深部可动凝胶调驱改善水驱技术(new)1

1、深部可动凝胶调驱深部可动凝胶调驱改善水驱技术改善水驱技术中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司2007.4汇报人：易汇报人：易 飞飞2中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司2 2汇汇 报报 提提 纲纲一、深部可动凝胶调驱改善水驱技术基础一、深部可动凝胶调驱改善水驱技术基础二、深部可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力二、深部可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究四、结论与认识四、结论与认识3中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司3 31. 技术思路的提出技术

2、思路的提出（1 1）水驱油藏的非均质性问题：）水驱油藏的非均质性问题：层间非均质性：近井调剖；层间非均质性：近井调剖；层内非均质性：深部调剖；层内非均质性：深部调剖；层内层间非均质性：层内层间非均质性：深部调剖深部调剖(?)(?)。（2 2）不同水驱阶段的技术问题：）不同水驱阶段的技术问题：注水开发初期（低含水期）：短半径调剖；注水开发初期（低含水期）：短半径调剖；注水开发中后期（中高含水期）：注水开发中后期（中高含水期）：深部调剖（驱）深部调剖（驱）。一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础技术研究目标：技术研究目标： 针对渤海高孔高渗非均质稠油水驱开发油藏，通过调驱

3、提高水驱开发效率。针对渤海高孔高渗非均质稠油水驱开发油藏，通过调驱提高水驱开发效率。4中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司4 4（3 3）调剖的轮次问题：）调剖的轮次问题：初次调剖：处理规模较小；初次调剖：处理规模较小；多轮次调剖规模限制多轮次调剖规模限制：处理规模逐次增加，成本增加，投入产出：处理规模逐次增加，成本增加，投入产出比降低。比降低。（4 4）油藏）油藏原油粘度高原油粘度高的问题：的问题：驱替前缘流度比及驱替前缘流度比及“指进指进”控制：提高驱替前缘驱替介质的粘度，控制：提高驱替前缘驱替介质的粘度，有利于改善流度比，改善驱替前缘的有利于改善流度比，改善驱

4、替前缘的“指进指进”效应；效应；稠油驱替效率：确保驱替前缘流体具有适度的粘弹特征，有利于稠油驱替效率：确保驱替前缘流体具有适度的粘弹特征，有利于对稠油的捕集和驱替，从而提高驱油效率。对稠油的捕集和驱替，从而提高驱油效率。一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础5中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司5 5弱凝胶调驱体系大剂量2. 深部调剖中深部调剖中“深部深部”的概的概念念一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础近井调剖近井调剖“浅部浅部”概念概念深部调剖深部调剖“深部深部”概念概念6中海石油基地集团采油技术服务公司中海

5、石油基地集团采油技术服务公司6 62. 深部调剖中深部调剖中“深部深部”的概念的概念（1）理论上讲：注采井距之半；）理论上讲：注采井距之半；（2）国外（美国）：）国外（美国）：0.10.2PV；（3）TIORCO公司：井距的公司：井距的1/31/2；（4）国内（赵福霖教授）：）国内（赵福霖教授）： 处理半径处理半径1550m；（5）大庆油田：井距的）大庆油田：井距的1/71/6；（6）胜利油田：大于）胜利油田：大于10000m3；注水井油井堵水空间调驱空间拐点一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础“深部深部”：增大处理半径，提高处理量，扩大处理规模：增大处理半径，提高

6、处理量，扩大处理规模 但规模会受工程和经济限制但规模会受工程和经济限制7中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司7 73. 深部调驱中深部调驱中“深部深部”的概的概念念一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础概念一：概念一：采用适度的技术经济可采用适度的技术经济可行的处理半径和处理规行的处理半径和处理规模。模。概念二：概念二：充分利用可动凝胶的在充分利用可动凝胶的在地层中流动特性，最大地层中流动特性，最大限度地发挥深部处理油限度地发挥深部处理油层的目的。层的目的。8中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司8 8CDGCDG

