追蹤報告三采所

深部調(diào)剖技術(shù)進(jìn)展一、前言匯報提綱二、調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀三、結(jié)論與認(rèn)識（二）特殊類型油藏調(diào)剖技術(shù)進(jìn)展（三）調(diào)剖工藝新進(jìn)展四、實驗室建設(shè)情況及下步配套方向（一）調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展YearsTreatments(times)IncrementalOil(104t)ReducedWater(104t)IncreasedOilperwell(t/well)1979178621

1171980156857.4

3661981131054.3

4151982140964.32

4561983158371.16

4491984143978.9

5481985145074.9

5061986105381.658.57731987116359.39242.675011988161746.53501.72871989154752.69

3201990161445.59

28219912086107.96453.1230119923088130.4563.433311993281061.05501.8290YearsTreatments(times)IncrementalOil(104t)ReducedWater(104t)IncreasedOilperwell(t/well)19943701126.8

34219953540117

3301996354497

27419973909117.42

30019985373115.95

2901999387996.71

2492000257957.1197.72212001291852.91351812002269257.5237.82142003292450.22621722004289355.3306.11912005279655.6286.52092006301258.1269.42742007295857.2312.41992008283659.4298.2234Note:Theresultsfrom1979to1999covertotaltreatmentsinChinabuttheresultsfrom2000to2008onlycoverthetreatmentsfromPrtroChina.Table1.ConformancecontroltreatmentsandresultsinChina(2000-2008onlyforPetroChina)一、前言近年來國內(nèi)油田年均施工3000井次，增油60×104噸，成為老油田二次開發(fā)的主要技術(shù)手段之一！本次新技術(shù)追蹤：查閱外文文獻(xiàn)31（SPE）篇；中文文獻(xiàn)156篇；國內(nèi)外專利481個。橫向單位調(diào)研：中石油、中海油、中科院和石油大學(xué)等。新技術(shù)追蹤定位在以下幾個技術(shù)方向：大型物模堵調(diào)機理研究技術(shù)進(jìn)展、高溫油藏及低滲油藏調(diào)剖技術(shù)、大孔道封堵技術(shù)研究進(jìn)展及調(diào)剖工藝優(yōu)化技術(shù)進(jìn)展等幾個方面。一、前言匯報提綱二、調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀三、結(jié)論與認(rèn)識（二）特殊類型油藏調(diào)剖技術(shù)進(jìn)展（三）調(diào)剖工藝新進(jìn)展四、實驗室建設(shè)情況及下步配套方向（一）調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展（1）常規(guī)堵調(diào)物模裝置功能及特點①管式填砂漠型

