下體系成膠的變化。
隨著聚合物濃度的變化,體系的初凝時(shí)間發(fā)生變化,聚合物濃度越低,初凝時(shí)間越短,在聚合物濃度分別是500mg/L、1000mg/L和2000mg/L時(shí),體系初凝時(shí)間為6h,3h和1h,初凝時(shí)間的變化說明聚合物濃度大小直接影響體系的初凝時(shí)間,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)應(yīng)該優(yōu)選低濃度體系注入。三種濃度條件下的交聯(lián)劑體系成膠強(qiáng)度相差不多。
3.5 交聯(lián)劑濃度對(duì)體系成膠的影響
確定聚合物分子量2500×104,其他配方不變(聚合物濃度1500mg/L,緩蝕劑0.05%,固化劑0.2%),對(duì)比濃度分別為0.1%、0.15%、0.2%條件下體系成膠情況。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,交聯(lián)劑濃度為0.1%時(shí),體系的初凝時(shí)間是7個(gè)I型傲視,隨著交聯(lián)劑濃度的增大,體系初凝時(shí)間縮短,當(dāng)交聯(lián)劑體系濃度達(dá)到0.2%,體系初凝時(shí)間降低為1小時(shí),交聯(lián)劑用量對(duì)初凝時(shí)間有很大影響,隨著交聯(lián)劑用量的增大,凝膠體系的成膠強(qiáng)度也是逐漸增大的。濃度有0.1%增大到0.2%,體系成膠強(qiáng)度由20096MPa·s,增大為85987 MPa·s。
3.6 緩凝劑對(duì)體系成膠的影響
確定聚合物分子量2500×104,其他配方不變(聚合物濃度1500mg/L,交聯(lián)劑0.05%,固化劑0.2%),對(duì)比緩蝕劑濃度分別為0.05%、0.2%、0.4%和0.6%條件下體系成膠情況。
隨緩凝劑加入量的增加,體系的初凝時(shí)間隨之增大,緩蝕劑的加入可以有效延長系統(tǒng)的初凝時(shí)間,緩蝕劑的加入還降低了體系的初始粘度,有利于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的注入性,從體系的最終成膠強(qiáng)度數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出,緩蝕劑的加入對(duì)成膠強(qiáng)度影響較小,因此現(xiàn)場(chǎng)在實(shí)際注入過程時(shí)可以根據(jù)注入條件和注入時(shí)間來優(yōu)選緩蝕劑的加入量,確保注入的順利進(jìn)行。
從上述分析可以看出,脲醛樹脂堵水體系可以有效的適應(yīng)港東油田的注入,能夠通過緩蝕劑、固化劑等輔劑的注入控制成膠強(qiáng)度和初凝時(shí)間,基本可以滿足現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際注入,該體系的封堵效果可以進(jìn)一步開展室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn)通過對(duì)阻力系數(shù)的計(jì)算來進(jìn)一步評(píng)價(jià)實(shí)際堵水效果。
4.1 在港東油藏條件下,評(píng)價(jià)的四種堵水體系中酚醛樹脂凝膠體系及脲醛樹脂凝膠體系能夠較好的成膠。
4.2 脲醛樹脂體系在可以在通過交聯(lián)劑濃度控制成膠強(qiáng)度,通過緩蝕劑有效控制初凝時(shí)間,確保現(xiàn)場(chǎng)的可注入性。
[1]胡博仲.大慶油田高含水期穩(wěn)油控水采油工程技術(shù),石油工業(yè)出.版社(北京),1997.
[2]曾大乾等.中國低滲透砂巖儲(chǔ)層類型及地質(zhì)特征,石油學(xué)報(bào),1994(1).