張榮明，高學良，任春燕，王梓桐

（1.東北石油大學化學化工學院，黑龍江大慶163318；2.大慶油田有限責任公司a.第二采油廠第三作業(yè)區(qū)地工隊；b.大慶油田有限責任公司第八采油廠，黑龍江大慶163514）

油田化學

EPI-DMA共聚物在聚驅(qū)采出工藝中降粘防蠟作用研究

張榮明1*，高學良1，任春燕2a，王梓桐2b

（1.東北石油大學化學化工學院，黑龍江大慶163318；2.大慶油田有限責任公司a.第二采油廠第三作業(yè)區(qū)地工隊；b.大慶油田有限責任公司第八采油廠，黑龍江大慶163514）

大慶油田部分聚驅(qū)采出井出現(xiàn)采出液粘度過高及結(jié)蠟嚴重問題，導致抽油桿下行滯后，影響油井正常生產(chǎn)。本文針對該問題研制出環(huán)氧氯丙烷-二甲胺共聚物作為一種高效降粘防蠟劑，室內(nèi)測定該降粘防蠟劑對原油防蠟率在50%以上，含油聚合物溶液降粘率可達70%以上，現(xiàn)場應用效果顯著。

EPI-DMA共聚物；聚驅(qū)井；降粘；防蠟

聚合物驅(qū)自工業(yè)化應用以來，取得了明顯的驅(qū)油效果[1]，但隨著高濃度、高分子量HPAM注入地層，導致聚驅(qū)采出井中采出液粘度明顯增加[2]，析蠟量增大，抽油機最大懸點載荷增加，最小懸點載荷減小，從而使抽油桿下行阻力隨之增大，加重抽油機井管桿偏磨，縮短檢泵周期，影響聚驅(qū)正常生產(chǎn)[3，4]。目前，現(xiàn)場針對這一問題常采用熱洗井的方法進行溶蠟降粘，但該方法不能有效作用聚丙烯酰胺，且隨著油井結(jié)蠟嚴重，熱洗井次數(shù)逐漸增多，作業(yè)費用也增加[5]。

為此，合成出一種陽離子型低聚物環(huán)氧氯丙烷-二甲胺共聚物（EPI-DMA）。一方面，EPI-DMA為一種季銨鹽型水溶性活性劑，改變結(jié)蠟表面的性質(zhì)，即由于活性劑可吸附在結(jié)蠟的抽油桿表面，使它變成極性表面并有一層水膜，不利蠟在其上沉積，從而起到防蠟的作用；另一方面，EPI-DMA分子鏈上的正離子可中和采出井下陰離子型聚丙烯酰胺，使體系電性改變，分子鏈蜷縮，從而起到降粘作用。通過室內(nèi)實驗及現(xiàn)場應用，取得良好效果。

1 實驗部分

1.1 材料、試劑及儀器

大慶油田提供油田污水及原油；HPAM（相對分子質(zhì)量1.70×107大慶采油一廠）；環(huán)氧氯丙烷、二甲胺均為分析純，天津大茂化學試劑廠。

DS-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限責任公司）；DZF-6030A型真空干燥箱（上海一恒科技有限公司）；Brookfield DV-II+型布氏粘度計（美國布氏工程實驗室股份有限公司）。

1.2EPI-DMA共聚物制備

環(huán)氧氯丙烷及二甲胺在一定條件下共聚，生成一種水溶性季銨鹽型陽離子低聚物，反應方程式如下：

1.3 實驗方法

現(xiàn)場原油樣品取自聚驅(qū)抽油桿下行滯后井10-PS3013，經(jīng)脫水后分析其組成，測得含蠟量為28.9%，膠質(zhì)、瀝青質(zhì)總量為18.5%，凝點46℃；防蠟率采用行業(yè)標準SY/T 6300-2009《采油用清、防蠟劑技術條件》的方法測定。HPAM溶液用油田污水配制，布氏粘度計測定粘度，記錄數(shù)據(jù)，繪制曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同EPI-DMA濃度測定原油防蠟率

EPI-DMA濃度分別0.3%、0.5%、0.7%、1.0%的溶液，在45℃下測定其對原油的防蠟率，結(jié)果見圖1。

圖1 不同EPI-DMA用量對原油防蠟影響Fig.1Effect of different EPI-DMA concentration on crude oil wax control rate