7、 强凝胶：形成三维立体网状结构强凝胶：形成三维立体网状结构可动凝胶：粘弹性胶体，具有完全的流动性可动凝胶：粘弹性胶体，具有完全的流动性CDGCDG：溶液中形成纳米级的弹性颗粒小球：溶液中形成纳米级的弹性颗粒小球胶体分类胶体分类胶体的分类胶体的分类4. 可动凝胶的概念设计可动凝胶的概念设计可动凝胶可动凝胶是指在低浓度的聚合物溶液中加入少量的交联剂，通过聚合物分子内和分子间交联是指在低浓度的聚合物溶液中加入少量的交联剂，通过聚合物分子内和分子间交联而形成的一种可以流动的粘弹胶体。而形成的一种可以流动的粘弹胶体。一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础9中海石油基地集团采油技

8、术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司9 9LM-LM LM+M100000mPa s50000-100000mPa s20000-50000mPa s10000-20000mPa sVLLHLHL+5000-10000mPa s1000-5000mPa s10-100mPa s10mPa s4. 可动凝胶的概念可动凝胶的概念一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础10中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司10105.可动凝胶调驱特点可动凝胶调驱特点在微观上可实现深部液流转向在微观上可实现深部液流转向1.调驱前，油井主要从高渗透层产水；调驱

9、前，油井主要从高渗透层产水；2.调驱后，启动中、低渗透层，油量上升，产水量下降。调驱后，启动中、低渗透层，油量上升，产水量下降。在纵向上调整吸水剖面在纵向上调整吸水剖面“调剖调剖”水水道道在平面上改变流体推进方向在平面上改变流体推进方向“增加平面波及增加平面波及”调驱剂在地层深部液流转向推动剩余油调驱剂在地层深部液流转向推动剩余油“驱驱”“调调”和和“驱驱”的双重的双重功能功能一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础11中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司11116.可动凝胶在多孔介质中的驱替规律可动凝胶在多孔介质中的驱替规律1 1）可动凝胶

10、优先进入被水占据的大孔道）可动凝胶优先进入被水占据的大孔道蓝色：水蓝色：水白色：模拟油白色：模拟油暗红色：可动凝胶暗红色：可动凝胶深褐色：砂粒深褐色：砂粒流体流动方向：从右向左流体流动方向：从右向左从图中流体分布的变化可以看出，蓝色部分（水）所从图中流体分布的变化可以看出，蓝色部分（水）所占的面积越来越小，暗红色部分（可动凝胶）所占的面积占的面积越来越小，暗红色部分（可动凝胶）所占的面积越来越大，而白色流体（油）所占位置不大。即可动凝胶越来越大，而白色流体（油）所占位置不大。即可动凝胶进入的孔隙空间主要是原先被水占据的大孔道。进入的孔隙空间主要是原先被水占据的大孔道。一、深部可动凝胶改善水驱技

11、术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础12中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司12122 2）可动凝胶可拉伸变形通过窄小孔道）可动凝胶可拉伸变形通过窄小孔道可动凝胶沿大孔道流动时可以变形通过窄小孔喉，而且在可动凝胶的可动凝胶沿大孔道流动时可以变形通过窄小孔喉，而且在可动凝胶的前缘存在明显的水胶界面，其界面的运移具有稳定性。前缘存在明显的水胶界面，其界面的运移具有稳定性。6.可动凝胶在多孔介质中的驱替规律可动凝胶在多孔介质中的驱替规律一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础13中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司13

12、133 3）可动凝胶驱后的水驱）可动凝胶驱后的水驱 可以看出，可动凝胶驱后注入水进入的孔隙空间不是原来的水流通道，原来可以看出，可动凝胶驱后注入水进入的孔隙空间不是原来的水流通道，原来的水流通道已被可动凝胶占据（左下部的暗红部分），而是原先被油占据的小孔的水流通道已被可动凝胶占据（左下部的暗红部分），而是原先被油占据的小孔道（右侧部分），即道（右侧部分），即可动凝胶的存在改变了注入水的流动通道可动凝胶的存在改变了注入水的流动通道。白色面积越来越。白色面积越来越小，说明残余油越来越少，驱替前缘可以形成油墙。但是，死端孔隙和微小孔隙小，说明残余油越来越少，驱替前缘可以形成油墙。但是，死端孔隙和微小

