閆 偉

大慶油田勘探開發(fā)研究院

疏水締合聚合物三元體系的性能

閆 偉

大慶油田勘探開發(fā)研究院

疏水締合聚合物中含有少量疏水基團或疏水鏈的水溶性高分子，其特有的兩親結(jié)構(gòu)使其溶液特性與一般水溶性聚合物差異顯著，近年來在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。界面張力評價結(jié)果表明，在聚合物濃度1 000mg/L，堿濃度為0.6%～1.2%、活性劑濃度為0.05%～0.3%時，兩種三元體系均與表面活性劑具有較好的配伍性，能夠與試驗區(qū)原油形成10-3mN/m數(shù)量級的超低界面張力。為進一步評價三元體系聚驅(qū)后驅(qū)油效果，開展了天然巖心驅(qū)油實驗研究。實驗結(jié)果表明，與2 500萬聚合物三元體系相比，締合聚合物三元體系可在節(jié)省聚合物用量36%的前提下提高采收率3個百分點以上。

聚驅(qū)后；締合聚合物三元體系；配伍性；抗剪切性；采收率

大慶油田目前已有31個區(qū)塊進入后續(xù)水驅(qū)階段，地質(zhì)儲量4.57億噸，采出程度55.8%，綜合含水高達97.2%。近年來，大慶油田在室內(nèi)優(yōu)選評價了多種聚驅(qū)后提高采收率方法[1]，并先后開展了現(xiàn)場試驗[2]，試驗效果不理想，需要進一步開展研究。疏水締合聚合物中含有少量疏水基團或疏水鏈的水溶性高分子，其特有的兩親結(jié)構(gòu)使其溶液特性與一般水溶性聚合物差異顯著，近年來在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。通過研究疏水締合三元體系的溶液特性、流動特性及驅(qū)油效果，為其在聚驅(qū)后應(yīng)用提供室內(nèi)研究基礎(chǔ)。

1 溶液特性評價

1.1 增黏性能

黏濃關(guān)系測定實驗結(jié)果表明，締合聚合物與2 500萬聚合物相比，具有明顯的抗堿性和增黏性，如圖1所示。當(dāng)聚合物濃度為1 600 mg/L，2 500萬聚合物溶液黏度為92mPa·s時，與堿和表活劑復(fù)配后的三元體系黏度降至45mPa·s；當(dāng)締合聚合物溶液黏度為81mPa·s時，與堿和表活劑復(fù)配后三元體系黏度可達到162mPa·s，是2500萬聚合物三元體系黏度的3.5倍。

1.2 與表面活性劑配伍性

界面張力評價結(jié)果表明，在聚合物濃度1 000 mg/L，堿濃度為0.6%～1.2%、活性劑濃度為0.05%～0.3%時，兩種三元體系均與表面活性劑具有較好的配伍性，能夠與試驗區(qū)原油形成10-3mN/m數(shù)量級的超低界面張力，如圖2所示。

圖2 不同體系界面張力

1.3 抗剪切性能

配制等黏締合聚合物與2 500萬聚合物三元體系，聚合物濃度分別為1 300和2 500mg/L，測試剪切前后溶液黏度及界面張力。測試結(jié)果表明，剪切后兩種三元體系黏度保留率均可達到50%以上，界面張力保持在10-3mN/m數(shù)量級，詳見表1。

表1 三元體系剪切實驗結(jié)果

2 流動特性評價

配制締合聚合物和2 500萬聚合物三元體系（堿濃度1.2%、表面活性劑濃度0.3%、聚合物濃度1 600mg/L），在尺寸為60 cm×4.5 cm×4.5 cm帶有兩個測壓孔的長巖心上開展流動實驗，實驗所用巖心有效滲透率為200×10-3～250×10-3μm2。實驗結(jié)果表明，兩種三元體系均能夠順利注入，締合聚合物三元體系阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)均較高，且阻力系數(shù)明顯大于殘余阻力系數(shù)，注入壓力傳導(dǎo)比較均勻，具有較好的封堵能力，如圖3所示。

圖3 不同三元體系天然巖心注入壓力與注入體積關(guān)系

3 驅(qū)油效果評價

為了進一步評價三元體系聚驅(qū)后驅(qū)油效果，開展了天然巖心驅(qū)油實驗研究。實驗結(jié)果見表2。從表2可以看出，與2 500萬聚合物三元體系相比，締合聚合物三元體系可在節(jié)省聚合物用量36%的前提下提高采收率3個百分點以上。

表2 三元體系天然巖芯驅(qū)油實驗結(jié)果

4 結(jié)論

且節(jié)省聚合物用量36%。

締合聚合物抗堿性和增黏性優(yōu)于2 500萬聚合物；締合聚合物三元體系封堵能力優(yōu)于2 500萬聚合物三元體系；締合聚合物三元體系較2 500萬聚合物三元體系聚驅(qū)后提高采收率3個百分點以上，

[1]朱海燕．一類油層聚驅(qū)后高濃度驅(qū)和二元驅(qū)的室內(nèi)評價[J]．油氣田地面工程，2011，30（3）：77-78.

[2]王家震．喇嘛甸油田聚驅(qū)后蒸汽驅(qū)提高采收率研究[J]．大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2008，27（5）：114-116.

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.014