低成本深部调剖药剂开发与配套技术研究

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1、低成本深部调剖药剂开发与配套技术研究葛虹江刘念英刘希君■齐玲于永利（中国石油大港油田公司300280）播要：本文针对深部调剖成本高的问题，分析了调剖成本构成，确立了降低调剖药剂成本的研究思路。通过引入疏水型单体、降低合成原料成本、改进加工工艺降低水膨体成本20%,采用Cr6*无机常氧化还原体系和工业副产品为还原剂，将交联剂的整体成本降低40%$采用聚氨酯颗粒替代橡胶颗粒降低颗粒来降低其成本。研究了调剖药剂的优化设计方法。在保证调剖效果略好的前提下，将调剖剂单方药剂平均成本降低25・9%。本项技术的研究与应用，为大港油田降低深部调剖成本提供了经济可行的技术手段，也为

2、中国陆上中东部油田开展低成本深部调剖、改善开发效果提供了借鉴。关键词：低成本调剖研究应用大孔道作者简介：葛红江，男，1971年10月出生.高级工程师.2000年毕业于西南石油学院获博士学位，现在大港油田公司采油工艺研究院从事油田化学和油水井措施工艺技术研究工作.任大港油田公司技术专家、采油工艺研究院副总工程师。详细地址：天津大港大港油田公司采油工艺研究院300280联系电话：022-25922704,13820552556,E-mail：ghjlny@126.com1概述大港中北部油田为一典型的疏松砂岩油田。经历了近40年的注水开发，各个区块都已进入了高含水、离采

3、出程度开发阶段，层间及平面矛盾非常突出.很多油水间存在注水大孔道、高渗透条带和严重亏空.例如：羊从19井在调剖时注入了40吨2到4逢米的橡胶颗粒，井口注入压力仍然为零'西14-14-2井注入了4吨的3到5毫米的水膨体颗粒调剖剂，其中3吨多从对应油井产出，产出的颗粒完整如初，几乎没有被破坏。这些问题严重影响了注水开发效果。为了提高开发效果,2000年以来大港油田逐步加大了深部调剖技术的实施力度，并取得了显著的效果。但由于目前深部调剖投人较高，造成深部调剖实施规模一直徘徊不前。第一是探调实施规模小。大港油田的目前年深部调剖工作量只有50口井左右，远远不能满足现阶段油田

4、开发生产的需求。第二是单井调剖剂用址不能满足地下挖潜的实际需求，虽然深部调剖平均单井用疑从2000年的1600nP已上升到今年的3890m但其增幅还无法满足现阶段地层进一步深部挖潜需要，一定程度上影响了部分井组的增油效果和有效期。因此开发研制低成本深部调剖技术，逐步降低调剖剂成本，对进一步扩大深部调剖技术推广规模、提高疏松砂岩油田开发效果具有十分重要的意义。2低成本深部调剖技术研究2・1技水思路经过统计分析发现现行调堵措施的直接成本(不包括施工以外、设计问题等其它因索带来的成本增加)构成可以分为三部分•见表表1现行调堵措施成本构成■SO-*6030-40设人工费

5、用■运顽*10-20抬施*包・91金定無表2各种调剖材料性能和价格¥/■•««MPa興■压力也厦IPS价幅的可粒性JIA•第10>100水«-«««1000>20-500■■几乎没有12002-S-2002f-通过以上分析可知,降低调堵作业直接成本的主要途径是降低调堵材料成本。那么在各种调堵材料中应当降低哪几种呢？表2列出了大港油田现在和曾经使用的主要调堵材料的成本情况。其中PAM,水泥、膨润土、粉煤灰、水玻璃、氯化钙这几种材料经过近100年的研究和发

6、展，就目前的技术手段和研究水平而言，已经几乎没有进一步从技术上降低成本的可能。高水材料作为一种新型材料.目前在调堵中的应用很少。这些都不作为本项目的研究目标。交联剂、水膨体、橡胶颗粒是大港油田和其它东部油田都大fit使用的调堵材料，也是最有希望通过技术手段降低成的几种材料.这几种材料将是本项目研究的重点.2・2降低水序体成*的研究一.引入疏水型单体、降低合成原料成本可引入的疏水性单体有醋酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸甲酣、丁二烯、异戊二烯、苯乙烯、丙烯脑筹。这些单体的价格大多数比丙烯酰胺低。可降低原料成本。此外引入疏水型单体还可以改进水膨体的性能.图1疏水性水膨体的分子

7、结构根据水膨体结构参数和膨胀倍数之间的关系，即Flory方程：9■*H‘°式中：Q—聚合物吸水倍率.Ve/V一交联密度.S一外部溶液的电解质的离子强度.一聚合物对水的亲和力.i/V"—固定在树脂上的电荷浓空$在没有疏水性单体的情况下，可供调节的影响吸水量的因素只有交联密度。为了得到校小的吸水量,只有提高交联密度，然而提高交联密度得到的水礙胶的弹性降低、脆性增加。显然这样不可取.根据Flory方程，引入疏水性单体，降低聚合物对水的亲和力，也能降低吸水能力，但不降低水膨体的弹性。为了进一步降低成本，聚合物主链可以采用淀粉、纤维素等，形成接枝共聚产物。另外也可以用粘土

8、等充填在聚