朱家杰，曹榮榮 （ 低滲透油氣田勘探開發(fā)國家工程實(shí)驗(yàn)室 中石油長慶油田分公司油氣工藝技術(shù)研究院，陜西 西安710018）

寇衛(wèi)偉 （中石油長慶油田分公司第十采油廠，甘肅 慶城745100）

交聯(lián)聚合物凝膠調(diào)剖堵水技術(shù)在全國各大油田均已廣泛應(yīng)用，且取得了較好的增油降水效果［1］。交聯(lián)聚合物凝膠由水溶性高分子聚合物水化后在一定條件下與一些高價(jià)金屬離子如Cr3＋、Al3＋等或有機(jī)基團(tuán)發(fā)生交聯(lián)而生成的。聚丙烯酰胺類交聯(lián)聚合物凝膠是現(xiàn)階段研究最多、油田運(yùn)用最廣泛的一類凝膠［2，3］。針對一種HPAM／酚醛凝膠體系的抗鹽性展開了研究，且對其在地層中的封堵能力進(jìn)行了試驗(yàn)評價(jià)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)藥品及裝置

試驗(yàn)藥品 聚丙烯酰胺 （HPAM），工業(yè)品；醛交聯(lián)劑，酚交聯(lián)劑，氯化銨，氯化鈉，氯化鈣，分析純。

試驗(yàn)裝置 Brookfield DV-Ⅲ旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)；KD-6007FC型精密電子天平；DZKW-D-1電熱恒溫水浴鍋；多功能巖心驅(qū)替裝置 （海安石油機(jī)械）。

1.2 地層模擬試驗(yàn)

凝膠體系配方為：0．18%HPAM＋0．012%酚交聯(lián)劑＋0．1%醛交聯(lián)劑 （配方中百分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)），體系pH值為3．1～3．5，60℃水浴，凝膠的初凝時(shí)間9h。

先用NaCl、CaCl2按質(zhì)量比1∶1配制礦化度為5000～500000mg／L的水樣，然后在水樣中分別加入HPAM、酚醛交聯(lián)劑、氯化銨，60℃水浴，成膠后測其黏度。

1.3 凝膠體系巖心驅(qū)替試驗(yàn)

選取人造巖心，采用驅(qū)替試驗(yàn)來評價(jià)HPAM／酚醛凝膠體系。用模擬地層水溶解HPAM后加入酚醛交聯(lián)劑，然后將巖心置于水中或聚合物溶液中恒溫24h后取出，清洗掉巖心兩端的凝膠，用模擬地層水測定其滲透率［4］。

2 結(jié)果與討論

2.1 聚丙烯酰胺凝膠體系的抗鹽性

凝膠體系分別加入到礦化度為5000～500000mg／L的水樣中，其凝膠黏度如圖1所示。凝膠黏度隨水樣礦化度的增加先下降后趨于穩(wěn)定，礦化度為5000mg／L時(shí)，凝膠黏度最大，可達(dá)到361．7Pa·s；當(dāng)?shù)V化度大于10000mg／L后，凝膠黏度在340～350Pa·s范圍內(nèi)波動(dòng)，基本保持穩(wěn)定。

這主要是由于聚丙烯酰胺上帶的是負(fù)電荷，在淡水中聚丙烯酰胺的鏈?zhǔn)峭耆煺归_的，因而露出更多的交聯(lián)點(diǎn)［4］。隨著水樣礦化度的增加，體系中Na＋和Ca2＋的質(zhì)量濃度上升，抑制了聚合物鏈上羧酸根的離解，使得原來鏈上因同為負(fù)電荷相互排斥而較為舒展的聚丙烯酰胺鏈變得蜷曲，分子鏈上的可交聯(lián)點(diǎn)減少，因而凝膠體系的黏度下降。

圖1 不同礦化度下弱凝膠的黏度

2.2 凝膠體系巖心試驗(yàn)評價(jià)

實(shí)驗(yàn)室選取了4塊滲透率差異較大的人造巖心進(jìn)行巖心驅(qū)替試驗(yàn)，評價(jià)該凝膠體系對不同滲透率巖心的封堵效果 （表1）?？梢钥闯觯瑪D入聚合物交聯(lián)體系溶液，待溶液成膠后，4塊巖心的滲透率明顯降低。封堵率反映了巖心封堵前后水相滲透率的降低程度，聚合物弱凝膠體系對4塊巖心的封堵率均在70%以上，這表明該凝膠體系可用于不同滲透率地層的調(diào)剖堵水，對均質(zhì)性較差的地層也適用。

表1 凝膠對不同滲透率巖心的封堵率

3 現(xiàn)場應(yīng)用

2011年在白于山區(qū)塊運(yùn)用該弱凝膠體系對于57-26井、于57-24井、于55-20井進(jìn)行了調(diào)剖施工。3口井均為長4＋5油藏開發(fā)井，在對3口井進(jìn)行調(diào)剖施工后，它們周圍井組中的油井的產(chǎn)油量上升，含水率下降，累計(jì)增油158．54t，累計(jì)降水209．48m3，調(diào)剖后的增油堵水效果非常明顯 （表2）。這說明該聚合物交聯(lián)凝膠體系在地層中起到了較好的封堵作用。

表2 調(diào)剖后效果統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)論

1）HPAM／酚醛凝膠加入礦化度為5000～500000mg／L的水樣中，凝膠黏度隨礦化度的增加先降低后趨于穩(wěn)定，在340～350Pa·s范圍內(nèi)波動(dòng)。

2）將凝膠體系溶液擠入4塊滲透率不同的巖心，成膠后巖心的水相滲透率明顯降低，封堵率均在70%以上。

3）該凝膠體系應(yīng)用于白于山區(qū)塊3口井進(jìn)行調(diào)剖施工，調(diào)剖后增油降水效果顯著，累計(jì)增油158．54t，累計(jì)降水209．48m3。

［1］唐孝芬，吳奇，劉戈輝，等 ．區(qū)塊整體弱凝膠調(diào)驅(qū)礦場試驗(yàn)及效果 ［J］．石油學(xué)報(bào)，2003，24（4）：58～61．

［2］唐孝芬，李紅艷，李玉章，等 ．交聯(lián)聚合物凍膠調(diào)堵劑性能評價(jià)指標(biāo)及方法 ［J］．石油鉆采工藝，2004，26（2）：49～53．

［3］侯萬國，里叢奎，汪廬山，等 ．流變學(xué)法研究部分水解聚丙烯酰胺／Cr（Ⅲ）交聯(lián)反應(yīng)：Ⅰ．濃度的影響 ［J］．化學(xué)學(xué)報(bào)，2002，60（4）：580～584．

［4］張蓉，吳運(yùn)強(qiáng)，鄭延成 ．延緩HPAM凝膠調(diào)剖封竄劑研究 ［J］．鉆采工藝，2003，26（1）：77～79．