Câmpurile petroliere offshore ale Chinei se bazează în principal pe injecția de apă pentru dezvoltare. Majoritatea rezervoarelor principale de petrol au intrat într-o „etapă dublă înaltă” caracterizată prin conținut ridicat de apă și grad ridicat de recuperare. Datorită unor factori precum eterogenitatea puternică a rezervoarelor și vâscozitatea ridicată a țițeiului, combinate cu controlul generic al nisipului și metodele agresive de producție și injecție, eterogenitatea rezervoarelor este și mai mult exacerbată în timpul dezvoltării injecției cu apă. Dezvoltarea canalizării apei se extinde, de asemenea, treptat, ducând la o creștere rapidă a tăierilor de apă și la o scădere a ratei de recuperare, cu performanța de extracție deteriorându-se treptat. Există o cerere din ce în ce mai mare pentru măsuri eficiente de gestionare a conținutului ridicat de apă.
Tehnologia de control al profilului este o tehnologie de bază pentru îmbunătățirea recuperării în câmpurile petroliere offshore. În prezent, sistemele de control al profilului utilizate în câmpurile petroliere offshore includ în principal sisteme pe bază de gel-, particule- și de deplasare a petrolului-, care au fost aplicate pe scară largă în câmpurile petroliere tăiate de-apă-nică din Marea Bohai, obținând anumite efecte în creșterea producției de petrol și reducerea apei. Printre acestea, sistemele bazate pe particule-, în principal microsfere polimerice, sunt potrivite în mare parte pentru rezervoarele offshore cu permeabilitate medie-scăzută și scăzută. Rezistența lor de astupare este afectată în mare măsură de concentrație, limitând gama de rezervoare în care pot fi utilizate. Gelurile polimerice sunt în prezent cel mai frecvent utilizat și mai aplicabil sistem de control al profilului offshore pe plan intern și internațional. Cu toate acestea, gelurile polimerice sunt ușor afectate de factori adversi, cum ar fi adsorbția peretelui și forfecarea în apropierea-puțului de foraj, ceea ce face dificilă transportul lor adânc în rezervor pentru a îmbunătăți controlul profilului profund. Nu sunt potrivite pentru rezervoare cu-permeabilitate ridicată, cu canalizare severă a apei și condiții de producție cu injecție puternică-. Mulți cercetători au lucrat în principal la modificarea chimică a polimerilor prin introducerea de grupuri laterale mari, grupuri laterale rigide sau monomeri rezistenți la căldură- și la sare-, pentru a îndeplini cerințele de rezistență la sare, rezistență la forfecare și stabilitate termică îmbunătățită. Cu toate acestea, ei se confruntă în general cu dificultăți, cum ar fi concentrația ridicată a agentului principal, timpul lung de dizolvare și costurile semnificativ crescute.
În plus, pentru a întârzia legăturile încrucișate și pentru a obține un control profund al profilului cu geluri pentru zăcămintele petroliere tăiate cu apă-cu apă, cercetătorii controlează în principal viteza de gelificare prin metode cum ar fi microîncapsularea legatorilor încrucișați sau acoperirea cu emulsie a agenților de legare încrucișată. Cu toate acestea, aceste metode au o durată de valabilitate scurtă și costuri mari de transport, care nu sunt propice pentru operațiunile pe-la fața locului în câmpurile petroliere offshore. Pentru a rezolva aceste probleme, a fost preparat un sistem de control al profilului acoperit, cu eliberare lentă-, utilizând polimerizarea în emulsie inversă. Monomerii de reticulare-descompozabile și monomerii funcționali au fost încapsulați și polimerizați în stratul central al microsferelor polimerice, în timp ce agentul de reticulare-organic a fost modificat pe stratul de înveliș de polimer. Sistemul de control al profilului este injectat în formație sub formă de microsfere polimerice; în condiții de formare, faza de gel din microsferele polimerice suferă o separare a fazelor din cauza expansiunii de volum, eliberând polimeri liniari și trecând prin auto-reticulare secundară pentru a forma o structură de rețea de gel. Procesul de îngroșare și eliberare a sistemului a fost caracterizat sistematic folosind microscopie, microscopie electronică de transmisie (TEM), spectroscopie de rezonanță magnetică nucleară (RMN) și spectroscopie în infraroșu cu transformă Fourier (FTIR). Au fost efectuate experimente de simulare de bază pentru a evalua performanța sa de injectare și capacitatea de conectare în blocul țintă, cu scopul de a oferi o bază teoretică și o bază practică pentru testele pilot-la fața locului.