無法模擬層內(nèi)和平面調(diào)剖；用單向流替代徑向流，模擬結(jié)果與油藏實際差異較大。

主要功能：單管：

評價堵劑的封堵能力：

封堵率、阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)、突破壓力梯度等。多管并聯(lián)：

評價層間調(diào)剖效果：

不同滲透率級差下的分流量測試。局限性：巖心尺寸：大部分位于5cm-10m之間；非均質(zhì)模擬：層間非均質(zhì)；連接方式：串聯(lián)或并聯(lián)；測試參數(shù)：壓力、流量。②超長巖心管填砂模型（石油大學(xué)）能夠更好的評價堵劑的運移封堵能力，無法模擬層間和平面調(diào)剖。③微觀可視化模型（石油大學(xué)）主要功能：直觀地顯示調(diào)剖后波及體積擴大情況。局限性：常溫常壓實驗；非均質(zhì)特征與油藏實際差距很大。巖心尺寸：30m；測試參數(shù)：壓力、流量。巖心尺寸：25cm×25cm×1cm；非均質(zhì)模擬：平面非均質(zhì)；測試參數(shù)：壓力、流量。調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展④平板填砂模型（西南）不能模擬層間和層內(nèi)非均質(zhì)，不能測量飽和度。主要功能：局限性：研究在模擬油藏溫度、壓力條件下，不同驅(qū)油體系調(diào)剖過程的驅(qū)油效果/滲流特征，評價平面非均質(zhì)調(diào)剖效果。本體尺寸：80cm×80cm×10cm；砂體上覆壓力：8MPa；回壓：5MPa；縱向模擬層：1層；非均質(zhì)模擬：平面非均質(zhì)；井網(wǎng)布置：4注9采；測試參數(shù)：壓力、流量。調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展⑤三維膠結(jié)模型（大慶）主要功能：研究非均質(zhì)油藏中油、水和驅(qū)替液的運移擴散規(guī)律，評價平面、層內(nèi)和層間非均質(zhì)調(diào)剖效果。本體尺寸：70cm×70cm×20cm；工作壓力：5MPa；溫度：80℃；非均質(zhì)模擬：層內(nèi)、層間非均質(zhì)；井網(wǎng)布置：1注4采和水平井；測試參數(shù)：壓力、流量和飽和度。⑥三維填砂模型（中海油）主要針對海上厚油層特殊情況進(jìn)行模擬，模型厚度寬度比太大，相似性欠佳。主要功能：局限性：研究海上厚油層條件下，不同驅(qū)油體系調(diào)剖時的驅(qū)油效果，評價平面、層內(nèi)和層間非均質(zhì)調(diào)剖效果。本體尺寸：50cm×50cm×40cm；砂體上覆壓力：5MPa；溫度：150℃；縱向模擬層：6層；非均質(zhì)模擬：層內(nèi)、層間非均質(zhì)；井網(wǎng)布置：4注9采和水平井；測試參數(shù)：壓力、流量和飽和度。⑦三維填砂模型（中科院）主要功能：研究非均質(zhì)油藏中油、水和驅(qū)替液的運動規(guī)律，評價平面、層內(nèi)和層間非均質(zhì)調(diào)剖效果。本體尺寸：50cm×50cm×15cm；砂體上覆壓力：10MPa；溫度：80℃；非均質(zhì)模擬：層內(nèi)、層間非均質(zhì)；井網(wǎng)布置：1注4采；測試參數(shù)：壓力、流量。調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展（2）堵調(diào)大型三維物模裝置本體尺寸：100cm×100cm×15cm；砂體上覆壓力：≥12MPa；回壓：10MPa；耐溫：150℃；縱向模擬層：1-3層；非均質(zhì)模擬：層間、層內(nèi)、平面及復(fù)合非均質(zhì)；井網(wǎng)布置：4注9采及水平井；測試參數(shù)：飽和度、壓力、溫度。針對現(xiàn)有模型的局限性以及高含水期堵水調(diào)剖對物模裝置更高的要求，采油院設(shè)計研制了大型三維物理模擬實驗裝置，解決了模擬層內(nèi)、層間、平面和復(fù)合非均質(zhì)的問題?？傊?，國內(nèi)外石油公司和相關(guān)科研機構(gòu)陸續(xù)開發(fā)和研制了不同類型的物模實驗裝置，模擬方式從單向流到徑向流；從一維、二維到三維；從層間、平面、層內(nèi)到復(fù)合非均質(zhì)；從常溫常壓到高溫高壓；從單一井網(wǎng)到復(fù)合井網(wǎng)到水平井網(wǎng)；從壓力流量到流體飽和度的測試；為調(diào)剖機理研究、工藝參數(shù)優(yōu)化和礦場應(yīng)用提供了理論支撐。一、前言匯報提綱二、調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀三、結(jié)論與認(rèn)識（二）特殊類型油藏調(diào)剖技術(shù)進(jìn)展（三）調(diào)剖工藝新進(jìn)展四、實驗室建設(shè)情況及下步配套方向（一）調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展勝利高溫油藏(溫度超過85℃)石油地質(zhì)儲量4.5×108t,資源豐富，現(xiàn)在主要的幾種耐溫調(diào)剖體系：有機凍膠調(diào)剖體系耐溫抗鹽共聚物+顆粒復(fù)合調(diào)剖體系硅酸凝膠復(fù)合調(diào)剖劑有機凍膠調(diào)剖體系舊體系：聚合物+苯酚+甲醛（或替代物）+催化劑