13、孔隙中的油的位置几乎没有改变。在实验压力条件下，可动凝胶几乎没有移动，仍然中的油的位置几乎没有改变。在实验压力条件下，可动凝胶几乎没有移动，仍然留在大孔道中。留在大孔道中。 6.可动凝胶在多孔介质中的驱替规律可动凝胶在多孔介质中的驱替规律一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础14中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司14147.可动凝胶技术在国外的应用情况可动凝胶技术在国外的应用情况实施单位实施单位实施区块油藏特征实施区块油藏特征实施规模实施规模调驱效果调驱效果美国美国MarathonMarathon公司公司WyomingWyoming北部油

14、田：北部油田：中等发育裂中等发育裂缝，注水窜流缝，注水窜流处理处理1717口水井、口水井、1212口油口油井井平均单井增油平均单井增油848m3848m3，吨聚增油，吨聚增油130m3130m3，增加可采储量，增加可采储量34400m334400m32626口水井，口水井，8 8口油井口油井4545口水平井口水平井增加可采储量增加可采储量2020万方万方美国美国TIORCOTIORCO公司公司洛矶山地区：洛矶山地区：油层菲均质严重，油层菲均质严重，渗透率变异系数：渗透率变异系数：0.6-0.9,1-0.6-0.9,1-8500mD,8500mD,原油粘度原油粘度1-40mPa.s1-40mPa

15、.s2929个矿场实验，累计注个矿场实验，累计注入凝胶剂量入凝胶剂量0.001-0.001-0.158PV0.158PV，累计注水量，累计注水量0.181-1.253PV0.181-1.253PV1919个经济上成功个经济上成功3 3个技术上成功，个技术上成功，7 7个未成功个未成功. .提高采收率提高采收率1.3%-1.3%-18.2%.18.2%.化学剂费用为化学剂费用为0.75- 4.700.75- 4.70美元美元/ /桶桶美国美国TIORCOTIORCO公司公司Rainbow Ranch MinnelusaRainbow Ranch Minnelusa油田油田: :渗透率变异系数：渗

16、透率变异系数：0.74,0.74,温度温度:94.4:94.4地下原油粘度地下原油粘度3.9mPa.s3.9mPa.s总注入量为总注入量为0.117PV0.117PV历时两年，原油产量稳定，含水历时两年，原油产量稳定，含水下降，根据全油田水油比曲线分下降，根据全油田水油比曲线分析增加的产量，估计增率析增加的产量，估计增率3.03.010105 5STBSTB。化学剂费用为。化学剂费用为2.352.35美元美元/ /桶桶 一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础基本结论：基本结论：1 1、增油降水效果明显；、增油降水效果明显； 2 2、有效期较长（、有效期较长（2 2年）

17、；年）； 3 3、增加可采储量；、增加可采储量； 4 4、提高采收率效果较好（、提高采收率效果较好（ 1.3%-18.2%1.3%-18.2%）。15中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司15157.可动凝胶技术在国内的应用情况可动凝胶技术在国内的应用情况一、深部可动凝胶改善水驱技术基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础基本结论：基本结论：1 1、增油降水效果明显；、增油降水效果明显； 2 2、有效期较长（、有效期较长（1 13 3年）；年）； 3 3、提高采收率效果较好（、提高采收率效果较好（3 35 5） 。16中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技

18、术服务公司1616汇汇 报报 提提 纲纲一、可动凝胶改善水驱技术概况一、可动凝胶改善水驱技术概况二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力三、采技服公司可动凝胶调驱技术介绍三、采技服公司可动凝胶调驱技术介绍四、结论与认识四、结论与认识17中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司17171 1、调剖后注水井注水压力提高，视吸水指数下降，受益油井见到了很好的增油降水效果；、调剖后注水井注水压力提高，视吸水指数下降，受益油井见到了很好的增油降水效果；2 2、处理半径较小，深部处理规模不够，层内层间非均质没有得到较好的控制，、处理半

19、径较小，深部处理规模不够，层内层间非均质没有得到较好的控制，导致有效期较短。导致有效期较短。 年度实施油田实施井次平均处理量m3平均处理厚度m平均处理半径m平均井口压力增加MPa平均视吸水指数下降m3/d.MPa累计增油m3统计时间2003SZ36-182718 70.78 6.31 1.7265.66000003.12.312004SZ36-172951 50.10 8.26 0.5746.172164004.12JZ9-351834004.12QK17-2248104.122005SZ36-14231550.60 6.80 0.912.41142605.12.312006QK17-2240

