聚丙烯酰胺類化學堵水,是油田開發中寬泛采 用的一種控水増油技能措施。尤其在開發中前期 的高含水階段,化學堵水己更加預示出非常不足道的 作用。以往對該類化學堵劑封堵機理和動機綜合, 多是經過用通例試驗步驟和堵水後產液質變遷對 比中得出。然而,化學堵劑被注入油層後,因為受 孔隙構造及孔隙中流體界麵莫須有,其反響內中和封 堵機理受多種成分製約。因而,須借助新的試驗步驟和鑽研目的對化學堵劑在儲層孔隙中的宏觀分 布特色、封堵機理及封堵動機做直觀深刻鑽研。本 著這一目標,筆者利用實在砂岩模子和光刻玻璃模子驅替試驗步驟,對之上化學堵水中的問題,繼續了探尋性鑽研。
選用了兩種宏觀孔隙模子,一種為實在砂岩模子;另一種為光刻玻璃模子。砂岩模 型是用實在含油岩芯經解決磨製加工而成,這種模 型不僅具備儲層實在孔隙構造,而且還銷毀了岩層 孔隙間的粘土礦產和膠結物,模子存在較高的實在 性。
為能實在模仿地層條件下的油田化學堵水過 程,試驗時先將模子飽和地層水,而後繼續油驅水和水驅油試驗,確定模子殘餘油飽和度和驅油效 率。待上述試驗內中終了後,試驗轉入化學堵水。 模子堵水試驗是將當時配製好的化學堵劑,按設計 務求注入經水驅油後的模子,候溫候凝,再對模子 繼續二次水驅油試驗,測定模子堵效、殘餘屏障係 數。試驗內中均在高倍體視顯微鏡下視察繼續,由 於配有攝像和照像零碎,試驗中對所有景象均可做陸續直觀的綜合鑽研。
將配製好的PHMP加交聯劑注入水驅 油後的模子進口,堵劑注入量為模子孔隙體積的 1/2 ~ 1/3、深淺為0. 5 ~0. 2從鏡下視察到, 堵劑注入模子後,隨注入壓力的升高,大孔道中的堵劑段塞逐步產生放散進入全體小孔隙。堵劑段塞在向前促進的同聲,因為具定然粘度和強親水孔隙中的殘餘油被一直驅出流向模子入口。堵劑 在孔隙中的這一滲流變遷和驅替特色是PHMP堵劑分子中極性基團酰胺基和羧基莫須有,當堵劑後緣進入被注入水一直衝 刷的大孔道後,極易構成氫氧鍵與孔道名義產生吸 附作用構成PHMP吸附水膜。因為吸附水膜的膨 脹,改觀了大孔道滲流空間,使注入水滲流屏障増 加,水相浸透率升高。
PHMP堵劑進入模子孔道後的驅 替散布特色,可大體體現為3種段塞形式:大段塞 低粘度、大段塞高粘度和小段塞高粘度。大段塞低粘度,重要作用來堵劑進入模子後的大孔隙後緣, 這是因為堵劑與孔隙名義、注入水界麵產生的吸附和混溶作用,造成堵劑粘度升高。大段塞高粘度則 是前者與各相界麵充足反響後的補充,因而,粘度 變遷不大仍以較高粘度段塞形式向前促進。隨注 入壓力升高驅使高粘度堵劑進入大孔道四周的小孔隙,使堵劑在全體小孔隙中構成其三種段塞形式 即高粘度小段塞。在相反注入壓力作用下,大孔道中堵劑段塞蔓延較長,而在小孔隙中因受毛管屏障製約蔓延較短,從而體現出堵劑重要以阻塞大孔道為主,對小孔隙阻塞甚微或根本不阻塞。
