论文部分内容阅读
我国稠油资源丰饶,截至目前为止探明稠油地质储量16亿吨。热力采油(主要是蒸汽驱和蒸汽吞吐)是我国稠油藏开采的主要方法。大庆油田稠油热采时,由于储层非均质性、油气流度比差异等因素,导致汽窜现象经常出现,给大庆稠油的有效开发带来了困难。本文针对大庆油田稠油区块前期蒸汽驱、蒸汽吞吐中出现的汽窜问题,综合分析以往解决汽窜的化学封堵技术,根据稠油热采现场工艺特点,提出了以PVA改性脲醛树脂作为蒸汽驱封窜剂、以热致可逆凝胶作为蒸汽吞吐封窜剂的技术方案。首先,通过正交实验,得出脲醛树脂合成中各个因素对反应的影响程度,然后通过单因素实验,得到最佳合成工艺参数为:甲醛与尿素摩尔比为1:1.5;PVA加入量为0.5%;尿素分批加入的比例为70:25:5。并对合成的改性脲醛树脂进行了红外表征及可注入性分析。之后考察了PVA改性脲醛树脂质量分数、固化剂种类及浓度、延迟固化剂浓度对固化时间、固化强度的影响,最终确定了最佳的蒸汽驱封窜剂配方体系为:50%PVA改性脲醛树脂+500mg/L固化剂氯化铵+1000mg/L~10000mg/L延迟固化剂硫酸铵。其次,对以上配方体系进行了性能评价,评价内容包括:耐温、抗盐、抗老化、抗剪切、封堵性能等。评价结果表明:该配方体系在300℃下老化60d抗压强度仍能达到30Mpa;在3200r/min的转速下剪切1min后再次成胶,抗压强度仍能达到35Mpa;在10000mg/L矿化度的水中,其成胶状态仍为白色均匀固体;岩心封堵率在96%以上。再次,针对蒸汽吞吐的封窜剂进行了研究。从热致可逆凝胶的封堵机理、成胶机理出发,筛选出具有热可逆特性及良好成胶状况的MC20、MC450、HPMC50三种纤维素醚,研究了主剂用量对黏度、成胶温度及析水量的影响;蒸汽温度对凝胶析水量、成胶效果的影响;通过调节剂对凝胶析水量、成胶温度进行调节,最终确定了蒸汽吞吐封窜剂体系的配方为:主剂6.5%MC20+调节剂(1%~5%NaCl,1%~10%尿素,1%~10%NH4SCN)。最后,对上述蒸汽吞吐封窜剂配方体系进行了性能评价,评价内容包括:耐盐性能、热稳定性、封堵性能等。研究结果表明:在80℃下,随着矿化度的增加,相同质量分数的纤维素醚凝胶的粘度变化不大;热致可逆凝胶在200℃下的环境中恒温86h后,仍然能够成胶;岩心封堵率可达95%,封堵强度可达3.08MPa。根据室内研究结果可见,以上两种封窜剂对于汽窜的封堵效果,能够达到大庆稠油热采工艺要求,对于提高大庆稠油采收率具有非常重要的意义。