适于裂缝-孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究

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1、适于裂缝-孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究适于裂缝-孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究适于裂缝-孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究石油天然气学报(江汉石油学院学报)2008年6月第3o卷第3期JournalofOilandGasTechnology(J.JPI)Jun.2008Vo1.30No.3适于裂缝一孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究付美龙(西南石油大学化学化工学院,四JII成都610500;长江大学石油工程学院,湖北荆州434023)罗跃(长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023)何建华,

2、杨文新(江汉油田分公司勘探开发研究院,湖北潜江433124)[摘要]针对裂缝一孔隙型储层特性,用不同交联剂,聚合物配制出了新型聚合物凝胶调堵剂,对凝胶流变性,凝胶强度进行了室内考察,分析了温度,聚合物浓度,剪切速率,成胶时间,振荡频率等对调堵剂性能的影响.结果表明,聚合物浓度增加时,凝胶体系粘度增加,凝胶强度也增加;对部分成胶体系,体系粘度随温度升高而增加;剪切速率增加时,粘度降低.交联剂Js/HPAM一2配成的凝胶在lOd时成胶强度大,3d内成胶强度不高,说明该体系可用于深部调剖堵水.[关键词]裂缝型;孔隙型;聚

3、丙烯酰胺;凝胶;强度;粘弹性;储能模量;损耗模量[中图分类号]TE358.3[文献标识码]A[文章编号]i000—9752(2008)03—0150—04HPAM交联聚合物凝胶是一种适合于裂缝一孔隙型地层堵水调剖的新型聚合物凝胶,它是由聚合物和交联剂的水溶液配制而成的L1].HPAM与交联剂在地层温度下缓慢交联形成可流动凝胶,可以提高单一聚合物的性能,有效的堵塞大孑L道,降低驱替相渗透率,提高低压井的注入压力,实现深部调剖.].交联剂的种类不同,则凝胶的强度不同,可分为强凝胶,中高凝胶和弱凝胶.聚丙烯酰胺(HPAM

4、)已在油田得到了广泛的应用,尤其是在大庆油田达到了相当大的应用规模.注入聚丙烯酰胺凝胶堵水,堵塞宽裂缝通道,改变注入水的渗流方向,有效地控制水的流动,从而提高注入水在油层中的波及体积,提高原油采收率,对油田稳油降水,改善开发效果具有重要意义L4].目前,适合于裂缝一孑L隙型双重介质堵水调剖的聚合物凝胶调堵剂还没有研究报导,为此新疆克拉玛依油田采油二厂与长江大学在这方面开展了技术合作,进行了新疆八区乌尔禾裂缝-TL隙型油藏聚合物凝胶调剖剂的研究.1试验部分1.1试验材料与仪器聚丙烯酰胺:HPAM-1,HPAM一2.交

5、联剂J:3.4Cr+3.5～5.5硫脲+12.0酸(乙酸:乳酸一5:7);J2:3.4Cr+3.5～5.5硫脲+14.0酸(乙酸:乳酸=6:5)+2.5乙酸钠;J.:丙二酸铬钠(实验室自制);J:合成酚醛树脂(实验室自制).稳定剂S:硫脲;S:氯化钴;S3:硫脲:氯化钴=0.03:0.029,6.天然岩心;Warring搅拌机;MCR300流变仪.1.2试验方法室内配制出不同的聚合物溶胶,聚合物凝胶,用MCR300可控应力流变仪测试不同温度,浓度下未交联的聚合物溶胶的粘度和成胶聚合物凝胶的储能模量,损耗模量等多种特

6、性.1.3聚合物凝胶强度测试1.3.1凝胶强度表征聚合物溶胶为加入交联剂而未交联聚合物溶液,在形成凝胶之前处于溶液状态且含有局部交联的聚[收稿日期]2008—02—02[作者简介]忖美龙(1967一),男,1990年大学毕业,副教授,博士生,现主要从事油田化学和提高采收率的教学和科研工作.第30卷第3期付美龙等:适于裂缝一孔隙型油藏的聚合物凝胶调堵剂试验研究合物,是具有稳态剪切流动能力的体系.凝胶是聚合物在溶液中发生化学交联形成的具有整体空间网络结构的体系,受准静态应力作用时显示弹塑体性质,在弹性极限内受交变应力作

7、用时显示粘弹体性质.凝胶按其强度又分为弱凝胶,中等强度凝胶,强凝胶.为了表征凝胶强度,克服聚合物凝胶在测定粘度时出现”爬杆”现象(威森伯格效应),对于堵水调剖用强凝胶,SY/T6296—1997推荐了在振荡模式下测定凝胶的储能模量G,规定弱凝胶的储能模量G<1Pa,中强凝胶的储能模量1Pa<G<10Pa,强凝胶G>10Pa,并且按照此标准测试聚合物凝胶强度.在室内评价凝胶时,采用MCR300流变仪进行储能模量参数测试,这样可避免在用布氏粘度计等旋转粘度计测定时的”爬杆”现象.1.3.2聚合物

8、凝胶粘度,强度的测试按相同的聚交比(O.7HPAM-1+O.5J),即HPAM与J的质量浓度比相同.改变体系中聚合物浓度,配制不同浓度交联聚合物体系,测定其在不同时问内聚合物凝胶粘度,储能模量,损耗模量等参数.2试验结果与讨论2.1聚合物浓度与粘度的关系表1列出了不同浓度下聚合物凝胶的粘度数据.凝胶A:0.15～O.7HPAM一1+0.59/6J;凝胶B:0