聚合物微球有效作用距离对调剖效果的影响——以高浅南油藏为例
0 引言
调剖作为一种成熟、有效的提高采收率技术,越来越受到石油工作者关注,其中油藏深部调剖一直是研究的热点[1-3]。目前,含油污泥深部调剖技术已经在江汉、胜利、辽河等油田实现了现场应用,均取得了良好效果[4-5]。弱凝胶深部调剖技术发展迅速,对于高含水、特高含水油田的调剖堵水有着很好的应用前景[6]。柔性调剖剂深部调剖技术在大庆、吉林等油田的应用,同样取得了较好的经济效益[7]。聚合物微球深部调剖技术已经应用于青海、胜利等多个油田,并取得良好的效果[8]。经过几十年的研究和发展,我国已经初步形成适用于不同油藏条件的调剖体系,其中,微生物深部调剖技术、预交联颗粒深部调剖技术和聚合物微球深部调剖技术将是今后的发展方向[9-11]。
冠心病心绞痛实为一种典型的临床多发病,多由于冠状动脉供血缺乏,心肌出现暂时性与急剧性缺氧、缺血所致,乃是对中老年人生命健康造成威胁的主要病症[1] 。此病较大程度影响着患者日常生活质量,严重者还有死亡风险。本文针对本院收治的冠心病心绞痛患者,采用麝香保心丸治疗,效果较好,现报道如下。
冀东油田高浅南油藏非均质性较为严重,油藏温度和矿化度均不太高,适合开展聚合物微球调剖[12]。笔者利用非均质岩心模型开展不同微球注入量下表面活性剂驱油实验,考察采收率随微球注入量的变化,通过扫描电镜测试,研究微球在油藏中运移距离对采收率的影响,根据驱油实验和扫描电镜测试结果,分析非均质岩心中的流场变化,进而优化微球发挥深调作用的最佳注入量。
1 实验材料和方法
1.1 实验材料
实验设备及仪器主要包括恒压恒速泵、恒温箱、活塞中间容器、压力传感器、日立SU8010冷场发射扫描电镜、磁力搅拌器、真空泵、手摇泵等。模型为4.5 cm×4.5 cm×30.0 cm三层非均质人造岩心模型,每一层厚度均为 1.5 cm,渗透率分别为 30×10-3,310×10-3,1 000×10-3μm2,渗透率变异系数为0.91。 实验用水为高浅南油藏地层水,总矿化度为3 260 mg/L。其中,Na+/K+,Ca2+,Mg2+质 量 浓 度 分 别 为 1 070,20,27 mg/L,Cl-,SO42-,HCO3-质量浓度分别为 1 152,228,763 mg/L。 实验用油为高浅南油藏模拟油,77℃下黏度为7.1 mPa·s。RZ-JD80表面活性剂(0.3%RA+0.1%AES+0.05%BT)是一种由多种表面活性剂复配的强乳化体系,质量分数为0.3%。聚合物微球调剖段塞是一种悬浊液体系,具有抗高温、耐高盐、注入性好等优点[13-14]。
1.2 实验方法
模拟高浅南油藏温度(77℃),驱替速度为0.5 mL/min(矿场驱替液在井间每天推进2.5 m)。
根据实验结果可绘制出非均质岩心采收率提高幅度随微球注入量的变化曲线(见图2)。
从此次调研的结果可以反映出,当前高校教师岗前培训存在的问题主要是培训内容重理论轻技能、教学模式单一化以及考核方式过于形式。结合教师的工作需求分析,提出改进建议如下。
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图1 岩心切片制样示意
2 实验结果与分析
2.1 不同微球注入量对采收率的影响
由图2可以看出:随着微球注入量的增加,后续RZ-JD80表面活性剂提高采收率能力先是迅速提高,而后变得缓慢,最后趋于稳定;当微球注入量达到0.30 PV后,采收率提高幅度随微球注入量的变化很小,注入量从0.30 PV提高到0.50 PV时,采收率仅可进一步提高0.83百分点。这说明仅仅很少量的微球即可产生一定的封堵效果,使得中低渗层被动用起来。但是,少量的微球封堵能力毕竟有限,不足以使RZ-JD80表面活性剂的驱油效果充分发挥。综合考虑投入成本和生产效果,确定最佳微球注入量为0.20 PV。
利用日立SU8010冷场发射扫描电镜,对制备好的岩心薄片样品进行扫描电镜测试,可以直观地看出微球在不同层位运移的深度(见表2。表中,○代表存在微球,×代表不存在微球)。
