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《浙江大学》 2002年
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预交联凝胶颗粒调驱技术研究

王中国  
【摘要】: 本文在充分调研国内外油田注水井深部调驱技术研究和应用现状基础上,针对常规地下交联凝胶体系存在的一些弊端,提出并开展了采用预交联凝胶颗粒对注水井进行深部处理,以提高高含水油田阶段采油速度和油田最终采收率的技术思路,并根据该技术思路开展了室内基础性研究和现场先导性试验,室内研究和现场应用效果一致表明:该技术对控制高含水油田含水、稳定产量、降低成本、提高经济效益具有十分重要的现实意义。 通过对预交联凝胶颗粒调驱技术的基础研究,取得了以下研究成果: 1.创造性地提出并研制成功预交联凝胶颗粒调驱剂。该调驱剂是将交联体系在地面交联,然后经烘干、粉碎、筛分等工艺过程形成具有一定膨胀度和粒径大小的系列颗粒产品。该体系克服了常规地下交联体系在地下运移过程中因剪切、降解、吸附、稀释和重力分异作用等因素造成常规地下延迟交联体系成胶概率降低的技术难题。该体系在抗温、抗盐和满足污水配制等方面较国内外现有其他深部调驱体系有显著的提高,可抗温120℃、抗盐300,000mg/L,并可满足任何油田的污水配制需要。 2.对影响预交联凝胶颗粒性能的内、外因进行了全面系统的研究,分析了凝胶体系组成和盐离子浓度、pH值、温度等因素对凝胶性能的影响,给出了凝胶体系理想配方,并提出了预交联凝胶颗粒性能评价方法,该评价方法的建立对规范市场颗粒产品和该技术的推广具有十分重要的实际意义。 3.采用微观可视化物理模拟系统研究了凝胶颗粒在多孔介质中的沉积、堵塞和运移机理。首次提出凝胶颗粒在多孔介质中的“变形虫”运移、变形通过孔喉机理。认为预交联凝胶颗粒具有较好的粘弹性,在压力作用下,大于孔喉直径的颗粒仍可在多孔介质中发生运移,具有较好的形变能力,这种可动性有利于扩大颗粒的作用范围,提高凝胶处理效果。 4.采用填砂岩心实验和具有特殊喉道结构的微观蚀刻模型定量地研究了颗粒大小与孔喉尺寸的匹配关系以及颗粒发生运移的临界条件。首次提出了颗粒运移的临界压力条件,该条件较好地解释了凝胶颗粒的深部液流转向机理:在近井地带,由于压力梯度较高,颗粒可发生运移;在油层深部,由于压力梯度较 低,低于颗粒运移的临界压力,颗粒将发生滞留堵塞,从而使后继注入水发生转 向,驱替原来未波及的含油孔隙和区域[罚’。 5.开展了凝胶颗粒提高采收率机理研究,研究结果表明凝胶颗粒具有纵向调 剖、平面改善波及面积和微观驱油的作用’“’。而微观驱油作用是由于孔喉内的 微观压力场变化引起的,微观驱油能力大小与凝胶颗粒与喉道的匹配关系、注入 速度和凝胶颗粒的强度等因素有关。 6.采用该技术对大庆、中原、胜利、大港等多个油田进行了区块或单井颗粒 调驱现场试验,取得了良好的增油降水效果,经济效益显著。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TE357.4

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