渤海高含水油田综合治理技术研究

本书为作者多年在渤海油田治理方面的研究成果和经验总结，书中通过具体的实验技术和操作方案，对于封堵剂、各种调剖剂、调驱剂、驱油剂的研制与筛选进行了实验验证。对于从事石油开采及相关研究的人员有很好的指导作用。

本书以物理化学、高分子材料学和油藏工程等为理论指导，以化学分析、仪器检测和物理模拟等为技术手段，以渤海主要油藏地质和流体为研究对象，根据油田开采后期高含水的特性，开展了新型立体窜逸封堵剂和微球调驱剂的研制、高效驱油剂的筛选与评价以及“堵/调/驱”一体化治理技术研究。本书可供从事油田开发的技术和管理人员阅读，也可供现场施工人员及广大石油院校的师生参考。

卢祥国，东北石油大学石油工程学院，教授（二级）、博士生导师，卢祥国，男，日本国早稻田大学环境与资源博士，博士生导师，教授二级，“龙江学者”特聘教授，全国youxiu科技工作者，国家科技进步特等奖（集体，主要完成人）和二等奖获得者，《石油勘探与开发》编委，石油工业标准化技术委员会专家委员，主要从事提高油气采收率技术研究和教育工作。

第1章 绪论 /001
1.1渤海油田储层特征、开发现状和存在问题 / 001
1.1.1储层特征 / 001
1.1.2开发现状和存在问题 / 008
1.2堵水调剖技术现状和发展趋势 / 013
1.2.1堵水调剖剂种类 / 013
1.2.2堵水调剖剂封堵机理研究现状 / 014
1.2.3堵水调剖技术面临问题和发展趋势 / 016
1.3调驱技术现状和发展趋势 / 017
1.3.1调驱技术现状 / 017
1.3.2发展趋势 / 020

第2章 优势通道封堵剂组成构建、性能测试和结构表征 / 021
2.1测试条件 / 021
2.1.1实验材料 / 021
2.1.2仪器设备 / 022
2.1.3方案设计 / 022
2.2复合凝胶成胶机理 / 025
2.2.1复合凝胶—无机反应 / 025
2.2.2复合凝胶—有机反应 / 026
2.3复合凝胶成胶速度及其影响因素 / 027
2.3.1正交试验表 / 027
2.3.2复合凝胶成胶性能及影响因素 / 029
2.3.3复合凝胶组成优选 / 037
2.3.4复合凝胶成胶速度抑制方法及效果 / 041
2.3.5复合凝胶结构表征 / 044
2.4 小结 / 046

第3章 优势通道封堵剂岩心内成胶效果测试及组成优化 / 047
3.1测试条件 / 047
3.1.1实验材料 / 047
3.1.2仪器设备 / 048
3.1.3实验原理和步骤 / 049
3.1.4方案设计 / 050
3.2复合凝胶成胶效果及影响因素—封堵剂Ⅰ / 055
3.2.1候凝时间的影响 / 055
3.2.2药剂组成的影响 / 056
3.2.3封堵剂段塞尺寸的影响 / 060
3.2.4前置牺牲剂（淀粉）的影响 / 061
3.2.5前置聚合硫酸铝铁对成胶效果的影响—填砂管 / 065
3.3复合凝胶成胶效果及影响因素—封堵剂Ⅱ / 065
3.3.1聚合氯化铝浓度的影响 / 065
3.3.2尿素浓度的影响 / 066
3.3.3“交联剂和引发剂”浓度的影响 / 067
3.3.4丙烯酰胺浓度的影响 / 068
3.4三种封堵剂技术经济效果对比 / 068
3.4.1封堵效果 / 068
3.4.2经济效益 / 069
3.5 小结 / 070

第4章 聚合物微球组成构建、性能测试和结构表征 / 071
4.1测试条件 / 072
4.1.1实验材料 / 072
4.1.2合成步骤 / 072
4.1.3共聚物纯化 / 073
4.1.4微球材料和微球性能表征 / 073
4.2抗盐微球合成和基本性能表征 / 075
4.2.1微球材料红外光谱分析 / 075
4.2.2微球材料基本性能 / 076
4.2.3微球基本性能 / 079
4.2.4单体转化率和固含量 / 081
4.3微球与储层孔隙配伍性 / 083
4.3.1微球膨胀性和粒径分布 / 083
4.3.2微球粒径与岩石孔隙尺寸配伍性 / 088
4.4微球调驱作用机理 / 090
4.4.1测试条件 / 090
4.4.2调驱过程及作用机理 / 092
4.5小结 /099

第5章 聚合物微球组成优化及中试产品性能测试 / 100
5.1测试条件 / 100
5.1.1实验材料 / 100
5.1.2仪器设备 / 101
5.1.3测试步骤 / 103
5.1.4实验方案设计 / 105
5.2微球材料组成和结构表征 / 107
5.2.1微球材料红外光谱分析 / 107
5.2.2X射线衍射分析 / 108
5.2.3热重分析 / 109
5.2.4微观结构 / 111
5.2.5微球溶液黏弹性 / 113
5.3室内合成微球样品 / 115
5.3.1粒径和粒径分布 / 115
5.3.2其它微球样品 / 125
5.3.3微球样品性能对比 / 126
5.3.4抗盐性 / 128
5.3.5耐温性 / 129
5.3.6岩心内缓膨和封堵特性 / 130
5.3.7岩心内运移和滞留特性 / 132
5.4中试微球产品 / 134
5.4.1微球粒径和粒径分布 / 134
5.4.2微球缓膨和渗流特性 / 136
5.5 小结 / 137

