注入系统粘度损失影响因素分析

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1、注入系统粘度损失影响因素分析　　摘要：聚合物溶液配制成分的质量和配注系统中的机械、化学和生物降解因素对溶液的粘度均有影响，这些影响直接关系到注入体系的驱油效果和经济效益。针对聚合物溶液在地面配注过程中的粘度损失，通过现场数据分析，找出了影响聚合物溶液粘度的关键环节，并提出了降低粘度损失采取的各种技术措施，为现有的聚驱配注系统调整和改造提供技术依据。关键词：矿化度；曝氧量；机械降解；粘度损失中图分类号：P634文献标识码：A目前注入系统驱油已经成为某油田以及其它老油田进一步提高采收率、实现原油稳产的重要手段。影响聚合物溶液粘度的因素很多，就配制聚合物用水而言主要有：聚合物溶

2、液的浓度、配制水的矿化度、配制水的pH值、温度。就聚合物溶液的配制过程而言主要是降解的影响，这包括：机械降解、化学降解、生物降解等。主要从配制稀释用水的矿化度、配注过程受管线和机械设备发生机械、化学和生物降解几个方面分析影响粘度损失的主要原因，从而对注入系统调整和改造提供技术依据，以不断提高注入系统驱油过程中的注入质量。1污水对粘度的影响71.1矿化度对母液及聚合物溶液粘度影响聚合物溶液的粘度随矿化度的变化通常称为盐敏性。由于无机盐中的阳离子比偶极水有更强的亲电性，因而它们优先或取代了水分子，与聚合物分链上的羧基形成反离子对，从而屏蔽了高分子链上的负电荷，排出了一些束缚水

3、分子由伸展的构象逐渐趋于卷曲构象，使分子的有效体积缩小，从而使溶液粘度下降。A东部Ⅰ、Ⅱ块三元复合驱所需母液（母液是用污水配制2500万聚丙烯酰胺而成）由配制站提供，A东部Ⅰ、Ⅱ块三元复合驱的三元液是由某联污水站提供污水稀释母液得到。从A三元注入站用聚合物母液，以及稀释后聚合物溶液粘度的现场数据分析污水矿化度对粘度的影响，见图1。(a)(b)图12011年不同月份母液及稀释后溶液粘度随矿化度变化曲线（a：污水矿化度对母液粘度影响曲线；b：污水矿化度对聚合物溶液粘度影响曲线）污水的矿化度在六月份有明显的增加，从5738.53mg/L增加到6040.24mg/L，增加了301

4、.71mg/L，母液粘度从92.62mPa・S降低到88.36mPa・S，降低了4.26mPa・S，并随着矿化度的增加，粘度持续下降，矿化度大于5700mg/L以后，对粘度影响显著，截止到8月，母液粘度为82.27mPa・7S，降低了10.35mPa・S，由图1（a）可知，随着污水矿化度的增加粘度下降，图中两个曲线成反比关系，矿化度大于5700mg/L以后，粘度下降显著；聚合物溶液粘度随着矿化度的增加没有明显的变化，由图1（b）可知，随着污水矿化度的增加粘度曲线呈水平状态。矿化度对母液的粘度有很大的影响，随着矿化度增加到5700mg/L以后，母液粘度明显下降，但对聚合物溶

5、液粘度没有明显影响，原因是由于母液在输送过程中存在剪切降解，降解后聚合物分子链断裂，分子变小，这时污水中阳离子取代被污水稀释的母液中的水分子的几率变小，形成的趋于卷曲构象，使分子的有效体积缩小的幅度变小，从而溶液粘度下降幅度变小，即对粘度影响变小。大量的试验也证明：在矿化度较低的情况下，Ca2+、Mg2+对聚合物粘度的影响占主要地位。而随着矿化度的增加，Ca2+和Mg2+对聚合物粘度的影响越来越小，聚合物粘度基本上趋于稳定[1]。1.2污水曝氧量对聚合物溶液粘度影响矿化度不是影响污水稀释聚合物体系粘度的主要因素。由于油田采出污水中含有大量的硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌等众

6、多细菌，在无氧环境中，可以生成Fe2+等还原性物质，在聚合物溶液中发生氧化―还原反应而使聚合物迅速降解，说明影响聚合物体系粘度的主要因素--7-微生物及还原性物质。污水曝氧法可以杀灭大部分硫酸盐还原菌和其它一些厌氧菌，氧化污水中的还原性物质。为确定污水曝氧量对聚合物溶液粘度影响程度，开展污水曝氧量对粘度损失的影响试验。化验中母液均用现场污水稀释到1800mg/L进行粘度测定。实验表明，曝氧污水稀释的聚合物溶液粘度远大于用非曝氧污水稀释的溶液粘度。说明通过污水曝氧，可以有效地杀灭大部分硫酸盐还原菌和其它一些厌氧菌，氧化污水中的还原性物质，从而可以大幅度减少对聚合物溶液粘度的

7、损失。据文献证实硫酸盐还原菌的杀菌率可达到99.2%。影响污水配制聚合物溶液粘度的主要因素是污水曝气效果。2地面工艺设备对聚合物溶液粘度的影响2.1管线输送过程管中细菌及其代谢产物对粘损的影响聚合物溶液在管线输送过程不仅存在剪切降解，且管中细菌及其代谢产物对粘度也存在影响。在现场可以减少的粘度损失因素为：注入管线中细菌及其代谢产物。开展实验确定注入管线杂质对粘度损失的影响程度。选取A1#注入站4口粘损较大的注入井，在正常注入和清洗管线前后两种情况下，分别从A1#注入站母液来液、2#注入泵后、流量调节器后、井口等4个节点进行粘度