高溫復合凝膠調剖體系研制及在渤南油田的應用

王昊(中石化勝利油田石油工程技術研究院,山東東營 257000)

?

高溫復合凝膠調剖體系研制及在渤南油田的應用

王昊
(中石化勝利油田石油工程技術研究院,山東東營 257000)

【摘 要】針對渤南油田十區斷塊油藏高溫、高礦化度、裂縫發育等復雜地產條件,研制一種磺化栲膠復配聚合物／有機酚醛樹脂的調剖體系。室內試驗結果表明:該調剖體系適應溫度90－150℃;至少可耐2.5×104mg/L的礦化度水;溶液耐剪切,成膠時間短;在渤南油田十區斷塊油藏開展了現場應用,并取得了良好的效果。

【關鍵詞】高溫復配凝膠 調剖體系 渤南油田 有機交聯劑

1 引言

渤南十區油藏區塊屬于高溫高鹽油藏，油水關系復雜，每個油砂體有各自的油水界面，油層分布不僅受巖性控制，而且受構造控制。經過十幾年的注水開發，綜合含水高達95%。必須采取堵水調剖技術實現對地層進行深部調剖改流，提高注入水的波及系數，改善水驅開發效果。

表1 配方篩選及成交時間

表2評價凍膠封堵巖心試驗結果

本文選用磺化栲膠與聚丙烯酰胺復配的聚合物和水溶性酚醛樹脂交聯劑，研制一種磺化栲膠復配聚合物／有機酚醛樹脂的調剖體系，在渤南油田十區斷塊油藏現場應用中，有效堵塞大孔道，降低高滲區滲透率，提高低壓水井注入壓力，實現深部調剖與驅替相結合；同時提高油層驅替介質的粘度，進一步減緩聚合物驅替中的“指進”和“舌進”現象，擴大波及體積，提高驅油效果，取得良好的效果。

2 實驗部分

2.1 實驗材料與儀器

實驗材料:磺化栲膠與聚丙烯酰胺復配聚合物(工業級)；酚醛樹脂；

實驗儀器:電子天平；酸度計；粘度計；恒溫水浴鍋；恒溫干燥箱；巖心模擬實驗裝置。

2.2 配方的篩選確定

在40°條件下，將復配聚合物均勻分散在蒸餾水中，用機械攪拌器以450r/min的速度攪拌2h，稀釋不同質量分數的聚合物并加入不同質量分數的水溶性酚醛樹脂，攪拌均勻，得到不同配方的酚醛樹脂凍膠待成膠液，將其放入180°的恒溫烘箱中，觀察成膠情況，成膠情況如表1，成膠強度采用突破真空度法來測定。隨著交聯劑和聚合物質量分數的增加，成膠時間縮短，配方為6%的聚合物+2%的交聯劑，成膠時間、凍膠強度均達到較高水平，可用于深度調剖。

2.3 凍膠體系的性能評價與影響因素

2.3.1 礦化度對成膠的影響

保持溫度為180℃，落葉松栲膠的質量濃度為6%，水溶性酚醛樹脂的用量為2%，分別用氯化鈉配制礦化度為10000mg/L、30000mg/ L、50000mg/L、70000mg/L、90000mg/L，觀察膠凝液的成膠時間和成膠強度的變化。實驗結果如圖1和2。

從圖2中可以看出，當氯化鈉含量小于70000mg/L時，其對膠凝液成膠時間影響不大，4小時全部成膠。當氯化鈉的含量達到70000mg/L時，落葉松改性栲膠溶液會有大量栲膠粉末溶解困難，并且氯化鈉的加入會使所成凝膠的強度急劇降低，當氯化鈉含量達到70000mg/L時，所形成的凝膠成紅色粉末狀，強度很低。說明該體系的耐鹽性能有待進一步研究。

2.3.2 巖心封堵能力

實驗采用直徑為25mm，長為300mm的石英砂填充的人造巖心。將巖心裝到巖心模擬流動試驗儀上，用自來水飽和，測初始滲透率，正向(模擬注水井調剖)或反向(模擬油井堵水)注入堵調劑溶液；在溫度為120℃條件下，放置24h使巖心中堵調劑溶液形成凍膠；正向注入自來水，測定突破壓力及封堵后滲透率，結果見表2。

所研制的磺化栲膠復配聚合物／有機酚醛樹脂，對巖心的封堵率在98%以上，突破壓力大于1.5MPa。

3 現場應用

河口采油廠渤南十區屬于中低滲油藏，對實施深部調剖改流的義112-23、羅35-X14、羅35-X4三個井組進行調剖效果跟蹤分析發現:三口調剖井油壓均有明顯上升，說明本次調剖增加了地層的滲流阻力，擴大了注入水的波及體積，提高了注入水的驅油效率；3口調剖井對應油井9口，有7口見到不同程度的效果，產油量上升，含水下降，截止到2012年6月，累計增產原油3107t，此次調剖改流現場試驗獲得明顯的成效。

4 結語

(1)栲膠類高溫堵劑具有耐高溫、抗剪切能力強、成膠速度快、穩定性能好等特點。適應于高溫高礦化度油藏堵水調剖工藝措施。

(2)該堵調劑的成膠時間可調，溶液粘度較低，易于泵入；抗剪切性強，封堵能力大，熱穩定性好，是一種理想的凍膠堵調劑。

(3)該堵調劑在渤南10區的應用成功，可為其他類似油藏實施堵水調剖提供指導和借鑒。