第6章 高效驱油剂筛选及基本性能评价 / 138
6.1测试条件 / 138
6.1.1实验材料 / 138
6.1.2仪器设备 / 139
6.1.3实验方案设计 / 140
6.2高效驱油剂筛选和性能 / 142
6.2.1物化性能 / 142
6.2.2驱油效果 / 156
6.3小结 /157

第7章 综合治理工作剂滞留、运移和油藏适应性测试 / 159
7.1测试条件 / 159
7.1.1实验材料 / 159
7.1.2仪器设备和测试步骤 / 160
7.1.3方案设计 / 161
7.2微球 /162
7.2.1滞留-运移能力 / 162
7.2.2阻力系数、残余阻力系数和封堵率 / 164
7.3复合凝胶 / 165
7.3.1滞留-运移能力 / 165
7.3.2阻力系数、残余阻力系数和封堵率 / 167
7.4表面活性剂 / 167
7.4.1滞留-运移能力 / 167
7.4.2阻力系数、残余阻力系数和封堵率 / 169
7.5小结 /170

第8章 综合治理工作剂注入工艺参数 / 171
8.1测试条件 / 171
8.1.1实验材料 / 171
8.1.2仪器设备 / 172
8.1.3实验方案设计 / 172
8.2“堵/调/驱”一体化治理注入参数优化 / 175
8.2.1堵水剂组成对堵水增油效果的影响 / 175
8.2.2顶替液段塞尺寸对堵水增油效果的影响 / 176
8.2.3堵水剂段塞尺寸对堵水增油效果的影响 / 177
8.2.4“调剖+堵水”综合治理增油效果的影响 / 179
8.2.5原油黏度对“调剖+堵水”综合治理增油效果的影响 / 180
8.2.6岩心非均质性对“调剖+堵水”综合治理增油效果的影响 / 181
8.3“堵/调/驱”一体化治理增油降水效果 / 182
8.3.1“堵/调/驱”各措施单独实施增油降水效果 / 182
8.3.2“堵/调/驱”一体化治理增油降水效果 / 184
8.3.3各项措施单独与“堵/调/驱”一体化治理增油降水效果对比 / 185
8.4小结 /186

第9章 高含水油藏综合治理效果及作用机制 / 187
9.1测试条件 / 187
9.1.1实验材料 / 187
9.1.2仪器设备和实验步骤 / 188
9.1.3实验方案设计 / 190
9.2工作剂类型及组合方式对增油降水效果的影响 / 191
9.2.1 岩心Ⅰ（KL=0.3μm2和 KH=0.9μm2） / 191
9.2.2 岩心Ⅱ（KL=0.3μm2和 KH=2.7μm2） / 198
9.2.3岩心Ⅲ（KL=0.3μm2和 KH=4.5μm2） / 204
9.3原油黏度对调驱增油降水效果的影响 / 209
9.3.1 岩心Ⅰ（KL=0.3μm2和 KH=0.9μm2） / 209
9.3.2岩心Ⅱ（KL=0.3μm2和 KH=2.7μm2） / 214
9.3.3 岩心Ⅲ（KL=0.3μm2和 KH=4.5μm2） / 220
9.4小结 /225

第10章 高含水油藏综合治理封堵剂注入压力 / 226
10.1测试条件 / 226
10.1.1实验材料 / 226
10.1.2仪器设备和测试步骤 / 226
10.1.3实验方案设计 / 228
10.2工作剂合理注入压力及分流率 / 229
10.2.1小层吸水启动压力 / 229
10.2.2调驱剂合理注入压力及分流率 / 230
10.2.3封堵剂合理注入压力及分流率 / 233
10.2.4工作剂合理注入压力及分流率 / 235
10.3工作剂合理注入压力及驱油效果和分流率 / 237
10.3.1封堵剂合理注入压力及驱油效果和分流率 / 237
10.3.2“封堵剂+调驱剂”合理注入压力及驱油效果和分流率 / 241
10.4小结 / 245

第11章 高含水油藏综合治理技术经济界限 / 246
11.1数值模拟概念模型建立 / 246
11.1.1网格系统 / 246
11.1.2各网格点参数值 / 247
11.1.3岩石和流体参数 / 247
11.2“堵/调/驱”一体化治理技术经济界限 / 248
11.2.1评价指标和影响因素 / 248
11.2.2单独调剖措施技术经济界限 / 249
11.2.3单独调驱措施技术经济界限 / 251
11.2.4单独驱油措施技术经济界限 / 254
11.2.5“堵/调/驱”一体化治理技术经济界限 / 256
11.3 小结 / 257

参考文献 / 258