由圖1可知，隨著EPI-DMA濃度的增加，防蠟率呈上升的趨勢，在0.3%～1.1%濃度區(qū)間，防蠟率增加趨勢明顯，當濃度大于1.1%，防蠟率增加趨勢開始變緩?？偟脕碚f，隨著防蠟劑的加入，防蠟率從28.8%上升到53.4%，因此，EPI-DMA具有一定的防蠟作用。

2.2 含油聚合物溶液降粘實驗

通過對現(xiàn)場聚驅(qū)井采出液性質(zhì)分析，發(fā)現(xiàn)采出液中含聚濃度在200～800mg·L-1之間，含油率在5%～13%之間，因此，為更接近采出井采出液性質(zhì)，用油田污水配制200、400、600、800、1000mg·L-1聚丙烯酰胺，分別與原油按一定比例充分混合攪拌均勻，測定粘度后在45℃下與1.0%濃度EPI-DMA溶液混合，30min后測定粘度并計算降粘率，見表1。

表1 EPI-DMA在不同含油率及含聚濃度下的降粘率/%Tab.1

由表1可知，當作用體系中不含油時，即EPI-DMA對純聚丙烯酰胺溶液降粘效果顯著；而當體系加入油時，其粘度明顯增加，而EPI-DMA的加入可起到一定的乳化降粘的作用，隨著含油率的增加，降粘率有所下降，但含聚濃度小于600mg·L-1，含油率低于10%時，降粘率仍可達到70%以上。

2.3 室內(nèi)高壓模擬降粘工藝實驗

由于隨著井深的增加，井下壓力也隨之增大，為更接近現(xiàn)場加藥工藝，采用室內(nèi)高壓模擬降粘實驗的方法評價EPI-DMA的防蠟降粘效果。將EPI-DMA溶液置于中間容器中，與裝有油水混合物及壓力表的耐高壓罐相連，打開平流泵將防蠟劑通過中間容器注入罐內(nèi)，震蕩混合后30min測粘度，結(jié)果見圖2。

圖2 不同濃度及壓力對降粘影響Fig.2Effect of concentration and pressure on the viscosity-reducing

由圖2可知，在一定壓力下EPI-DMA同樣具有良好的降粘效果，當濃度在0.8%時降粘率便可達到75%以上，同時壓力的增高對降粘有促進作用。

3 現(xiàn)場應用

選擇抽油桿滯后嚴重聚驅(qū)抽油機井L11 -PS2725進行現(xiàn)場試驗，該井含油率為8.3%，含聚濃度342mg·L-1，加藥前一天熱洗井，采用專用加藥車加藥的方式邊起抽邊加藥，最高注入壓力10MPa，加藥后停井，2h后啟抽15min循環(huán)試驗藥劑后停機24h，加藥前采出液濃度26.4mPa·s-1，加藥后下降到17.2mPa·s-1，最大載荷與最小載荷之差下降了2.7kN。試驗前沖次4.4次·min-1，下行滯后10～20cm，正常生產(chǎn)1d后，滯后現(xiàn)象消失。試驗前后示功圖見圖3。

Research of viscosity reducing and wax control on the polymer flooding production process by EPI-DMA copolymer

ZHANG Rong-ming1，GAO Xue-liang1，REN Chun-yan2a，WANG Zi-Tong2b
（1.College of Chemistry&Chemical Engineering,Northeast Petroleum University,Daqing 163318,China; 2a.Oil Recovery Plant No.2;b.Oil Recovery Plant No.8,Daqing Oilfield Corp.Ltd.,Daqing 163514,China.）

Part of Daqing oil field polymer flooding wells had been found that produced liquid viscosity was too high and paraffin deposit was serious,leading to sucker rod down lag,affecting the normal production.In this paper,epichlorohydrin-dimethylamine copolymer was developed as an effective viscosity paraffin inhibitor.Laboratory studies showed that the rate of crude wax control was more than 50%,viscosity-reducing rate of oil polymer solution was up to 70%.The field application effect was remarkable.

EPI-DMA copolymer；polymer flooding well；viscosity reducing；wax control

TE375

A

10.16247/j.cnki.23-1171/tq.20150334

2015-01-30

張榮明（1966-），男，遼寧盤錦人，副教授，主要研究方向：油田化學。