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聚合物传输运移能力与驱油效果关系研究

栾鹏飞, 卢祥国, 曹伟佳, 郑凯亓

石油化工高等学校学报 2022, 35 (4): 66-74. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2022.04.010

摘要（205）

HTML （10）

PDF （2608KB）（91）

聚合物在多孔介质内扩大注入水波及体积是聚驱提高采收率的主要机理。考察了聚合物的传输运移和驱油效果。结果表明，聚合物驱油剂黏度与驱油效果不存在正相关性，等质量浓度的“抗盐”聚合物黏度（52.4 mPa?s）高于“高分”聚合物黏度（35.6 mPa?s），但与储层孔喉结构配伍性、注入性和抗剪切性差；“抗盐”聚合物驱替整体采收率增幅（6.94%）低于“高分”聚合物驱替整体采收率增幅（18.94%），与等黏度或等质量浓度的“高分”聚合物相比，“抗盐”聚合物的扩大波及体积能力差。

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高盐油藏无机凝胶与泡沫复合调驱研究

何欣，卢祥国，曹伟佳，陈超，徐浩，张立东

石油化工高等学校学报 2021, 34 (3): 52-57. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2021.03.009

摘要（350）

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PDF （1359KB）（70）

吐哈雁木西油藏具有岩石胶结度较低、储层非均质性强和注入水矿化度高等特点，长期注水开发已经形成了优势通道，现有技术难以满足深部液流转向。以目标油藏储层地质特征和流体特性等为模拟对象，开展了无机凝胶与表面活性剂适应性研究。结果表明，非离子表面活性剂（DWS）溶液具有良好抗盐性。无机凝胶（硅酸钙或硅酸镁）对DWS溶液影响不大，表明实施交替注入调驱的驱油效果不会受到太大影响。当表面活性剂与原油发生乳化作用时，“贾敏效应”可以产生附加渗流阻力和液流转向效果，因而采收率呈现较大幅度升高。在三种无机凝胶与表面活性剂和氮气组合方式中，“无机凝胶+表面活性剂溶液+气”交替注入方式注入压力较高，液流转向和扩大波及体积效果较好，因而采收率增幅较大。

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自悬浮支撑剂覆膜材料对储层渗透率影响研究

陈清, 曹伟佳, 田中原, 卢祥国, 闫冬

石油化工高等学校学报 2020, 33 (1): 42-47. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2020.01.008

摘要（485）

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PDF （2245KB）（123）

矿场水力压裂多采取“携带液+支撑剂”施工工艺，携带液配制和运输不仅耗费大量人力物力，而且应对矿场突发事件能力也较差。自悬浮支撑剂实现了在线配制和注入，其滤失性及其对储层渗透率影响受到高度关注。开展了自悬浮支撑剂携带液滤失作用对岩心渗透率影响实验研究和机理分析。结果表明，在“恒速实验”条件下，岩心渗透率越大，滤失量越大，伤害率越小；破胶时间越长，滤失量越大，伤害率越小；破胶液对岩心渗透率影响程度与其黏度关系不大，主要取决于破胶后残渣在多孔介质内滞留量和耐冲刷能力。在“恒压实验”条件下，滤失压差越大，滤失量越大，伤害率呈现“先增加后趋于平稳”变化趋势。与“恒速实验”相比较，尽管“恒压实验”滤失量相对较小，但伤害率较大。3种覆膜材料对储层伤害率大小关系：疏水缔合聚合物＞“中分”聚合物＞胍胶。

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自悬浮与普通支撑剂裂缝导流能力实验研究

田中原，卢祥国，曹伟佳，陈清，闫冬

石油化工高等学校学报 2019, 32 (3): 33-38. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2019.03.006