表1 不同微球注入量驱油实验结果
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微球注入量/PV FJZ-1 0.05 41.24 61.60 20.36 06.33 FJZ-2 0.10 39.87 70.51 30.64 14.17 FJZ-3 0.20 39.78 70.62 30.84 17.88 FJZ-4 0.30 42.37 73.63 31.26 18.82 FJZ-5 0.50 38.88 69.85 30.97 19.65 FJZ-6 0.70 36.39 72.08 35.69 20.24岩心编号采收率/%水驱 最终采收率提高幅度/百分点总量 微球调剖后
实验方案:1)岩心抽真空,饱和地层水,计算孔隙度,饱和油并老化24 h以上;2)水驱开采,驱替速度为0.5 mL/min;3)待水驱含水率达到98%时,开始 RZJD80表面活性剂驱至含水率100%;4)注入设计量的聚合物微球悬浊液,候凝24 h以上;5)注入0.30 PV的RZ-JD80表面活性剂溶液;6)后续水驱至含水率达到98%时停泵。实验过程中,记录注入压力、采出液中油水体积、含水率和采收率变化。
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图2 采收率提高幅度随微球注入量的变化
采用三层非均质岩心模型,设计6种不同微球注入量,按照实验方案开展驱油实验,结果见表1。表中PV为高渗层孔隙体积。
2.2 微球注入量与运移深度的关系
4.4.2 分析:取燕子超市7小区CELLDT数据进行分析,发现PDSCH资源调度出现大量因资源分配失败(错误码41118,PDCCH资源调度失败)而导致PDSCH分配失败。结合终端话务模型,终端上电时初始集中接入。接入后,每10s一个心跳包,因此怀疑集中接入时导致资源拥塞,如下图所示:
表2 各层位微球分布情况
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微球注入量/PV 层位 岩心切片位置/cm 1 5 10 15 20 0.05高渗层 ○ × × × ×中渗层 × × × × ×低渗层 × × × × ×0.10高渗层 ○ ○ × × ×中渗层 × × × × ×低渗层 × × × × ×0.20高渗层 ○ ○ ○ ○ ×中渗层 ○ × × × ×低渗层 × × × × ×0.30高渗层 ○ ○ ○ ○ ×中渗层 ○ × × × ×低渗层 × × × × ×0.50高渗层 ○ ○ ○ ○ ○中渗层 ○ × × × ×低渗层 × × × × ×0.70高渗层 ○ ○ ○ ○ ○中渗层 ○ ○ × × ×低渗层 × × × × ×
由表2可以看出,微球注入量越大,其在高渗层运移距离越远。注入少量的微球时,微球全部进入高渗层区域;当注入量增加到0.20 PV时,微球可运移到高渗层中部15 cm处,且有少部分进入中渗层,但仅仅是分布在中渗层端面;当注入量提高到0.50 PV时,高渗层20 cm处即可发现微球,中渗层中的微球仍分布在端面附近;当注入0.70 PV时,微球在中渗层中可运移至5 cm深处。此外,不论微球注入量多大,微球基本上不会进入低渗层,只是在高渗或是中渗层的浅处分布,这种现象对后续进行RZ-JD80表面活性剂驱是有利的。
岩心中形成的微球形状多样,结构不一定规则,有多种赋存形态,比如规则的圆球形、空心球形、聚并架桥形、交织空间网状等不规则形状(见图3)。扫描电镜可清晰地看出一些微球聚集在一起,滞留在孔喉处。
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图3 不同形态微球扫描电镜照片
a—规则圆球形;b—聚并架桥形;c—空心球形;d—不规则形;e—聚并体形;f—空间网状
2.3 微球运移深度对采收率的影响
