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三元复合驱后微膨型封窜剂体系的研制及应用

油田化学 2021年第3期38卷 446-452页

作者：吴晨宇大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163453 黑龙江省油气藏增产增注重点实验室黑龙江大庆163453

为了提高封窜剂体系在三元复合驱环境下的固化强度,改善三元复合驱后部分管外窜槽井的封堵效果,通过考察作为主剂的经过辐照后的丙烯酰胺与膨润土的接枝半共聚高分子衍生物混合物浓度、交联剂过硫酸铵浓度、增强剂N,N-甲叉基双丙烯酰胺... 详细信息

为了提高封窜剂体系在三元复合驱环境下的固化强度,改善三元复合驱后部分管外窜槽井的封堵效果,通过考察作为主剂的经过辐照后的丙烯酰胺与膨润土的接枝半共聚高分子衍生物混合物浓度、交联剂过硫酸铵浓度、增强剂N,N-甲叉基双丙烯酰胺浓度、微膨剂OP-10及十二烷基苯磺酸钠浓度、硬化剂G级水泥浓度对封窜剂固化效果的影响,得到适合三元复合驱后微膨型封窜剂体系,研究了封窜剂固化体在三元复合驱体系中的长期稳定性、封窜剂与三元复合驱体系的配伍性以及封窜剂在三元复合驱体系环境下对岩心的封堵性能,并进行了油田现场封堵封窜试验。优选的配方为13%~17%经过辐照后的丙烯酰胺与膨润土的接枝半共聚高分子衍生物混合物+0.12%~0.18%过硫酸铵+0.06%~0.09%N,N-甲叉基双丙烯酰胺+0.3%~0.5%OP-10或0.8%~1.0%十二烷基苯磺酸钠+5%~7%G级水泥的封窜剂体系的固化时间1~5 h可控,在强碱三元复合驱油体系环境中强度超过20 N,体积膨胀倍数封堵实验表明,突破压力超过10.0 MPa,岩心封堵率超过97%,封堵能力较好。利用该体系对三元复合驱区块内生产井窜流层位进行封堵,全井日产液降低30.3%,日产油最高增加1.58 t,含水下降4.1%,体系对三元复合驱后窜流井具有良好的封堵效果。

关键词：三元复合驱微膨封窜剂封堵强度现场应用

一种高温低渗透油藏CO_2气驱封窜剂的制备与驱替效果评价

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油田化学 2013年第4期30卷 525-529页

作者：李凡罗跃丁康乐刘承杰刘巍长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434023 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司采油工艺研究院山东东营257005

开发了一种适用于高温低渗透油藏的CO_2气驱封窜剂,通过对封窜剂配方中缓聚剂ES、引发剂、改性剂加量的筛选,得到封窜剂的最佳配方如下:丙烯酰胺加量4.5%(质量分数,下同),乳化型引发剂INI-E(甲苯溶液)加量0.25%,改性剂(阳离子单体)加量0... 详细信息

开发了一种适用于高温低渗透油藏的CO_2气驱封窜剂,通过对封窜剂配方中缓聚剂ES、引发剂、改性剂加量的筛选,得到封窜剂的最佳配方如下:丙烯酰胺加量4.5%(质量分数,下同),乳化型引发剂INI-E(甲苯溶液)加量0.25%,改性剂(阳离子单体)加量0.3%,缓聚剂ES加量0.5%。该封堵剂溶液在常温下的黏度为1.1 mPa·s,易泵送易注入。100℃下成胶时间可控,在2.5~12 h左右,成胶黏度达到120×10~4mPa·s以上。封窜剂体系在126℃、CO_2压力8.0 MPa、矿化度57728.92 mg/L条件下,成胶黏度达到170×10~4mPa·s以上。在直径2.5 cm、长120 cm、渗透率1.631μm^2的填砂管中,水驱注入压力为0.08 MPa,成胶后CO_2驱替的突破压力为2.2 MPa,实验表明该体系的注入性好且对CO_2有较强的封堵作用。岩心驱油实验表明,该体系有很好的CO_2封窜性能,同时能进一步提高原油采收率5.1%。

