河南油田-微凝胶驱技术的实践与认识

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1、河南油田微凝胶驱技术的矿场实践与认识孔柏岭、孙尚如、樊中海（中国石油化工股份有限公司河南油田分公司）以部份水解聚丙烯酰胺（HPAM）为主的聚合物驱技术在我国获得了广泛的应用和成功但是聚合物驱技术存在以下问题：（l）IIPAM耐盐性能差，污水配制HPAM溶液粘度仅为清水配制HPAM溶液粘度的三分之一；（2）耐温性能差，一般认为在实际油藏可应用的最高温度为75°C®3（3）聚合物易窜流，调整剖面能力弱；（4）聚合物用量高，进一步降低成本的难度大。为了改善聚合物驱应用效果，扩展HPAM的应用范围，河南油皿从1995

2、年开始，系统地开展了微凝胶驱技术（亦称低浓度交联聚合物驱技术）的研究。总体技术思路就是在低浓度聚合物（IIPAM）溶液中加入少量交联剂，通过分子间交联反应，大幅度地提高聚合物溶液的粘度和耐温抗盐能力，形成局部三维网状结构的微凝胶团，既冇流度控制能力与驱替作用，又产生高的残余阻力系数，有较强的调剖作用。关键技术就是研制出具有延迟成胶能力的交联剂，既保证微凝胶体系在地层中成胶，又保证微凝胶体系的长期注入能力，满足驱替技术对驱剂注入量的要求（＞0.1%）。河南油田微凝胶驱技术的研究与应用经历室内研究、单井试注、单井

3、驱替，多井组驱替先导矿场试验的历程。在交联剂研制生产、配方筛选优化、成胶机理、影响成胶因素、渗流特征及驱油机理、方案设计、动态调配与效果评价等诸多领域都取得了较大的进展，逐渐发展成为河南油田一项特色的三次采油技术。1微凝胶驱技术的技术路线选择（1）选择微凝胶体系，利用交联反应解决聚合物（IIPAM）的耐温抗盐问题。（2）选择“驱”的技术路线，注重长期、规模效益。微凝胶的注入量0.18%以上，称之为微凝胶驱技术而不是调剖技术或调驱技术。（3）选择“低浓度聚合物（400mg/LHPAM）"的技术路线，突出经济效益

4、。（4）选择“污水配制”的技术路线，解决污水冋注问题，凸显社会效益。2微凝胶驱技术室内研究室内研究注重在交联剂研制生产、配方筛选优化、成胶机理、影响成胶因素、渗流特征及驱油机理等领域，实验结果表明”⑵：（1）微凝胶体系聚合物用量少（400mg/L）.临界成胶浓度低（150mg/L）、粘度可控易调（30〜300mPa.s）,可用污水配制，耐盐100000mg/L,耐温95°C以上，较大幅度扩大了聚合物驱的应用范围。（2）成胶反应机理以IIPAM分子间交联反应为主、分子内交联反应为辅，I1PAM分子链的卷曲收缩有

5、利于HPAM分子间交联反应发生。通过对HPAM分子量、水解度及配制水矿化度选择，可以达到调节微凝胶体系成胶时间和成胶粘度的目的以适合不同油藏条件的需要。（3）微凝胶体系流动条件下可以成胶，是一个边流动边成胶的过程，微凝胶的粘度、弹性模量、残余阻力系数都较HPAM溶液有大幅度地提高。（4）微凝胶体系显著的渗流特点是具有很强的封堵高渗层的能力，“调”的作用更人,具有强的液流转向能力。微凝胶使高渗透率岩心的分流率从75〜95.7%下降到32〜56%,低渗透率岩心的分流率从4.3〜25%增加到44〜68%o（5）微凝

6、胶驱的采收率高于聚合物驱，组合驱（微凝胶段塞与聚合物段塞交替注入）的采收率高于微凝胶驱：“调”“驱”结合，效果优于单一的聚合物驱和单一的微凝胶驱（表I）-表1聚合物、微凝胶及组合驱油实验的压力、采收率组合驱的组合方式压力(MPa)采收率（%）与聚驱相比提高采收率（%）水驱0.01441.750.46%聚合物0.1556.830.000.40%微凝胶0.3860.713.880.20%聚合物+0.20%微凝胶0.2959.422.580.21匕微凝胶+0.20%聚合物0.2866.439.590.16%微凝胶+

7、0.16%聚合物+0.10%微凝胶0.3065.959.123微凝胶驱技术矿场试验3.1矿场试验的历程3.1.1单井试注试验1997年1月在双河油田72°C油藏开展两口井的试注试验，2个月共注入25100m3,井口压力从10.6MPa±升到12.6MPa,没有发现设备堵塞现象，注入性良好。3.1.2单井驱替试验1998年7月在下二门浅25井开展了微凝胶单井驱替试验，在注入0.277%聚合物溶液后，注入0.292Vp（110220m3）微凝胶（IIPAM：400mg/KCr3+：50mg/l）,成胶性能良好，压

8、力由注聚合物时的4.2MPa±升到6.IMPa；没有发生井筒堵塞或注不进去的情况，注入性能良好。3.1.3多井组驱替先导矿场试验(1)下二门油田H21I1油组微凝胶驱先导矿场试验：下二门油田也111油组含油面积2.75km2,油层埋深967〜1173m,油藏温度52.89,地下原油粘度72.6mPa.s,地层水矿化度2065mg/L,孔隙度23.88%,平均空气渗透率2.105um2,渗透率变异系数