摘要（449）

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PDF （938KB）（144）

开展了自悬浮支撑剂与“支撑剂+携带液”裂缝导流能力对比实验研究，并进行了机理分析。结果表明，无论是自悬浮支撑剂还是“支撑剂+携带液”，随闭合压力增加，裂缝导流能力均减小。随填砂浓度增加，裂缝导流能力均增加。与石英砂相比较，陶粒抗压和裂缝导流能力明显较高。聚合物类携带液一方面可以增强支撑剂抗压能力，降低破碎率，进而增加裂缝导流能力。另一方面，携带液在支撑剂颗粒间隙中会发生滞留，致使渗透率减小，这会降低裂缝导流能力。因此，最终裂缝导流能力是渗透率和破碎率共同作用的结果。与“支撑剂+携带液”相比较，自悬浮支撑剂破碎率略高，对裂缝导流能力未造成明显影响。由此可见，自悬浮支撑剂加工过程中并未对支撑剂抗压能力和裂缝导流能力造成影响。

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聚合物微球水化动态特征及其渗流特性研究

闫冬，卢祥国，孙哲，吕鑫，梁守成，李强

石油化工高等学校学报 2018, 31 (5): 45-52. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2018.05.008

摘要（495）

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PDF （6084KB）（186）

针对渤海油藏调驱技术实际需求，开展了聚合物微球水化动态特征及其渗流特性研究。结果表明，随水化时间延长，聚合物微球吸水膨胀倍数增加，最终膨胀倍数为4.5倍左右。当水化时间低于50 h时，膨胀速度较快，之后膨胀速度减缓，360 h后达到稳定。与聚合物溶液中分子聚集体尺寸分布相比较，2种聚合物微球粒径分布范围都比较集中，其中10 ^#微球初始粒径中值为4.36 μm，水化240 h后为20.00 μm左右；11 ^#微球初始粒径中值为8.45 μm，水化360 h后为40.00 μm，膨胀倍数为4.72。在聚合物微球注入岩心过程中，颗粒间黏连和孔隙过滤作用会造成微球在岩心端面滞留和暂堵，进而引起微球注入过程中压力异常升高。在岩石孔隙内，聚合物微球可以进一步水化膨胀，表现出“运移—捕集—再运移—再捕集……”渗流特性。

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弱碱三元复合驱增油效果影响因素及其作用机理研究

孙哲,卢祥国,孙学法,周彦霞

石油化工高等学校学报 2018, 31 (01): 35-42. DOI: :10.3969/j.issn.1006-396X.2018.01.007

摘要（539）

PDF （4034KB）（282）

以大庆储层地质特征和流体性质为模拟研究对象，以注入压力和采收率为评价指标，开展了聚合物溶液和弱碱三元复合体系渗流特性和驱油效果实验研究和作用机理分析。结果表明，在驱油剂黏度和段塞尺寸相同条件下，与聚合物驱相比，弱碱三元复合驱过程中存在乳化作用和贾敏效应，造成渗流阻力增加和注入压力升高，加之自身较强洗油能力，因此采收率增幅较大。与除垢水三元复合体系相比较，污水三元复合体系中含有碳酸盐微颗粒，它在多孔介质内发生滞留，产生附加渗流阻力和液流转向效果，最终导致采收率增幅较大。与恒速实验相比较，恒压实验采用峰值压力时间早，造成药剂在岩心高渗透层中推进速度加快，突破时间较早，波及效率和洗油效率降低。

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稠油表面活性剂乳化降黏效果及其作用机理研究———以渤海BZ25-1s油藏为例

王婷婷,卢祥国,曹伟佳,张云宝,王楠,夏欢

石油化工高等学校学报 2017, 30 (3): 26-31. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2017.03.005

摘要（595）

PDF （2197KB）（349）

针对渤海BZ25-1s油田储层地质特征和流体性质,在不同实验方法条件下,以油水乳状液黏度、乳状液结构形态、分水率和界面张力为评价指标,开展了稠油表面活性剂乳化降黏效果及相关作用机理的实验研究。结果表明,当油水体积比低于7∶3和乳化药剂浓度高于600mg/L时,强化分散体系可以与原油作用形成水包油型(O/W)乳状液,降黏率可达80%。相对于强化冷采体系,强化分散体系在破乳、降低界面张力及抗吸附方面均具有显著优势,其与原油乳化作用可以导致部分表面活性剂组分进入原油中,进而影响强化分散体系与原油间界面张力和乳化效果。强化分散体系能更大幅度降低注入压力、减缓含水率上升速度,并且能更有效地提高原油采收率。