关键词：高温低渗油藏 CO2驱油封窜剂采收率

用于CO2地质封存的pH响应型智能凝胶封窜剂研究进展

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油田化学 2020年第2期37卷 374-380页

作者：赵莉刘琦马忠诚彭勃中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院温室气体封存与石油开采利用北京市重点实验室北京102249 中国建筑材料科学研究总院绿色建筑国家重点实验室北京100024

CO2捕集、利用与封存技术(CCUS)对实现温室气体深度减排具有重要意义,但在其注入和封存过程中,可能发生CO2的泄露或逃逸。井筒完整性的失效是CO2泄露的主要途径。目前,提高井筒水泥完整性的技术大多是关于防腐蚀水泥体系的改性或者补注... 详细信息

CO2捕集、利用与封存技术(CCUS)对实现温室气体深度减排具有重要意义,但在其注入和封存过程中,可能发生CO2的泄露或逃逸。井筒完整性的失效是CO2泄露的主要途径。目前,提高井筒水泥完整性的技术大多是关于防腐蚀水泥体系的改性或者补注水泥。但注入性更佳、稳定性更强且成本较低的聚合物凝胶,可实现井筒完整性失效的预防及修复。pH响应型聚合物凝胶目前受到广泛的关注,其可以对地层环境的变化做出智能响应;即地层pH发生变化时,水凝胶会吸水膨胀,体积变大,进而实现对完整性失效水泥的有效封窜。本文详细论述了国内外用于CO2地质封存封窜剂的研究进展,重点分析了pH响应型凝胶的封窜机理和封窜性能,并讨论了其未来发展方向及应用前景。图2参58。

关键词： CCUS 井筒完整性油井水泥 pH响应型凝胶封窜剂综述

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液体封窜剂的制备与性能评价

油田化学 2018年第4期35卷 608-612页

作者：王少锋何龙董瑞强黄雪莉新疆大学化学化工学院新疆乌鲁木齐830046 中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830000

针对塔河油田固井水泥环的窜漏治理问题,用甲醛与苯酚合成了酚醛预聚体,将其与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺二元共聚物(AM-AMPS)混合制得液体封窜剂。通过红外光谱仪和质谱仪对酚醛预聚体的结构进行了表征,研究了AM-AMPS与酚醛... 详细信息

针对塔河油田固井水泥环的窜漏治理问题,用甲醛与苯酚合成了酚醛预聚体,将其与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和丙烯酰胺二元共聚物(AM-AMPS)混合制得液体封窜剂。通过红外光谱仪和质谱仪对酚醛预聚体的结构进行了表征,研究了AM-AMPS与酚醛预聚体加量、温度对封窜剂固化的影响,评价了封窜剂的稳定性。结果表明,在甲醛与苯酚摩尔比为2.8∶1、体系pH值为8数10时,合成的酚醛预聚体为2数3聚合度的甲阶酚醛树脂,其中羟甲基甲醛含量为36.1%、游离甲醛含量为0.03%。适量的聚合物AM-AMPS可增加酚醛预聚体与套管壁的胶结能力,提高封窜剂的突破压力梯度。封窜剂(0.5%AM-AMPS+40%酚醛预聚体)在140℃下以固化反应为主体反应,固化后的突破压力梯度为150.6 MPa/m,固化时间为37 min。封窜剂固化后的强度随酚醛预聚体加量的增大而增加,随温度的变化较小。温度是影响封窜剂固化时间的主要因素。封窜剂在高温(90数140℃)、高盐(100数240 g/L)下的稳定性较好,可用于塔河油田封窜堵漏。

关键词：酚醛预聚体 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸丙烯酰胺封窜剂固化塔河油田

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稠油蒸汽驱封窜剂/洗油剂复合调驱技术

油田化学 2020年第4期37卷 697-700页

作者：舒展裴海华张贵才曹旭郑家祯蒋平中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580

针对稠油蒸汽驱波及系数低、洗油效率低的问题,用石油树脂颗粒、阴离子型表面活性剂和水溶性高分子聚合物制备了耐高温封窜剂,将羧酸盐表面活性剂和磺酸盐表面活性剂按质量比1.5:1复配制得洗油剂。通过物理模拟实验研究了封窜剂和洗油... 详细信息