1. Pregătirea sistemului de-eliberare controlată și de reglare-coated
Mai întâi, adăugați ulei alb și emulgatorii Tween-80 și Span-80 într-un balon cu trei-gâturi, încălziți și amestecați pentru a forma faza uleioasă; se agită și se amestecă monomerii AM și AA uniform, se neutralizează cu NaOH la un pH de 7-8 pentru a forma faza apoasă 1; se adaugă în picătură faza apoasă 1 în faza uleioasă și se emulsionează rapid, se trece N2 timp de 30 de minute, apoi se adaugă încet V-50 și se reacționează la 60 de grade timp de 1,5 ore pentru a forma stratul de miez interior al polimerului de îngroșare; se amestecă și se amestecă monomerii AM, AA și PEGDA în mod uniform, se neutralizează cu NaOH la un pH de 7-8 pentru a forma faza apoasă 2, se adaugă faza apoasă 2 prin picurare în faza uleioasă și se emulsionează rapid, se trece N2 timp de 30 de minute, apoi se adaugă încet V-50 și reacționează la 60 de grade timp de 2 ore pentru a forma stratul reticulat; în cele din urmă, adăugați agentul de reticulare organic SZ, permițându-i să polimerizeze parțial cu grupările amidice de pe învelișul exterior al microsferei, formând în cele din urmă sistemul de profilare acoperit cu eliberare controlată.
2. Concluzie
Utilizând polimerizarea în emulsie inversă, monomerii AM și AA polimerizează pentru a forma stratul central al microsferelor polimerice. Agentul de reticulare PEGDA și monomerii funcționali AM și AA acoperă apoi miezul pentru a forma stratul de înveliș exterior al microsferelor polimerice. Un agent de reticulare organic SZ este ulterior modificat pe stratul de înveliș de polimer pentru a obține un sistem de control al profilului de-eliberare susținută acoperit. Sistemul cu conținut de 40% AA are vâscozitatea optimă; prin ajustarea cantității de agent de reticulare PEGDA (0,005%–0,300%), se poate obține o perioadă de eliberare controlabilă de 1–7 zile pentru sistemul de control al profilului.
Odată cu creșterea temperaturii și mineralizării, rata de eliberare a componentelor de îngroșare prezintă o tendință ascendentă; între timp, o creștere a ratei de forfecare este favorabilă agregării sistemului, crescând astfel vâscozitatea sistemului, dar are un efect redus asupra eliberării componentelor de îngroșare. Luând în considerare atât timpul de gelificare, cât și vâscozitatea post-gelificare, reticulantul SZ cu activitate-înaltă de 2% prezintă efectul optim.
Microsferele polimerice din acest sistem de control al profilului au o dimensiune inițială medie a particulei de 0,9 μm, se umflă și eliberează componentele-crescând vâscozitatea în 1-7 zile, formează o structură stabilă de rețea în 14 zile și pot menține integritatea structurală în 30 de zile. În timpul fazei de injecție, factorul de rezistență al acestui sistem de control al profilului este<5. After injecting 0.5 PV and aging, a gradient blockage is formed: the residual resistance factors at the injection end, middle, and deep section reach 18, 8, and 5, respectively, demonstrating good deep profile control capability.