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半互穿网络结构凝胶黏度及其影响因素

王婷婷,曹伟佳,卢祥国

石油化工高等学校学报 2016, 29 (5): 70-76. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.05.012

摘要（473）

PDF （1618KB）（373）

渤海油田注水开发过程中低效和无效循环现象十分严重。而颗粒类封堵剂和普通聚合物凝胶强度又难以满足实际需求。半互穿网络结构凝胶由于其初始黏度较低、成胶强度大等优点,近年来已在各大陆地油田取得了较好增油降水效果。为使半互穿网络结构凝胶满足渤海油藏治理窜流技术需求,开展了半互穿网络结构凝胶黏度及其影响因素实验研究。结果表明,半互穿网络结构凝胶可以对储层中特高渗透层实施有效封堵。通过抗稀释性、抗剪切性、耐黏土、耐油性、耐酸性和稳定性等性能评价表明,与渤海油藏流体和温度条件相适应的封堵剂组成(质量分数)为:2%~4%羟丙基淀粉+2%~4%丙烯酰胺+0.036%~0.150%交联剂+0.005%~0.012%引发剂
+0.002%无水硫酸钠。

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支撑剂润湿性对油井压裂后开采效果影响研究

李庆松,王鑫,王庆国,卢祥国,郭琦,王久宇

石油化工高等学校学报 2016, 29 (5): 49-53. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.05.008

摘要（475）

PDF （3071KB）（346）

利用可视化裂缝模型和平板裂缝模型研究支撑剂润湿性对油井压裂后开采效果影响,两种模型均使用不同润湿性支撑剂填充裂缝。可视化模型结果表明,选择性支撑剂充填裂缝水相渗流阻力大,注入压力高,促使部分水流转向进入裂缝上下基质部分,扩大了波及体积,提高了采收率。平板模型结果表明,裂缝的存在可大幅度提高模型采收率,且支撑剂润湿性表现为疏水性,对采收率的提高也有正面的效果,因为润湿性的改变,采收率提高了3%。

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ASP体系对耐碱砂和石英砂裂缝导流能力影响

郭琦,卢祥国,彭占刚,牛丽伟,夏欢

石油化工高等学校学报 2016, 29 (4): 57-61. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.04.012

摘要（469）

PDF （1888KB）（336）

实验研究了三元复合体系对石英砂和耐碱树脂砂充填裂缝导流能力影响。结果表明,与弱碱相比较,强碱对石英砂溶蚀作用较强,颗粒破碎率较高,填砂裂缝导流能力降低幅度较大。与石英砂相比较,碱型对耐碱树脂砂溶蚀作用程度差异较小,对耐碱树脂砂填砂裂缝导流能力影响程度差异不大。随闭合压力增加,石英砂和耐碱树脂砂充填裂缝导流能力下降,但降低幅度逐渐减小。与石英砂相比较,闭合压力对耐碱树脂砂充填裂缝导流能力影响程度较小,裂缝导流能力较大。

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高凝高黏高盐均质油藏聚/表二元复合驱合理黏度比———以大港孔南地区储层条件为例

张杰,杨怀军,曹伟佳,苏鑫,卢祥国

石油化工高等学校学报 2016, 29 (4): 29-34. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.04.006