针对稠油蒸汽驱波及系数低、洗油效率低的问题,用石油树脂颗粒、阴离子型表面活性剂和水溶性高分子聚合物制备了耐高温封窜剂,将羧酸盐表面活性剂和磺酸盐表面活性剂按质量比1.5:1复配制得洗油剂。通过物理模拟实验研究了封窜剂和洗油剂复合调驱技术,考察了封窜剂的注入性和封堵性,以及复合调驱体系提高蒸汽驱采收率的能力。结果表明,封窜剂注入性和封堵性较好,在250℃高温下具有较好的耐冲刷性能。对于渗透率大于3.0μm^2的地层,封窜剂具有较好的注入性能;对于渗透率约为5.0μm^2的岩心,封堵率均能保持在90%以上,并且在250℃蒸汽冲刷20 PV后,封堵率降低值低于2%。洗油剂可使油水界面张力达到10^(-3) mN/m数量级,在90~250℃的洗油效率大于40%。蒸汽驱中单独使用洗油剂仅能提高采收率14%,而采用封窜剂和洗油剂复合调驱体系可提高采收率26%。稠油蒸汽驱中采用封窜剂和洗油剂复合调驱技术可有效封堵汽窜通道,提高驱油效率,改善稠油油藏蒸汽驱的开发效果。图2表4参15。

关键词：稠油蒸汽驱汽窜封窜剂洗油剂采收率

CO_2驱低渗非均质油藏抗高温封窜剂的性能研究

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油田化学 2016年第1期33卷 146-150页

作者：李凡罗跃肖清燕丁康乐汪庐山刘承杰刘巍刘磊长江大学石油工程学院湖北武汉430100 长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434023 湖北省兴发磷化工研究院有限公司湖北宜昌443711 中国石化胜利油田采油工艺研究院山东东营257005

针对高温低渗非均质油藏CO2驱普遍存在的气窜问题,研制了耐温抗盐CO2气驱封窜剂,考察了其抗盐性和封堵性。在135℃条件下,封窜剂最佳配方为:4.5%丙烯酰胺、0.2%阳离子改性剂、0.2%乳化型引发剂、0.25%甲醛、0.005%N,N'-亚甲基双丙烯酰胺... 详细信息

针对高温低渗非均质油藏CO2驱普遍存在的气窜问题,研制了耐温抗盐CO2气驱封窜剂,考察了其抗盐性和封堵性。在135℃条件下,封窜剂最佳配方为:4.5%丙烯酰胺、0.2%阳离子改性剂、0.2%乳化型引发剂、0.25%甲醛、0.005%N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和0.8%缓聚剂。其抗盐能力强,Na+、Mg^(2+)、Ca^(2+)的使用范围分别为:Na+封堵实验结果表明,成胶时间越长,封堵率越高,成胶时间大于40 h时的封堵率约98%;随着堵剂注入量的增加,填砂管封堵率提高,注入量为0.6 PV时的封堵率可达91.5%;该堵剂有良好的选择性封堵能力,可将高渗填砂管渗透率降低92.5%。对CO2气驱的封窜能力强,可提高原油采收率11.2%。

关键词： CO2驱高温低渗非均质油藏封窜剂

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封窜剂地层侵入性研究

封窜剂地层侵入性研究

作者：刘国霖长江大学

学位级别：硕士

本文针对双河油田在对封窜井进行封窜施工时,现场根据吸水情况,封窜剂的用量设计半径可能大于重复补孔射孔枪的最大穿深,导致封窜后重复补孔射不透,造成层位报废的生产现状,评价了四种封窜剂(GX-1、YH-02、KJ-150、G级油井水泥)在不同... 详细信息