新體系：聚合物+有機交聯(lián)劑（苯酚甲醛縮合物）環(huán)保性大大增強

專利200910216370.8配方及性能聚合物：分子量大于1500萬聚合物：400～10000mg/L交聯(lián)劑：2000～10000mg/L地面粘度：〈200mPa.s成膠時間：2～5天可調(diào)成膠后粘度：〉10000mPa.s

適用油藏范圍油藏溫度：70～125℃油藏滲透率：20～3000md新型耐溫調(diào)剖體系耐溫抗鹽共聚物+顆粒復(fù)合調(diào)剖體系石油大學(xué)楊昌華等研究成果原體系：普通聚合物+水膨體（85、10w）新體系：耐溫抗鹽共聚物+延緩膨脹顆粒凝膠連續(xù)相的進(jìn)入性分散相的高強度體系成膠時h凝膠強度mPa.s0.3％共聚物4161000.3％共聚物＋0.5％顆粒398200性能：體系的成膠強度大，高溫穩(wěn)定性好100℃，25×104mg/l該體系為有機無機復(fù)合體系，成膠強度大，固含量高，在16℃-93℃成膠時間可控。硅酸凝膠復(fù)合調(diào)剖劑2H++Na2SiO3→H2SiO3↓+2Na+舊體系：水玻璃+能產(chǎn)生氫離子的活化劑新體系：水玻璃+聚合物+酚醛類活化劑山東大學(xué)研究成果新型耐溫調(diào)剖體系低張力泡沫深部調(diào)剖體系陰陽離子聚合物深部調(diào)剖體系無機凝膠涂層調(diào)剖體系鹽沉析深部調(diào)剖體系聚合物延遲交聯(lián)深部調(diào)剖體系微生物深部調(diào)剖體系中低滲透油田儲層物性差、注水井吸水能力差,調(diào)剖劑既有增注作用也有調(diào)剖作用,并且能進(jìn)入到地層深部,不會因調(diào)剖后造成近井地帶堵死，目前主要有以下幾個體系：中低滲透油藏深部調(diào)剖體系低張力泡沫深部調(diào)剖體系作用機理：泡沫通過地層孔隙時,液珠發(fā)生形變,通過賈敏效應(yīng),對液體流動產(chǎn)生阻力。優(yōu)點：視粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于組成它的氣體及液體的粘度；堵高不堵低，堵水而不堵油。應(yīng)用進(jìn)展：該項技術(shù)日趨成熟，目前已經(jīng)成功的應(yīng)用在多個油田，近年來研究重點為超高起泡能力的起泡劑。陰陽離子聚合物深部調(diào)剖體系機理：從油井中先注陽離子聚合物，吸附于高滲透層和大孔道巖石表面,再從注入井注入陰離子聚合物，兩者在地層中相遇后生成絮凝沉淀物,使高滲透層的滲透率降低。應(yīng)用進(jìn)展：先后在勝利、長慶、大慶等油田得到應(yīng)用，取得了良好的效果。目前研究重點為注入方式對提高采收率的影響。無機凝膠涂層調(diào)剖劑研究進(jìn)展：體系具有快速溶解、耐溫、抗鹽、環(huán)保、長效等特點。先后在塔里木輪南油田、柴達(dá)木躍進(jìn)油區(qū)、大港油田進(jìn)行了成功應(yīng)用。機理：無機體系注入后與地層水反應(yīng),形成密度與水相近的無機硅酸鹽凝膠,通過吸附方式在巖石骨架表面逐漸結(jié)垢形成無機凝膠涂層,使水流通道逐漸變窄,產(chǎn)生阻力，使后續(xù)流體轉(zhuǎn)向。鹽沉析深部調(diào)剖體系機理：利用鹽水的溶解度差。注入時高鹽，之后加誘導(dǎo)劑使無機鹽析出在高滲條帶喉道。優(yōu)點：1、改善層間層內(nèi)吸水剖面2、屬于物理方法,其作用是可逆的研究進(jìn)展：國內(nèi)僅西南石油大學(xué)等院校進(jìn)行過常規(guī)的室內(nèi)實驗研究，國外匈牙利及美國等少數(shù)國家在氣藏實施過鹽沉析控水現(xiàn)場試驗研究,取得了一定的效果。