摘要（661）

PDF （4126KB）（297）

针对大港油田孔南地区高凝高黏高盐油藏的特点,采用岩心流动实验装置和岩心驱油实验装置,开展了聚合物/表面活性剂二元复合体系驱油效率及其影响因素的研究,分析了聚/表二元复合驱采收率增幅与岩心渗透率之间关系机理。结果表明,对于非均质性较弱储层,随岩心渗透率增加,聚/表二元体系阻力系数和残余阻力系数减小。随聚/表二元体系与原油黏度比(μsp/μo)和岩心渗透率增大,采收率增幅增加,但增幅增加速度减小。随储层平均渗透率增加,岩石吼道尺寸增大,不可及体积减小。因此,储层平均渗透率大小会影响聚/表二元复合体系储层适应性,进而影响聚/表二元复合驱增油效果。从技术和经济角度考虑,目标油藏均质储层聚/表二元复合驱合理黏度比(μsp/μo)范围在0.5~1.0。

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Ca2+ 和Mg2+ 对聚/表二元体系性能影响研究#br# ———以大港孔南高盐高温高凝油藏为例

苏鑫,卢祥国,曹伟佳,杨怀军,张杰

石油化工高等学校学报 2016, 29 (2): 71-75. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.02.014

摘要（295）

PDF （1787KB）（43）

近年来,随着石油消费量增加和新增探明储量减少,石油公司开始重视非常规油藏开发工作。大港油田孔南地区属于高温高盐高凝油藏。为提高无碱聚/表二元复合驱增油降水效果,以大港孔南地区储层地质和流体为模拟对象,开展了溶剂水处理方式对聚/表二元体系性能影响研究。结果表明,消除注入水中Ca2+ 和Mg2+ 可以增加疏水缔合聚合物缔合程度,增大聚合物溶液和聚/表二元体系黏度和滞留量,进而增强液流转向效果。在疏水缔合聚合物溶液中加入成垢剂后,不仅可以消除钙镁离子,而且还能够形成微小垢颗粒,它们由聚合物溶液携带集中进入岩石孔隙,进一步增强了疏水缔合聚合物溶液和聚/表二元体系液流转向能力。与注入水和除垢水相比,含垢水配制聚/表二元体系液流转向能力较强,采收率增幅较大。

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强碱三元复合驱后提高采收率新方法#br# ———以大庆杏树岗油田为例

王子健,卢祥国,姜晓磊,张月仙,宋茹娥

石油化工高等学校学报 2016, 29 (2): 65-70. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.02.013

摘要（400）

PDF （2932KB）（315）

为了探究强碱三元复合驱后进一步提高采收率的措施,以大庆杏树岗油田为实验平台,以采收率、含
水率和注入压力为评价指标,在恒速和恒压条件下开展了强碱三元复合驱后进一步提高采收率方法增油效果实验
研究。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系和弱碱三元复合体系都可以进一步
提高采收率,其中高浓度聚合物驱增油效果较好。后续注入压力升高幅度愈大,采收率增幅愈大。考虑到大庆油田
储层以及设备耐压能力的制约,结合经济技术效果的综合评价,无碱二元体系更具有应用前景。

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“ β - 环糊精/疏水缔合聚合物” 体系性能及其渗流特性#br# — — —以大庆油田南三区储集层条件为例

曹伟佳,卢祥国,苑盛旺,姜晓磊

石油化工高等学校学报 2016, 29 (1): 46-52. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.01.009

摘要（267）

PDF （2454KB）（65）

疏水缔合聚合物具有优良的增黏性和抗盐性, 但其“ 网状” 分子聚集体与储集层孔喉间适应性成为石油科技人员关注的问题。针对矿场实际需求, 以油藏工程、物理化学和高分子材料学等为理论指导, 以化学分析、仪器检测和物理模拟等为技术手段, 以大庆南三区储集层地质和流体为研究对象, 开展了改善疏水缔合聚合物储集层适应性方法和效果实验研究。结果表明, 随β - 环糊精质量分数增加, 疏水缔合聚合物溶液黏度呈现先快速降低后趋于平稳趋势。当β - 环糊精质量分数为0. 0 7%时, 疏水基团间缔合作用受到完全抑制, 此时的黏度值为聚合物溶液本体黏度。β - 环糊精可以减小疏水缔合聚合物分子聚集体尺寸, 扩大聚合物分子线团储集层波及范围, 进而改善疏水缔合聚合物油藏适应性。