本文针对双河油田在对封窜井进行封窜施工时,现场根据吸水情况,封窜剂的用量设计半径可能大于重复补孔射孔枪的最大穿深,导致封窜后重复补孔射不透,造成层位报废的生产现状,评价了四种封窜剂(GX-1、YH-02、KJ-150、G级油井水泥)在不同的渗透率(100×100-3μm2、150×10-3μm2、200×10-3μm2、250×10-3μm2)、温度(70℃、80℃、90℃)、驱替压力(15MPa、18MPa、21MPa、24MPa、27MPa)以及驱替速度(25.0ml/min、32.0ml/min、40.0ml/min、50.ml/min、60ml/min)条件下封窜剂侵入深度的研究。通过分析实验数据,得出了GX-1的封窜性能优于YH-02、KJ-150以及G级油井水泥,针对GX-1建立了封窜剂侵入深度预测模型(KTP侵入深度预测模型、KTV侵入深度预测模型),并通过侵入深度预测模型,合理优化了施工工艺参数。大量的室内评价实验和岩心物模实验结果表明：(1)封窜剂的侵入深度随渗透率的升高而增加,这是因为随着渗透率升高,岩样致密性降低,封窜剂浆体在岩样中流动阻力减小,封窜剂浆体很容易侵入到岩样深部。以GX-1为例,在渗透率为100×10-3μm2时纵向侵入深度为80.4cm,前端的横向侵入深度为3.0cm,后端的横向侵入深度为2.2cm,当渗透率升至250x10-3μm2时纵向侵入深度为92.3cm,前端的横向侵入深度为3.7cm,填砂管后端的横向侵入深度为2.8cm。(2)封窜剂的侵入深度随温度的升高而减小,这是因为随着温度升高,封窜剂浆体水化程度大大提高,大量水化形成水化硅酸钙,封窜剂浆体的流动性能变差,凝固时间变短,稠化时间变短,流动阻力增加,封窜剂无法侵入储层深部。以G级油井水泥为例,在温度为70℃时纵向侵入深度为81.1cm,前端的横向侵入深度为2.8cm,后端的横向侵入深度为2.0cm,当温度升至90℃时纵向侵入深度为80.0cm;前端的横向侵入深度为2.7cm,后端的横向侵入深度为1.6cm。(3)封窜剂的侵入深度随驱替压力的升高而增加,这是因为提高驱替压力能够促使封窜剂浆体侵入砂体深部。以KJ-150为例,在驱替压力为15MPa时纵向侵入深度为81.5cm,前端的横向侵入深度为3.2cm,后端的横向侵入深度为2.2cm,当驱替压力升高至27MPa时纵向侵入深度大于98.3cm,穿透模拟地层,前端的横向侵入深度为3.8cm,后端的横向侵入深度为2.7cm。(4)封窜剂的侵入深度随驱替速度的升高而增加,这是因为驱替速度升高,封窜剂浆体在砂体内的流动速度增加,纵向侵入深度会相应增加。以YH-02为例,当驱替速度为25.0ml/min时纵向侵入深度为82.0cm,前端的横向侵入深度为3.2cm,填砂管后端的横向侵入深度为2.3cm,当驱替速度升高为60.0ml/min时纵向侵入深度大于98.3cm,穿透模拟地层,前端的横向侵入深度为3.9cm,后端的横向侵入深度为2.8cm。(5)在驱替压力达到27MPa时,YH-02与KJ-150的侵入深度>98.3cm,在驱替速度达到60.0ml/min时YH-02的侵入深度>98.3cm,均穿透模拟地层,GX-1与G级油井水泥的侵入深度均封堵强度>26MPa,而G级油井水泥的封堵强度为16MPa,可以得出GX-1的封窜性能优于其他三种封窜剂。(6)通过对储层物性参数、施工参数以及室内物模实验的数据的拟合,针对GX-1拟合了封窜剂侵入深度函数关系式,同时在拟合侵入深度函数关系式的基础之上,建立了封窜剂侵入深度预测模型(KTP侵入深度预测模型、KTV侵入深度预测模型),并通过侵入深度预测模型,对施工压力、施工排量、施工用量等施工参数进行了合理优化,对现场施工中封窜剂的侵入深度进行合理预测,确保封窜剂侵入深度封窜地层。

关键词：封窜剂驱替压力侵入深度预测模型

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一种低密度稠油热采复合封窜剂的研制与应用

石油钻采工艺 2017年第3期39卷 388-392页

作者：王孟江孙迎胜杨军虎常国栋燕收广李新丹中国石化河南油田分公司石油工程技术研究院

针对常规热采封窜剂在低压层或亏空层容易漏失、厚油层封窜效果差等问题,进行了密度小于1.1 g/cm3的低密度复合封窜剂研究。考察了水灰比、温度对封窜剂性能的影响,并对封窜剂耐高温、抗压、岩心封堵、耐蒸汽冲刷等性能进行了评价。实... 详细信息

