中低分“抗鹽”聚合物性能及驅(qū)油效果.pdf

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1、大慶石油學(xué)院學(xué)報第34卷第4期2010年8月JOURNALOFDAQINGPETROlEUMINSTITUTEVo1．34No．4Aug．2010HT5SS中低分“抗鹽"聚合物性能及驅(qū)油效果羅鋒(大慶油田有限責(zé)任公司勘探開發(fā)研究院，黑龍江大慶163712)摘要：針對大慶油田礦場需求，采用掃描電鏡(SEM)、黏度測試和人造巖心驅(qū)替實驗等方法，分析P1，P2，P3，P4等4種新型中低分“抗鹽”聚合物性能．結(jié)果表明：中低分“抗鹽”聚合物(HPAM)分子在水溶液中形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且有一定的分形生長自相似性．P1聚合物分子聚集成大范圍的片狀結(jié)構(gòu)，骨架存在很小的細分支；P2和P3含有少量剛性基團，網(wǎng)絡(luò)

2、骨架存在少量的片狀結(jié)構(gòu)；P4聚合物分子結(jié)構(gòu)形態(tài)比較均勻，分形生長的自相似性最強，沒有片狀骨架．隨濃度的增加，相對于中分聚合物溶液，4種中低分“抗鹽”聚合物溶液黏度增幅較大．聚合物溶液阻力因數(shù)、殘余阻力因數(shù)和聚驅(qū)采收率受黏度和相對分子質(zhì)量的影響，但相關(guān)性不強，這與中低分“抗鹽”聚合物分子構(gòu)型有關(guān)．水驅(qū)后直接采用中低分“抗鹽”聚合物驅(qū)油時，可提高中分聚合物溶液采收率2．9～4．4．關(guān)鍵詞：中低分“抗鹽”聚合物；分子結(jié)構(gòu)形態(tài)；增黏性能；流動特性；驅(qū)油效果中圖分類號：TE357．46文獻標識碼：A文章編號：l000—189l(2010)04—0077—05截至2009年，大慶油田聚合物驅(qū)年產(chǎn)油量連續(xù)

3、8a超過1000x10t，聚合物驅(qū)采收率增幅接近1O9／6，聚驅(qū)后仍有近5O原油殘留在地下卜，迫切需要采用新技術(shù)進一步提高采收率．此外，隨著大慶油田開發(fā)向儲量豐富而地質(zhì)條件較差的油層轉(zhuǎn)移，這些礦場需求對聚合物溶液性能提出新的、更高的要求．人們已開發(fā)出諸如締合聚合物、功能聚合物和活性聚合物等新型抗鹽聚合物，但有關(guān)中低分“抗鹽”聚合物性能評價方面，特別是分子結(jié)構(gòu)形態(tài)的文獻報道少見．針對大慶油田開發(fā)需求，筆者分析4種新型中低分“抗鹽”聚合物的分子構(gòu)型、增黏性、流動特性和驅(qū)油效果，為礦場應(yīng)用提供理論依據(jù)，對大慶油田原油4000萬t持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究具有參考意義．1實驗1．1材料1．1．1聚合物聚合

4、物為部分水解聚丙烯酰胺干粉(HPAM)，包括：(1)上海海博公司生產(chǎn)的2種“抗鹽”聚合物，分別為SH500×10聚合物(P1)和SH1500×10聚合物(P3)；(2)大慶再創(chuàng)公司生產(chǎn)的ZC700×10“‘抗鹽”聚合物(P2)；(3)北京恒聚公司生產(chǎn)的HJ2200×10“抗鹽”聚合物(P4)；(4)大慶煉化公司生產(chǎn)的1500×10“中分”聚合物(P5)．5種聚合物干粉理化性能檢測結(jié)果見表1．表15種聚合物干粉理化性能指標收稿日期：2010—01一l3；審稿人：夏惠芬；編輯：任志平基金項目：中國石油天然氣股份公司項目(0522—14)作者簡介：羅鋒(1978一)，男，工程師，主要從事油田開發(fā)方

5、面的研究·77·大慶石油學(xué)院學(xué)報第34卷2010年1．1．2油和水實驗用油為模擬油，由大慶第一采油廠脫氣脫水原油與航空煤油混合而成，45℃條件下黏度為9～10mPa·S．實驗用水為大慶第一采油廠注入污水，礦化度為4013mg／L．1．1．3物理模型實驗巖心為人造巖心。包括：(1)流動實驗用均質(zhì)人造物理模型，幾何尺寸：4．5cm×4．5cm×60．0cIn，氣測滲透率為830x10一。m。，模型入口設(shè)有1個測壓點，模型中間均勻設(shè)置2個測壓孔，與2個端面一起構(gòu)成3個測壓區(qū)間，每個區(qū)間的長度為20cm(見圖1)．實驗過程中，從模圖1流動性實驗?zāi)Ｐ偷臏y壓點分布型一端注人驅(qū)油劑，定時測量驕替過程中各測

6、壓點壓力，以評價聚合物溶液在多孔介質(zhì)內(nèi)的流動特性及傳輸運移能力；(2)驅(qū)油實驗用人造二維縱向非均質(zhì)正韻律巖心，幾何尺寸：4．5cm×4．5cm×30．0cm，分為上、中、下3層，每層厚度為1．5cm，其滲透率分別為175×10，700×10，2500x10m，滲透率變異因數(shù)為0．72。平均氣測滲透率為1000×10fm．1．2設(shè)備1．2．1聚合物分子構(gòu)型采用Hitachi(日立)S一3400N掃描電鏡觀測聚合物分子結(jié)構(gòu)形態(tài)，為保持與原水化狀態(tài)一致，采用一7O。C條件下冷凍升華方法制樣，樣品噴金；然后用掃描電鏡觀察，選擇典型合適區(qū)域進行拍照．1．2．2驅(qū)替流動和驅(qū)油實驗采用無錫石油儀器廠生產(chǎn)巖

7、心驅(qū)替實驗裝置測試．裝置主要包括平流泵、壓力傳感器、巖心夾持器、手搖泵和中間容器等．除平流泵和手搖泵外，其他部分置于45C恒溫箱．流動實驗主要測試驅(qū)油劑的阻力因數(shù)和殘余阻力因數(shù)．阻力因數(shù)和殘余阻力因數(shù)是描述驅(qū)油劑提高波及效率能力的重要指標，是評價驅(qū)油劑流度降低和對后續(xù)水驅(qū)改向能力的重要指標，是大于l的無因次數(shù)”j．注入過程要求注液速度保持相同，液體注入量應(yīng)為3～5倍巖心孔隙體積(PV)以上．實驗過程注入速度為