20、98 14.16 14.77 4.1873.62/06.12.31SZ36-121575206.12.31JZ9-3380606.12.31二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力1、调剖在渤海油田的应用现状、调剖在渤海油田的应用现状18中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司1818二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力2、渤海油田油藏及开发特点对改善水驱的要求、渤海油田油藏及开发特点对改善水驱的要求）布井方式：反九点井网大井距单井控制储量大）布井方式：反九点井网大井距单

21、井控制储量大）油藏的高孔高渗、非均质严重）油藏的高孔高渗、非均质严重）原油粘度）原油粘度：稠油：稠油）原生水和注入水的矿化度：高）原生水和注入水的矿化度：高）完井方式：筛管防砂完井）完井方式：筛管防砂完井 6 6） 平台空间有限平台空间有限 7 7）技术成熟度）技术成熟度扩大波及扩大波及具备调剖的功能具备调剖的功能显著降低流度比显著降低流度比耐盐性好耐盐性好耐剪切性能好耐剪切性能好实施工艺简单或作业周期短实施工艺简单或作业周期短技术成熟实施风险小技术成熟实施风险小19中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司19193.可动凝胶调驱技术特点可动凝胶调驱技术特点 在地层可以

22、流动，在地层可以流动，能进入地层深部，有效作用油藏深部能进入地层深部，有效作用油藏深部； 抗盐性能好抗盐性能好，可使用海水配制；，可使用海水配制；抗剪切性能好抗剪切性能好，剪切后成胶性能仍然良好；，剪切后成胶性能仍然良好；成胶后粘度升高，成胶后粘度升高，可有效改善高孔高渗储层，改善流度比可有效改善高孔高渗储层，改善流度比；作业周期短，占用平台时间短，总体投资相对聚合物驱低；作业周期短，占用平台时间短，总体投资相对聚合物驱低；具有具有近井调剖、深部驱替前缘改善流度比、弱凝胶驱油近井调剖、深部驱替前缘改善流度比、弱凝胶驱油等多重特性，等多重特性，对稠油油藏水驱提高采收率更有利。对稠油油藏水驱提高采

23、收率更有利。二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力20中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司20204.可动凝胶调驱在渤海油田的应用潜力可动凝胶调驱在渤海油田的应用潜力 二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力二、可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力渤海油田渤海油田2323个油田中有个油田中有1111个适合可动凝胶调驱，地个适合可动凝胶调驱，地质储量达质储量达12.512.5亿方！亿方！21中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司2121汇汇 报报 提提 纲纲一、深部可动凝胶改善水驱技术

24、基础一、深部可动凝胶改善水驱技术基础二、深部可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力二、深部可动凝胶技术在渤海油田的适应性与应用潜力三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究四、结论与认识四、结论与认识22中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司2222 1 1、凝胶配方实验研究、凝胶配方实验研究室内实验优化得到调驱体系基本配方：室内实验优化得到调驱体系基本配方：凝胶凝胶1 1（前置段塞）（前置段塞） 聚合物浓度：聚合物浓度： 1250-2500mg/L1250-2500mg/L 交联剂交联剂A A浓度：浓度：600-1000mg/L600-1000mg/

25、L 交联剂交联剂B B浓度：浓度：600-1000mg/L600-1000mg/L性能指标：性能指标： 成胶时间成胶时间2 21515天可控，成胶强度天可控，成胶强度10-50000mPa.s10-50000mPa.s，可调，冻，可调，冻胶稳定在胶稳定在180180天以上。天以上。凝胶凝胶2 2（主体段塞）（主体段塞） ： 聚合物浓度：聚合物浓度： 1750-3000mg/L1750-3000mg/L 交联剂交联剂C C浓度：浓度：800-1200mg/L800-1200mg/L 交联剂交联剂D D浓度：浓度：250-500mg/L250-500mg/L 性能指标：性能指标： 成胶时间成胶时间

26、1-51-5天可控，成胶强度天可控，成胶强度100-50000mPa.s100-50000mPa.s， 可调，冻胶可调，冻胶稳定在稳定在180180天以上。天以上。三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究23中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司2323凝胶凝胶3 3（后置段塞）：（后置段塞）： 聚合物浓度：聚合物浓度： 2000-4000mg/L2000-4000mg/L 交联剂交联剂E E浓度：浓度：1000-1500mg/L1000-1500mg/L 交联剂交联剂F F浓度：浓度：300-500mg/L300-500mg/L 性能指标：性能指标：