中低滲透油藏深部調(diào)剖體系大孔道封堵技術(shù)進(jìn)展20世紀(jì)80年代勝利油田提出對大孔道進(jìn)行調(diào)堵的粘土單液法調(diào)剖劑封堵大孔道的配套技術(shù)1994年，趙福麟等提出了粘土雙液法調(diào)剖劑封堵地層大孔道的技術(shù)1997至2000年，調(diào)堵劑有顆粒類；聚合物凝膠堵劑；顆粒類與聚合物凝膠復(fù)合堵劑1.早期大孔道封堵技術(shù)無機顆粒型+木質(zhì)素磺酸鈣凍膠型復(fù)合體系地面交聯(lián)體膨顆粒型地層內(nèi)引發(fā)聚合凍膠型復(fù)合堵劑為主體，中間填充無機顆粒的絮凝堵劑熱塑性油溶聚合物、油溶性纖維、芳烴類樹脂、交聯(lián)劑、活性劑及無機填料等制成的顆粒狀有機-無機復(fù)合堵劑2.目前大孔道封堵技術(shù)前蘇聯(lián)、蘭州石油機械研究所和中原油田對磁性材料進(jìn)行過研究和應(yīng)用。原理是:利用以PAM為主的水溶液作載體,將磁鐵礦粉擠入地層,再擠入一定量的固化劑。固化劑和PAM發(fā)生交聯(lián),磁鐵礦粉也被束縛在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中。在井底磁力發(fā)生器的作用下,磁鐵礦粉連同PAM凝膠被“收緊”在射孔區(qū)周圍,在固化劑作用下逐漸形成一個整體。是一種非選擇性的堵水方法，堵近井優(yōu)勢大。3.磁性封堵材料大孔道封堵技術(shù)進(jìn)展凍膠+顆粒是主要做法，但凍膠熱穩(wěn)定時間有限，需要熱穩(wěn)定性更好的體系；能封堵大孔道的各類地面交聯(lián)體膨顆粒型體系地層運移能力有限；新材料的應(yīng)用研究基礎(chǔ)薄弱，還存在較大的距離。進(jìn)得去、堵得住、有效期長的大孔道封堵體系是技術(shù)的發(fā)展趨勢4.封堵大孔道目前存在的技術(shù)問題一、前言匯報提綱二、調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀三、結(jié)論與認(rèn)識（二）特殊類型油藏調(diào)剖技術(shù)進(jìn)展（三）調(diào)剖工藝新進(jìn)展四、實驗室建設(shè)情況及下步配套方向（一）調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展調(diào)剖工藝新進(jìn)展水平井置膠成壩深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)過路井井間堵劑定點放置深部調(diào)剖技術(shù)堵調(diào)參數(shù)優(yōu)化技術(shù)技術(shù)機理：在正韻律厚油層底部的高滲透、強水洗油層部位鉆（側(cè)鉆）水平井，通過水平井注膠，形成“膠壩”，使注入水轉(zhuǎn)向驅(qū)替中低滲透層，從而達(dá)到擴大水驅(qū)波及體積的目的。水平井置膠成壩液流轉(zhuǎn)向示意圖1.水平井置膠成壩深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)中石油勘探開發(fā)研究院提出了水平井置膠成壩深部液流轉(zhuǎn)向技術(shù)技術(shù)優(yōu)勢：突破了堵劑深部定點放置的技術(shù)瓶頸。調(diào)剖工藝新進(jìn)展（1）物理模擬用攝像機攝錄3種方案在3個不同水驅(qū)時刻（0.2，0.7和3.4PV）的水驅(qū)動態(tài)變化過程，紅色為注入水，注入井和采出井分別布置在模型左側(cè)和右側(cè)。上下兩層滲透率分別為200×10?3、2000×10?3μm2。