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1、聚合物驱后地层残留聚合物再利用技术研究摘要:聚合物驱是我国工业化程度最高的化学驱,在我国提高釆收率中起了重要作用。为了在聚合物驱后进一步提高采收率,必须封堵地层中的高渗透层。本文从聚合物驱后聚合物在地层中的存在形式、残留聚合物再利用提高采收率的机理以及残留聚合物的絮凝技术等方面进行了深刻阐述,为进一•步地高采收率指明了方向。关键词聚合物地层技术研究采收率聚合物驱后地层残留聚合物再利用技术研究作者:贺小红彭小丽陆玉英王莲刘燕闫振彩单位胜利石油管理局胜利采油厂聚合物驱是我国工业化程度最高的化学驱,在我国提高采收率中起了重要作用。聚合物驱虽然可使
2、地下原油的采收率提高8%〜15%,但在聚合物驱后存在下列矛盾问题:1)聚合物驱后恢复水驱,由于不合理的流度比,存在指进现象,水淹速度较快;2)地下残留着大量聚合物,约占注入聚合物的90%,它从油井产出造成地面坏境污染。为了在聚合物驱后进一步提高采收率,必须封堵地层小的高渗透层。可使用聚合物再利用剂将地层残留的聚合物转变为高强度的调剖剂,进行深部调驱,控制高渗透层中水的窜流,通过提高波及系数达到提高原油采收率的目的,同时可防止地下残留的聚合物由汕井产出造成地面环境污染。1聚合物驱后聚合物在地层屮的存在形式注入地层的聚合物有不可进入的空间,在这
3、些空间中口然不存在聚合物。在可进入的空间中聚合物有三种存在状态,即聚合物在地层表面吸附、在孔隙入口捕集和在溶液中分子分散,其中聚合物在地层表面的吸附量和在孔隙入口处的捕集量总和称为滞留量。用物质平衡法测定聚合物在地层中的滞留量[6],即按孤岛油[□聚合物驱条件,向岩心中注入1750mgL-1聚合物,直至注入的质量浓度与产出质量浓度相等,然后恢复水驱,直至聚合物产岀质量浓度可以忽略,由式(1)可计算出聚合物在岩心中的滞留量为37.80gg-1o(1)式屮,—HPAM在岩心屮的滞留量,gg-1;—注入HPAM溶液的质量浓度,mgL・l;—累积注
4、入HPAM溶液的体积,mL;—岩心出口端第个流出样品的HPAM质量浓度,mgL-1;—第个流出样品的体积,mL;—岩心出口端收集的流岀样品的数目;—岩心干质量,go若用甲基硅油将岩心润湿反转为油润湿,消除了岩心对HPAM的吸附量,用同样的方法测岀HPAM滞留量为捕集量,其值为15.99gg-k将HPAM在岩心屮的滞留量和捕集量对比,可以得出在孤岛油IU聚合物驱条件下滞留量约为捕集量的2.4倍。吸附量为滞留量和捕集量的差值,即21.81gg-1,该值是由动态吸附产生的。设岩心为1m3,孔隙度为34%,不可入孔隙体积占8%,注入聚合物质量浓度为
5、1750mg-L-1,砂岩密度为2.6tm-3,产出聚合物约占10%,按上述试验的结果可计算出在约90%的残留聚合物中,主要以溶解形式存在于地层水中,约占聚合物注入量的79%,吸附量和捕集量约分别占聚合物注入量的6%和5%o2残留聚合物再利用提高采收率的机理残留聚合物再利用技术包括固定技术和絮凝技术。所使用的残留聚合物再利用剂有两类:一类是固定剂;另一类是絮凝剂。它们可与地下的聚合物形成弱冻胶或絮凝体,控制传水驱后高渗透层屮水的窜流,通过捉高波及系数,达到提高原油采收率的目的。2」固定剂固定剂为聚合物交联剂,其溶液粘度与水接近,能优先进入高
6、渗透层,与高渗透层中的聚合物溶液发牛交联反应,将地层中以不同形式存在的聚合物分子结合起来。注固定剂前,用水将聚合物溶液推至地层深部,若在此吋注入固定剂,它将使深部的聚合物固定,产生深部调剖作用,使后续注入水进入中、低渗透层,波及系数增大,从而使聚合物驱后的水驱采收率提高。2.2絮凝剂絮凝剂[7]为固体颗粒,它可与地层中的聚合物通过氢键,产生桥接吸附,再通过聚合物分子的蜷曲,产生絮凝,形成絮凝体(图1)。由于高渗透层絮凝剂进入多,形成的絮凝体多,因此对高渗透层产生有效的封堵,达到聚驱转水张后通过提高波及系数提高采收率的口的。絮凝剂与聚合物混合
7、后沉降体积随时间变化越快,说明絮凝剂与聚合物易絮凝;最终产生絮凝体的体积越大,说明絮凝体能够冇很强的封堵作用。因此若使絮凝剂进入地层后有很好的封堵作用,必须具备絮凝后沉降速度快,沉降体积大的条件。3残留聚合物的絮凝技术3」絮凝剂的优选可用的固体颗粒包括钠土、钙土、粉煤灰、氢氧化钙等固体颗粒。絮凝剂要求同体颗粒具有良好的悬浮能力。固体颗粒的悬浮能力,可用沉降体积随时间变化评价。配制固休颗粒含量为3%的絮凝剂分散体系,在70°C下测出它们的沉降体积随吋间的变化,可得表1的结果。表1固体颗粒的沉降体积随时间的变化曲表1可以看到,钠土为悬浮能力最好
8、的固体颗粒,因此是理想的絮凝剂。若在钠土中加入稳定剂,配成稳定化的钠土(YG340),其悬浮能力比普通钠土好。3.2絮凝剂配方的优化为了减少施工时注入工作液的体积,絮凝剂的含量应