模子注入堵劑後在候溫候凝內中中,鏡下視察 到,散布於大孔隙和微裂縫中的堵劑,受工夫和溫 度莫須有,逐步構成網狀絮凝體。因為聚合物自身對 水有很強的親和威力,使整個分子線團直徑和體積 増加,加之其特有的柔韌性和舒展性,使這種 網狀絮凝體存在定然粘度和粘彈性。在模子注堵 劑後的水驅試驗中視察到,網狀絮凝體在大孔道中 多呈流線型順孔道蔓延,當遇阻時又多被拉成“彎 月形”凸麵朝向模子進口端,對注入水 滲小產生屏障,在注入壓力作用下絮凝體在大孔道 中逆水流位置產生拉伸挪動,當由大孔道進入小孔 喉時,便產生能源捕集被滯留於孔喉狹隘處,造成物理阻塞。此時,因大孔道注入中線遇阻,注入壓 力升高,在孔隙喉道處落網集滯留的絮凝體因具粘 彈性便產生定然的拉伸應力形變而開釋全體屏障, 使全體注入水很快經過。待壓力升高光速變慢時, 又因拉伸應力變小使得被拉長變細的絮凝體在粘 彈作用下回複形變,趨於蜷伏球狀,使孔喉尺寸隨 絮凝體蜷伏而變小,從而起到改觀宏觀孔隙構造的作用。
該類堵劑在儲層孔隙中的封堵機理及封堵效 果產生內中可大體體現為:在大孔道名義與PHMP 堵劑產生的吸附水膜機理交聯反響後凝膠網 狀絮凝體的能源捕集機理物理阻塞粘彈封堵效應。
粘土複合堵劑重要用來對大孔道和裂縫性儲集層的化學調剖堵水。對準這一特色在模子堵水試驗中,別離選定孔隙構造非均質重大和雙重隙介質的模子繼續試驗。試驗中跟隨液深淺選為 粘土顆粒增添量為5%當跟隨粘土顆粒的PHMP堵劑進入模子孔道 後,因為其粘度、密度均較純PHMP堵劑大,因而, 率先進入模子大孔隙和微裂縫的取舍性散布特色就顯得更為突出。加之PHMP跟隨液分子量大、柔 順性好,無利於在粘土顆粒間經過氫鍵產生橋接構成粘土絮凝體。粘土絮凝體在注入壓力的平衡激發下,多順模子大孔道和裂縫呈鞲韝式驅替形式向 前推移而很少進入小孔隙。當粘土絮凝體在大孔道中逐步構成後,其所龍盤虎踞的孔隙空間與複雜的PHMP堵劑相比,顯然要大得多,因而,它的構成首 先使大孔道和裂縫孔隙空間減小,以致水相浸透率升高。
該類複合堵劑是靠液體顆粒遇水體積大幅度 收縮後,造成的物理阻塞來兌現調剖堵水。TP-920 液體收縮顆粒的成份是交聯聚丙烯酰胺聚合 成的液體顆粒,最大長處為遇水後體積可收縮20 ~ 50倍,並因為其交聯度遠大於正常PHMP,因而遇 水後隻收縮不溶化遇油則維持體積一成不變。這在堵水中對大孔道、大裂縫構成物理阻塞創舉了極為有 利的條件。
在繼續這類複合顆粒堵水試驗落選用了砂岩模子。從顯微鏡下視察到,該模子孔隙構造非均質重大,並伴有裂縫。堵水試驗時,將研磨成 200目粒徑0液體顆粒退出深淺為1. 0 %PHMP跟隨液中注入模子。跟隨液體顆粒的複合堵劑進入模子後,隨試驗工夫連續液體顆粒吸水逐步結束收縮。體現最為顯著的是,在注堵劑後的二次水驅試驗中視察發現,此時TP - 920液體顆粒 己在孔隙中充足收縮,體積増大,當在被注入水推 移中遇到裂縫直徑小於其粒徑處,便產生滯留,並 依附其本身分子鏈上接枝出的泛濫酰胺基與遇阻 處孔道名義的氫鍵聯合產生吸附,牢固地被滯留在 孔道中構成物理阻塞模子堵水試驗兩次 水驅油比照中也可看出,堵前水驅油受孔隙構造非 均質及裂縫莫須有,驅油效率為11. 1 0但在注入複 合堵劑後的二次水驅試驗中,因液體顆粒收縮對裂縫產生物理阻塞使模子驅油效率大幅度回升,水驅油效率普及了一倍之多。液體顆粒複合堵劑對大孔道大裂縫的封堵動機非常突出。
(1) PHMP堵劑在模子孔隙中以優先取舍封堵大孔道為主。堵劑進入孔道後粘度變遷及散布特色可大體分為:大段塞低粘度、大段塞高粘度和小段塞高粘度。
(2) PHMP與粘土複合堵劑重要實用於大孔道和裂縫性儲集層的化學調剖堵水。
(3) PHMP與TP - 920收縮顆粒複合堵劑合適於對大孔道大裂縫的封堵。