27、 成胶时间成胶时间8-308-30小时可控，成胶强度小时可控，成胶强度10001000100000mPa.s100000mPa.s， 可调，冻胶可调，冻胶稳定在稳定在180180天以上。天以上。三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究24中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司24242 2、调驱段塞结构设计研究：、调驱段塞结构设计研究：（1 1）设计思路：前缘改善流度比、深部实现液流转向；近井调整吸）设计思路：前缘改善流度比、深部实现液流转向；近井调整吸水剖面，启动未动用层。水剖面，启动未动用层。（2 2）设计段塞：前缘段塞（前缘改善流度比）设计段塞：

28、前缘段塞（前缘改善流度比）+ +主体段塞（深部液流主体段塞（深部液流转向）转向）+ +后缘段塞（近井调整吸水剖面）后缘段塞（近井调整吸水剖面）三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究25中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司25253 3、阻力系数与残余阻力系数实验、阻力系数与残余阻力系数实验图1 填砂管岩心阻力系数与残余阻力系数曲线0204060800.02.04.06.08.010.0注入体积，PV阻力（残余阻力）系数水驱堵剂水驱RF:62.14RFF:55.40三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究26中海石油基地集团采油技术服

29、务公司中海石油基地集团采油技术服务公司26264 4、并联岩心分流量实验（调剖能力）、并联岩心分流量实验（调剖能力）岩岩 心心岩心管岩心管空隙体空隙体积积mLmL注入量注入量mLmL原始水相渗透原始水相渗透率率mDmD注后水相渗注后水相渗透率透率mDmD渗透率比（渗透率比（前）前）渗透率比渗透率比（后）（后）封堵率封堵率第第一一组组低低26.826.84.54.5104410441151151:2:4.41:2:4.41:0.97:11:0.97:188.98%88.98%中中27277.57.52089208911211294.64%94.64%高高27.427.412.512.545694

30、56911511597.48%97.48%第第二二组组低低26.826.82 253553591911:4:9.51:4:9.51 1：1.11.1：1.11.182.99%82.99%中中27.327.37 72193219310410495.26%95.26%高高27.827.815.715.75101510110210298.00%98.00%第第三三组组低低26261.51.53133131221221:4:191:4:191 1：0.80.8：0.50.561.02%61.02%中中27275.85.81253125310210291.86%91.86%高高282817.517.56

31、0096009585899.03%99.03%三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究27中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司2727耐冲刷能力试验0.0010.0020.0030.0040.0050.0005101520253035注入体积，PV水相渗透率，mD3 3）耐冲刷能力实验）耐冲刷能力实验 将已交联岩心，以20m/d恒速水驱30PV，并测定不同PV数时岩心渗透率。5 5、凝胶耐冲刷能力实验、凝胶耐冲刷能力实验三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究28中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司2828

32、6 6、可动凝胶驱油实验、可动凝胶驱油实验油藏温度：油藏温度：6565填砂模型填砂模型: 38: 38300mm300mm双管并联驱油实验：双管并联驱油实验： 高渗高渗20204040目石英砂目石英砂(7200(72007500md)7500md) 低渗低渗60608080目石英砂（目石英砂（170017002000md)2000md) 渗透率级差：渗透率级差：5.00:15.00:1配制水：配制水：SZ36-1 J3SZ36-1 J3注入水（经注入水（经0.450.45m滤膜过滤）滤膜过滤）模拟油：模拟油： SZ36-1 ASZ36-1 A区综合油样区综合油样 粘度粘度70mPas70mPas注入流量：注入流量：3ml/min3ml/min实验条件实验条件HQY多功能化学驱物理模拟系统三、深部可动凝胶调驱技术研究三、深部可动凝胶调驱技术研究29中海石油基地集团采油技术服务公司中海石油基地集团采油技术服务公司29296 6、可动凝胶驱油实验、可动凝胶驱油实验序号序号驱替方式驱替方式低渗采出低渗采出程度程度高渗采出程高渗采出程度度总采出总采出程度程度EOREOR1 1纯水驱纯水驱23.10%23.10%38.11%38.11%31.35%3