文南油田納米樹脂凝膠調驅技術的研究與應用
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摘 要：為改善油田開發效果，滿足文南油田高壓低滲油藏的需要，本文提出采用納米樹脂凝膠調驅技術，對油田使用的調驅技術進行研究與改善，以滿足油田開發技術要求。
關鍵詞：高壓低滲油藏；調驅技術
1 主要概況及問題
文南油田屬于高溫、高壓、低滲油藏，為改善油田開發效果，近年來我廠研究改進了納米凝膠調驅技術、聚合物高效復合調驅技術、含油污泥調驅技術等，特點表現為注入簡單、駐留性好、有效期長等優點，優化了現場施工工藝及現場施工參數設計，同時制定完善了行之有效的調驅管理制度。但由于油藏條件的復雜性，對于高滲層大孔道的調驅井，調驅劑駐留困難，在一些嚴重的非均質油藏，調剖后注入水會很快繞過封堵區，繼續沿著高滲流孔道竄進；注入壓力上升緩慢，封堵性能差，增油效果差。
2 主要技術研究
為解決高滲層大孔道井調驅效果差，波及面積小，見效時間短的問題，研究了納米樹脂凝膠調驅技術。納米樹脂凝膠是一種活性、可溶性樹脂材料，通過多段塞注入實現深部逐級封堵，迫使液流轉向，擴大波及面積，提高采收率。具有良好的機械穩定性、耐沖刷性、抗溫性和耐鹽性。適用于非均質較強的中高滲砂巖油層及裂縫油層。
2.1 納米樹脂凝膠調驅劑的合成
采用反相微乳液聚合合成了具有有機和無機雙網絡結構的高強度高耐溫聚合物納米樹脂凝膠調驅劑，反相微乳液具有分散相（水相）比較均勻，大小在5～200nm之間；液滴小，呈透明或半透明狀；具有很低的界面張力，能發生自動乳化；處于熱力學穩定狀態，離心沉降不分層；在一定范圍內，可與水或有機溶劑互溶。
2.2 加入交聯劑增加納米樹脂的強度及抗剪切性能
隨著交聯劑的增加，納米樹脂調驅劑的吸水速率、吸鹽率、pH響應性和吸水膨脹性均呈現降低趨勢，凝膠強度、耐溫性和抗剪切性卻呈現增大的趨勢。當化學交聯劑用量為0.2-0.4%時，平衡吸水率達83-125g/g，當化學交聯劑用量為0.6%時，聚合物納米微球調驅劑的凝膠強度高達13.56Pa.s，耐溫性達120℃。
2.3 加入衣康酸和丙烯酰胺，增加吸水率、耐鹽性
隨著衣康酸和丙烯酰胺質量比的增加，納米樹脂調驅劑的吸水速率、吸鹽率和pH響應性均呈現先增加后減小的趨勢。當衣康酸和丙烯酰胺質量比為15：85時聚合物納米微球調驅劑吸水率最大，pH響應性最明顯；當衣康酸和丙烯酰胺質量比為20：80時，聚合物納米微球調驅劑吸鹽率最大。
2.4 加入鋰皂石增加納米樹脂在地層的成膠速度及耐溫性能
隨著鋰皂石含量的增加，納米樹脂調驅劑的吸水速率、吸鹽率、pH響應性和吸水膨脹性均呈現降低趨勢。凝膠強度、耐溫性和抗剪切性卻呈現增大的趨勢。當鋰皂石含量為1%，聚合物納米微球調驅劑的凝膠強度高達9.1Pa.s，耐溫性達120℃。
3 性能評價實驗
3.1 耐溫抗鹽穩定性實驗
用3%的調驅劑分別與清水和文南油田注入水混合形成凝膠，（油田水礦化度在9萬mg/L），經過12天的觀察，清水混合后成絮狀，流動性好。而與油田高礦化度水混合后成膠迅速，凝膠性能穩定強度基本不變，適合文南油藏的特性。通過室內實驗，納米樹脂凝膠顆粒在礦化度4.5萬以上的環境中，呈現較好的膠結性，具有很好的封堵效果，改變液流方向。
3.2 耐沖刷性實驗
選取初始滲透率為8799mD和11048mD的兩個巖心柱，分別注入4個調驅劑段塞，注入總量為1PV，直到最后一個段塞水驅穩定后，逐級提高注入速度，長時間注水沖刷。通過實驗觀察調驅劑耐沖刷情況，結構表面納米樹脂調驅劑與多孔介質骨架表面形成的吸附堵塞有良好的耐沖刷性。
4 應用效果
典型井例：文79-**水井調驅。該井組水驅存在的主要問題一是厚層的非均質性差異大，大大降低了水驅油效率；二是層間的非均質性差異大，導致二類層無法啟動。本次調驅層為S2下1-3，2987.0-3072.0m，共計16.4m/5n。
2014年4月對該井進行二次調驅，本次調驅采用納米凝膠復合調驅技術，利用納米凝膠強度大，成膠迅速、耐沖刷的特點，在后置段塞注入高濃度納米溶液進行封口，確保封堵的高滲層不被突破。累計注入凝膠顆粒10.6噸，施工后期注入納米凝膠樹脂顆粒調驅劑11.5噸。納米溶液注入過程分三個階段，每個階段注入溶液100方，濃度1.5%-4.5%逐漸上升，再由注入水頂入地層，關井10天進行反應后再注入下個段塞。2014年11月施工完畢，合計注入混合溶液3760方，注入壓力由14MPa上升至28MPa。轉入正常注水后壓力仍然穩定在27MPa，與第一次調驅對比，少用凝膠顆粒18.4噸，對應油井5月份見到調驅效果，累計增油430.5噸。2017年5月對該井進行三次調驅，累計注入混合溶液3760方，納米凝膠樹脂顆粒調驅劑11.2噸。對應油井6月份見到調驅效果，共累計增油255噸。
5 結論與認識
納米樹脂凝膠調驅劑具有強度高、成交快、抗剪切性能強，耐溫耐鹽等特點，能夠較好地解決高滲層大孔道的調驅井調驅劑駐留困難，封堵效果不理想的問題，具有較好的推廣價值。
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