针对常规热采封窜剂在低压层或亏空层容易漏失、厚油层封窜效果差等问题,进行了密度小于1.1 g/cm3的低密度复合封窜剂研究。考察了水灰比、温度对封窜剂性能的影响,并对封窜剂耐高温、抗压、岩心封堵、耐蒸汽冲刷等性能进行了评价。实验结果表明:该低密度复合封窜剂在300℃时体积收缩率为8.47%,岩心封堵率大于99%,岩心突破压力大于0.13MPa/cm,且封窜剂耐蒸汽冲刷性能强。现场试验7井组,汽窜通道封堵率94.4%,表明该技术在稠油油藏热采开发中后期具有广阔的应用前景。

关键词：低密度封窜剂水灰比封堵率稠油热采井

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大庆稠油热采汽窜封窜剂的研究

大庆稠油热采汽窜封窜剂的研究

作者：卢大伟东北石油大学

学位级别：硕士

我国稠油资源丰饶,截至目前为止探明稠油地质储量16亿吨。热力采油（主要是蒸汽驱和蒸汽吞吐）是我国稠油藏开采的主要方法。大庆油田稠油热采时,由于储层非均质性、油气流度比差异等因素,导致汽窜现象经常出现,给大庆稠油的有效开发带... 详细信息

我国稠油资源丰饶,截至目前为止探明稠油地质储量16亿吨。热力采油（主要是蒸汽驱和蒸汽吞吐）是我国稠油藏开采的主要方法。大庆油田稠油热采时,由于储层非均质性、油气流度比差异等因素,导致汽窜现象经常出现,给大庆稠油的有效开发带来了困难。本文针对大庆油田稠油区块前期蒸汽驱、蒸汽吞吐中出现的汽窜问题,综合分析以往解决汽窜的化学封堵技术,根据稠油热采现场工艺特点,提出了以PVA改性脲醛树脂作为蒸汽驱封窜剂、以热致可逆凝胶作为蒸汽吞吐封窜剂的技术方案。首先,通过正交实验,得出脲醛树脂合成中各个因素对反应的影响程度,然后通过单因素实验,得到最佳合成工艺参数为:甲醛与尿素摩尔比为1:1.5;PVA加入量为0.5%;尿素分批加入的比例为70:25:5。并对合成的改性脲醛树脂进行了红外表征及可注入性分析。之后考察了PVA改性脲醛树脂质量分数、固化剂种类及浓度、延迟固化剂浓度对固化时间、固化强度的影响,最终确定了最佳的蒸汽驱封窜剂配方体系为:50%PVA改性脲醛树脂+500mg/L固化剂氯化铵+1000mg/L0000mg/L延迟固化剂硫酸铵。其次,对以上配方体系进行了性能评价,评价内容包括:耐温、抗盐、抗老化、抗剪切、封堵性能等。评价结果表明:该配方体系在300℃下老化60d抗压强度仍能达到30Mpa;在3200r/min的转速下剪切1min后再次成胶,抗压强度仍能达到35Mpa;在10000mg/L矿化度的水中,其成胶状态仍为白色均匀固体;岩心封堵率在96%以上。再次,针对蒸汽吞吐的封窜剂进行了研究。从热致可逆凝胶的封堵机理、成胶机理出发,筛选出具有热可逆特性及良好成胶状况的MC20、MC450、HPMC50三种纤维素醚,研究了主剂用量对黏度、成胶温度及析水量的影响;蒸汽温度对凝胶析水量、成胶效果的影响;通过调节剂对凝胶析水量、成胶温度进行调节,最终确定了蒸汽吞吐封窜剂体系的配方为:主剂6.5%MC20+调节剂（1%%NaCl,1%0%尿素,1%0%NH4SCN）。最后,对上述蒸汽吞吐封窜剂配方体系进行了性能评价,评价内容包括:耐盐性能、热稳定性、封堵性能等。研究结果表明:在80℃下,随着矿化度的增加,相同质量分数的纤维素醚凝胶的粘度变化不大;热致可逆凝胶在200℃下的环境中恒温86h后,仍然能够成胶;岩心封堵率可达95%,封堵强度可达3.08MPa。根据室内研究结果可见,以上两种封窜剂对于汽窜的封堵效果,能够达到大庆稠油热采工艺要求,对于提高大庆稠油采收率具有非常重要的意义。

关键词：稠油热采汽窜封窜剂