正韻律可視模型水驅(qū)實驗流程圖無擋水壩模型水驅(qū)照片一個水壩模型水驅(qū)照片兩個水壩模型水驅(qū)照片實驗結(jié)果說明了“擋水壩”對含水率和采出程度有重要作用，無“擋水壩”模型含水率上升最快，采收率僅為56.0%，當(dāng)水驅(qū)1.0PV時模型出口含水已達(dá)90%；兩個“擋水壩”模型含水上升速度最慢，采收率達(dá)83.3%。83.3%73.6%56.0%采出程度和注水體積關(guān)系曲線調(diào)剖工藝新進(jìn)展膠壩位置方案距水井位置高度采收率，%提高采收率，%G08.61G11/41/59.570.96G21/21/511.142.53G33/41/511.432.82建立了五層二維正韻律模型，模擬了膠壩位置、膠壩高度、膠壩組合和開展時機對水驅(qū)效果的影響。（2）數(shù)值模擬膠壩位置在注采井1/2井距或略偏向采油井處效果較好膠壩高度方案距水井位置高度提高采收率，%G41/21/52.53G51/22/54.74G61/23/55.98G71/24/56.71膠壩高度越高，改善水驅(qū)效果越明顯調(diào)剖工藝新進(jìn)展膠壩組合方案距水井位置高度提高采收率，%G81/4，1/21/53.64G91/4，1/22/57.02G101/4，1/23/58.74G111/4，1/2，3/41/55.67G121/4，1/2，3/42/510.01G131/4，1/2，3/43/511.99多個膠壩組合使用，增油效果越明顯開展時機方案距水井位置含水率，%提高采收率，%G141/4，1/2，3/46023.47G151/4，1/2，3/47022.00G161/4，1/2，3/48018.37G171/4，1/2，3/49010.01G181/4，1/2，3/4926.96開展時機越早，增油效果越好調(diào)剖工藝新進(jìn)展2.過路井井間堵劑定點放置深部調(diào)剖技術(shù)（采油院）注水井采油井堵劑放置位置示意圖堵劑放置位置對波及程度的影響物模實驗表明，在堵劑用量一定的條件下，堵劑在油水井中間位置波及程度擴大幅度最大。因此，充分利用已有井網(wǎng)實施堵劑定位封堵可以有效的提高調(diào)剖效果。孤島西區(qū)北調(diào)剖試驗區(qū)Ng4井位圖7-13井組深部調(diào)剖示意圖上層系過路井7-13位于水井8-132與油井7-131主流線上，直接利用7-13井將堵劑實施目的層定點放置，考察深部堵調(diào)效果。7-138-1327-1312008年，利用過路井在孤島西區(qū)北調(diào)剖試驗區(qū)進(jìn)行了礦場試驗，取得了良好的效果。7-13井調(diào)剖堵劑段塞設(shè)計調(diào)剖后：含水由93.2％下降到最低88.8％，下降4.4％；日油由6.9t/d最高上升到12.8t/d，上升5.9t；有效期達(dá)到26個月，單井累積增油2102t。調(diào)剖工藝新進(jìn)展調(diào)剖工藝新進(jìn)展3.堵劑用量優(yōu)化設(shè)計傳統(tǒng)經(jīng)驗公式計算方法物理模擬和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法傳統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計主要是依據(jù)經(jīng)驗公式，針對性較差。近期重點是加強了數(shù)模和物模在調(diào)剖參數(shù)優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用。（1）深化優(yōu)勢通道識別與描述技術(shù)研究，為調(diào)剖參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提供基礎(chǔ)大孔道儲層試井解釋曲線大孔道或高滲透條帶FieldCT識別與描述其他還有數(shù)模法、過量水法、滲流力學(xué)法等。