非均质岩心采收率提高幅度随微球运移深度变化见图4。由图可以看出:随微球运移深度的增加,采收率提高幅度明显增大,特别是在岩心注入端附近,微球运移距离从1 cm提高到5 cm,采收率提高幅度则从6.33百分点增加为14.17百分点;当微球运移至15 cm(岩心中部)时,活性剂驱可使采收率在水驱基础上继续提高18.82百分点。这说明微球运移至油藏深部(深调)更有利于后续驱油剂发挥作用。
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图4 采收率提高幅度与微球运移距离的关系
从微球封堵后油藏流场的角度,绘制不同微球注入量下流线改变示意图(见图5)。由图可以看出:当注入0.05 PV微球时,所有微球均在高渗层端面附近分布,后续注入液可进入中渗或低渗层;但是由于少量的微球对高渗层封堵范围十分有限,当驱替液绕过小段微球段塞后,仍将并回到渗流阻力较小的高渗层,少量的微球扩大油藏波及范围的作用有限,在中低渗层远处仍有大量剩余油没有被动用。当注入量提高至0.10 PV时,微球在高渗层中运移距离更远,此时微球发挥封堵能力要比0.05 PV微球强得多,后续驱替液能够更多地进入中渗层,采收率提高幅度也有所增加;但由于驱替液倾向于窜进渗流阻力更小的高渗孔道,在绕过微球段塞后仍会沿高渗层窜流,因此,0.10 PV微球提高波及系数的程度和范围仍有限,特别是低渗层中,仍有大量剩余油波及不到。若注入0.20 PV微球,则微球不但进入高渗层并运移至深部(15 cm)产生有效封堵,而且还有少部分微球进入中渗层,对中渗层端面附近同样产生一定封堵作用,迫使后续注入液进入低渗层,在运移一段距离后注入液定会再进入中渗层继续运移,这样在大幅提高中渗层的波及系数同时,也提高了低渗层的波及范围,使得中渗、低渗层中的剩余油更多地得到动用,因此采收率得到大幅提高。
在综合考虑到成本和微球封堵能力(达到深调)的情况下,所优选出的最佳微球注入量为0.20 PV,以此作为高浅南油藏调剖段塞,可取得最大经济效益。
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图5 不同微球注入量下流线改变示意
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扫描电镜测试方法:将驱替结束后的岩心模型取出烘干,按图 1 所示,在岩心模型 1,5,10,15,20 cm 处垂直于岩心轴向切成岩心薄片。烘干每个岩心薄片后,分割高渗、中渗、低渗层,并沿中轴线把薄片切开,标号装入样品袋以备测试。
3 结论
1)对于非均质性较强的油藏,采用聚合物微球调剖效果显著,采收率提高幅度随微球注入量增加而增大。通过扫描电镜可清楚观察到微球滞留在基质孔喉处实现聚并、架桥封堵,可有效提高后续驱油剂波及效率。
2)微球体系具有注入性好、不污染低渗带等优点,注入的微球几乎完全分布于高渗层和中渗层端面附近,成功保护了低渗层。
建筑施工总包商和分包商的实际经济、技术实力仍存在着较大差异,针对这一情况,建筑施工单位各部门应对此建立合理有效的施工技术管理体系,对于传统的建筑施工技术管理体系进行转型,建立和健全施工技术管理体系,形成专业部门从而管理施工技术工作,保证在分包时,建筑施工单位要落实管理责任工作,将责任落实到各个部门。另外,施工企业在工程施工过程中,应做好各部门的协调工作,调整工作人员调动,发挥工作人员的自身优势,做到人尽其才,加强各部门在施工过程中的配合工作,使各部门相互协助完成工作,进而在保证工程质量的前提下提高施工效率。同时,施工企业单位要重视施工人员业务素质能力,定期对施工人员进行职业素质培训。
3)微球在油藏中的运移距离对提高采收率效果影响很大,只有当微球运移至油藏深部(深调)时,其封堵作用才可充分发挥。高浅南油藏能够达到深调作用的最佳微球注入量为0.20 PV。
4)微球深调-强乳化剂驱复合技术对高浅南油藏适应性较好,可在表面活性剂驱基础上继续提高采收率17.88百分点以上,同时也说明制约非均质油藏采收率的主要因素是波及效率。
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