中低分“抗盐”聚合物性能及驱油效果.pdf

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1、大庆石油学院学报第34卷第4期2010年8月JOURNALOFDAQINGPETROlEUMINSTITUTEVo1．34No．4Aug．2010HT5SS中低分“抗盐"聚合物性能及驱油效果罗锋(大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆163712)摘要：针对大庆油田矿场需求，采用扫描电镜(SEM)、黏度测试和人造岩心驱替实验等方法，分析P1，P2，P3，P4等4种新型中低分“抗盐”聚合物性能．结果表明：中低分“抗盐”聚合物(HPAM)分子在水溶液中形成空间网络结构，且有一定的分形生长自相似性．P1聚合物分子聚集成大范围的片状结构，骨架存在很小的细分支；P2和P3含有少量刚性基团，网络

2、骨架存在少量的片状结构；P4聚合物分子结构形态比较均匀，分形生长的自相似性最强，没有片状骨架．随浓度的增加，相对于中分聚合物溶液，4种中低分“抗盐”聚合物溶液黏度增幅较大．聚合物溶液阻力因数、残余阻力因数和聚驱采收率受黏度和相对分子质量的影响，但相关性不强，这与中低分“抗盐”聚合物分子构型有关．水驱后直接采用中低分“抗盐”聚合物驱油时，可提高中分聚合物溶液采收率2．9～4．4．关键词：中低分“抗盐”聚合物；分子结构形态；增黏性能；流动特性；驱油效果中图分类号：TE357．46文献标识码：A文章编号：l000—189l(2010)04—0077—05截至2009年，大庆油田聚合物驱年产油量连续

3、8a超过1000x10t，聚合物驱采收率增幅接近1O9／6，聚驱后仍有近5O原油残留在地下卜，迫切需要采用新技术进一步提高采收率．此外，随着大庆油田开发向储量丰富而地质条件较差的油层转移，这些矿场需求对聚合物溶液性能提出新的、更高的要求．人们已开发出诸如缔合聚合物、功能聚合物和活性聚合物等新型抗盐聚合物，但有关中低分“抗盐”聚合物性能评价方面，特别是分子结构形态的文献报道少见．针对大庆油田开发需求，笔者分析4种新型中低分“抗盐”聚合物的分子构型、增黏性、流动特性和驱油效果，为矿场应用提供理论依据，对大庆油田原油4000万t持续稳产关键技术研究具有参考意义．1实验1．1材料1．1．1聚合物聚合

4、物为部分水解聚丙烯酰胺干粉(HPAM)，包括：(1)上海海博公司生产的2种“抗盐”聚合物，分别为SH500×10聚合物(P1)和SH1500×10聚合物(P3)；(2)大庆再创公司生产的ZC700×10“‘抗盐”聚合物(P2)；(3)北京恒聚公司生产的HJ2200×10“抗盐”聚合物(P4)；(4)大庆炼化公司生产的1500×10“中分”聚合物(P5)．5种聚合物干粉理化性能检测结果见表1．表15种聚合物干粉理化性能指标收稿日期：2010—01一l3；审稿人：夏惠芬；编辑：任志平基金项目：中国石油天然气股份公司项目(0522—14)作者简介：罗锋(1978一)，男，工程师，主要从事油田开发方

5、面的研究·77·大庆石油学院学报第34卷2010年1．1．2油和水实验用油为模拟油，由大庆第一采油厂脱气脱水原油与航空煤油混合而成，45℃条件下黏度为9～10mPa·S．实验用水为大庆第一采油厂注入污水，矿化度为4013mg／L．1．1．3物理模型实验岩心为人造岩心。包括：(1)流动实验用均质人造物理模型，几何尺寸：4．5cm×4．5cm×60．0cIn，气测渗透率为830x10一。m。，模型入口设有1个测压点，模型中间均匀设置2个测压孔，与2个端面一起构成3个测压区间，每个区间的长度为20cm(见图1)．实验过程中，从模图1流动性实验模型的测压点分布型一端注人驱油剂，定时测量骄替过程中各测

6、压点压力，以评价聚合物溶液在多孔介质内的流动特性及传输运移能力；(2)驱油实验用人造二维纵向非均质正韵律岩心，几何尺寸：4．5cm×4．5cm×30．0cm，分为上、中、下3层，每层厚度为1．5cm，其渗透率分别为175×10，700×10，2500x10m，渗透率变异因数为0．72。平均气测渗透率为1000×10fm．1．2设备1．2．1聚合物分子构型采用Hitachi(日立)S一3400N扫描电镜观测聚合物分子结构形态，为保持与原水化状态一致，采用一7O。C条件下冷冻升华方法制样，样品喷金；然后用扫描电镜观察，选择典型合适区域进行拍照．1．2．2驱替流动和驱油实验采用无锡石油仪器厂生产岩

7、心驱替实验装置测试．装置主要包括平流泵、压力传感器、岩心夹持器、手摇泵和中间容器等．除平流泵和手摇泵外，其他部分置于45C恒温箱．流动实验主要测试驱油剂的阻力因数和残余阻力因数．阻力因数和残余阻力因数是描述驱油剂提高波及效率能力的重要指标，是评价驱油剂流度降低和对后续水驱改向能力的重要指标，是大于l的无因次数”j．注入过程要求注液速度保持相同，液体注入量应为3～5倍岩心孔隙体积(PV)以上．实验过程注入速度为