主要目的：1、有沒有優(yōu)勢通道；2、優(yōu)勢通道物性參數(shù)是什么；3、對剩余油的控制作用….最終為調(diào)剖參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。調(diào)剖工藝新進(jìn)展（2）綜合利用物模和數(shù)模結(jié)果優(yōu)化調(diào)剖劑用量調(diào)剖深度-提高采收率關(guān)系曲線（數(shù)模）調(diào)剖深度選取點堵劑放置位置對采收率的影響（物模）123確定了調(diào)剖深度即可用容積法計算調(diào)剖劑用量。（3）地層壓降梯度和調(diào)剖劑突破壓力梯度相結(jié)合確定調(diào)剖強度聚合物微球突破壓力梯度曲線油水井間壓降梯度曲線132基本設(shè)計原則：體系突破壓力梯度和地層壓力梯度相匹配。一、前言匯報提綱二、調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀三、結(jié)論與認(rèn)識（二）特殊類型油藏調(diào)剖技術(shù)進(jìn)展（三）調(diào)剖工藝新進(jìn)展四、實驗室建設(shè)情況及下步配套方向（一）調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展調(diào)剖作為水驅(qū)油田改善開發(fā)效果的有效手段，特別是近年來隨著該技術(shù)在中石油老油田二次開發(fā)中的大面積應(yīng)用，年實施達(dá)3000井次，增油約60*104噸，調(diào)剖已成為改善老油田開發(fā)效果的一項主導(dǎo)技術(shù)。隨著大型物模實驗裝置相繼研制，該領(lǐng)域研究已引起國內(nèi)普遍關(guān)注，建議加快研究進(jìn)展，用于指導(dǎo)方案編制優(yōu)化設(shè)計。特殊類型油藏調(diào)剖體系研究及應(yīng)用已成為該領(lǐng)域研究熱點，并取得了一定技術(shù)突破，強化特殊類型油藏堵劑研究并開展現(xiàn)場試驗非常必要。井間調(diào)剖技術(shù)作為一項調(diào)剖新工藝，可以實現(xiàn)堵劑深部的定點投放，明顯改善現(xiàn)有工藝不足從而提高現(xiàn)場實施效果，建議進(jìn)一步開展現(xiàn)場試驗。認(rèn)識及建議一、前言匯報提綱二、調(diào)剖技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀三、結(jié)論與認(rèn)識（二）特殊類型油藏調(diào)剖技術(shù)進(jìn)展（三）調(diào)剖工藝新進(jìn)展四、實驗室建設(shè)情況及下步配套方向（一）調(diào)剖物模實驗裝置研究進(jìn)展實驗室建設(shè)情況及下步配套方向高分子合成實驗室高分子結(jié)構(gòu)表征實驗室流變性實驗室界面研究實驗室數(shù)值模擬實驗室物理模擬實驗室六個功能實驗室近幾年，重點圍繞六個功能實驗室進(jìn)行配套完善2010年，三次采油實驗室更名為“油田調(diào)驅(qū)實驗室”調(diào)剖堵水聯(lián)合實驗室1、配套的主要儀器設(shè)備紫外-可見分光光度計傅里葉紅外光譜儀動靜態(tài)激光光散射儀顯微鏡MCR101流變儀德國IKA反應(yīng)釜接觸角測量儀視頻旋轉(zhuǎn)滴張力儀HAAKEMARSⅢ旋轉(zhuǎn)流變儀自動電位滴定儀質(zhì)構(gòu)儀高分子結(jié)構(gòu)表征性能評價研究作用機理研究拉伸流變儀實驗室建設(shè)情況及下步配套方向平板填砂物理模擬裝置建立了國內(nèi)第一臺大型三維物模實驗裝置模擬3層實現(xiàn)飽