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C r 3+聚合物凝胶与水交替注入调驱效果和机理分析#br# — — —以渤海油田储层条件为例

张宝岩,卢祥国,谢坤,刘义刚,张云宝

石油化工高等学校学报 2016, 29 (1): 35-40. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2016.01.007

摘要（305）

PDF （2648KB）（64）

针对矿场减缓吸液剖面反转技术需求, 以渤海油藏储层为模拟对象, 以注入压力、含水率和采收率为
评价指标, 开展了“ C r 3+聚合物凝胶+水” 交替注入调驱方式增油效果实验及矿场研究。结果表明, 调驱剂进入储层
中低渗透层, 一方面扩大了波及体积, 另一方面增加了渗流阻力和吸液启动压力, 引起吸液剖面反转。采用“ C r 3+ 聚
合物凝胶+水” 交替注入调驱方式, 不仅有利于增强C r 3+聚合物凝胶前置段塞对高渗透层的封堵作用, 还可进一步
发挥后续水段塞转向进入中低渗透层后的驱油作用, 从而减缓甚至消除调驱剂进入储层中低渗透层后引起的吸液
剖面反转现象。L D 5 - 2油田 A 2 2井实施“ C r 3+聚合物凝胶+水” 交替注入调驱工艺后, 压力明显提高, 有利于增强驱
替剂扩大波及体积效果。

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改善聚表剂油藏适应性方法及其效果研究

苑盛旺, 卢祥国, 姜晓磊, 曹伟佳, 李建冰, 俆典平

石油化工高等学校学报 2015, 28 (6): 49-54. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2015.06.010

摘要（434）

PDF （2250KB）（361）

抗盐聚合物通过分子间缔合作用来改变聚合物分子聚集态, 促使其抗盐性明显提高。但改变聚合物分子聚集态也会增加分子线团尺寸, 带来抗盐聚合物溶液油藏适应性变差问题。利用仪器分析、化学分析和现代物理模拟方法, 以大庆油藏地质、流体和聚表剂为实验平台, 以聚合物溶液黏度、分子线团尺寸、渗流特性和采收率等为评价指标, 开展了聚表剂溶液分子聚集体调节方法及其效果实验研究。结果表明, β - 环糊精可以抑制聚表剂分子间缔合程度, 减小聚表剂分子聚集体尺寸, 增加可进入储层渗透率范围。“ 聚表剂/ β - 环糊精” 体系与岩心非均质性存在最佳匹配关系, 此时聚表剂溶液扩大波及体积效果达到最佳, 采收率增幅最大。

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溶剂水p H对C r ³⁺聚合物凝胶分子内交联成胶效果影响

谢坤, 卢祥国, 曹豹

石油化工高等学校学报 2015, 28 (4): 69-74. DOI: 10.3969/j.issn.1006-396X.2015.04.015

摘要（394）

PDF （2566KB）（349）

为进一步探究不同p H条件下C r ³⁺聚合物凝胶“ 分子内” 交联成胶机理, 针对大庆喇嘛甸油田储层地质特征和流体性质, 以聚合物质量浓度、矿化度调节剂浓度和聚铬比为影响因素, 在通过正交试验优选出成胶效果良好的聚合物凝胶配方组成基础上, 研究了p H对C r ³⁺聚合物凝胶成胶效果影响。结果表明, 酸性条件能够促进醋酸铬的电离, 增大多核羟桥配离子与聚合物分子链上羧基之间发生配位反应的概率, 有利于C r ³⁺聚合物凝胶形成 “ 分子内” 交联结构体系; 随溶剂水p H增加, 溶液中 OH ^- 数量增加, 参与交联反应的C r ³⁺ 数量减少, 聚合物凝胶分子内” 交联成胶效果变差; 适当降低溶剂水p H可进一步改善聚合物凝胶“ 分子内” 交联成胶效果。

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