劉 婷

(東北石油大學(xué) 黑龍江 大慶 163318)

Cr3+凝膠動(dòng)態(tài)循環(huán)成膠界限室內(nèi)評(píng)價(jià)

劉 婷

(東北石油大學(xué) 黑龍江 大慶 163318)

選取中分分子量聚合物，HD-4、HD-5、HD-6型交聯(lián)劑配制的Cr3+凝膠在經(jīng)過(guò)五層互成45度25目篩網(wǎng)循環(huán)裝置的條件下分別對(duì)Cr3+凝膠體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)成膠濃度界限進(jìn)行評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)表明：聚合物成膠最低濃度在800～850mg/L，對(duì)應(yīng)交聯(lián)劑成膠最低濃度為70mg/L～90mg/L，低濃度的Cr3+凝膠體系成膠時(shí)間一般在24h～120h之間，成膠后體系粘度會(huì)顯著上升，表明Cr3+凝膠體系成膠。

凝膠體系;動(dòng)態(tài)成膠;濃度界限

引言

薩南開發(fā)區(qū)自2003年以來(lái)，共在一類、二類油層不同注聚階段的5個(gè)區(qū)塊上開展了Cr3+也結(jié)合其油層特征，分別量化了Cr3+凝膠體系濃度、段塞大小、候凝時(shí)間以及與聚合物段塞的交替參數(shù)。為了使Cr3+凝膠驅(qū)油技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中選井選層原則性更強(qiáng)，參數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，使之形成一套技術(shù)規(guī)范，更好地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)或推廣應(yīng)用，所以需要優(yōu)選出Cr3+凝膠體系成膠最低濃度界限，在提高采收率的同時(shí)又能達(dá)到節(jié)省化學(xué)劑降低開發(fā)成本的目的。

一、實(shí)驗(yàn)條件

(一)實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備

聚合物為大慶油田生產(chǎn)的中分(1300×104)，有效含量88%。交聯(lián)劑為大慶油田采油二廠提供型號(hào)為HD-4、HD-5和HD-6型交聯(lián)劑，有效含量2.5%。實(shí)驗(yàn)用水為大慶油田采油二廠2#配制站和大慶油田采油二廠南三東注入站污水。實(shí)驗(yàn)鉻微凝膠體系黏度通過(guò)美國(guó)LVDV-Ⅱ+PRO布氏黏度計(jì)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試溫度為油藏溫度45℃。 動(dòng)態(tài)成膠性能通過(guò)常規(guī)驅(qū)替實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，該裝置包括恒速恒壓泵、巖心夾持器、500ml活塞容器、25目不銹鋼篩網(wǎng)等。

(二)實(shí)驗(yàn)方法

恒速法，速度0.5ml/min。

以表1-1實(shí)驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，每次聚合物濃度上調(diào)100mg/L，或者交聯(lián)劑濃度上調(diào)10mg/L，體系均經(jīng)過(guò)預(yù)剪切(剪切速率)，流經(jīng)循環(huán)剪切模擬裝置后，檢測(cè)粘度出口粘度。

檢測(cè)90天粘度(0、2、4、6、12、24、72、120、168、360、720、1440、2160)小時(shí)動(dòng)態(tài)條件下使鉻微凝膠體系通過(guò)5層互成45°角的25目篩網(wǎng)，實(shí)驗(yàn)方案見下表。

表1 動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)濃度基礎(chǔ)表

二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

(一)中分聚合物-HD-4型交聯(lián)劑

當(dāng)交聯(lián)劑濃度為70mg/L，聚合物濃度為500和700mg/L時(shí)，體系粘度上升到1000mpa·s以上，但是未能保持穩(wěn)定，最后粘度急劇下降到10mpa·s以下，雖然聚合物濃度為700mg/L時(shí)，粘度峰值達(dá)到過(guò)4000mpa·s以上，粘度保持穩(wěn)定超過(guò)30天，但是在60天的監(jiān)測(cè)點(diǎn)粘度下降到1000mpa·s以下，不符合現(xiàn)場(chǎng)要求，所以中分聚合物，HD-4型交聯(lián)劑的最低成膠濃度界限為P800mg/L+Cr70mg/L。

(二)中分聚合物-HD-5型交聯(lián)劑

交聯(lián)劑濃度從70mg/L遞增到80mg/L，聚合物濃度從550遞增到850mg/L,當(dāng)聚合物濃度小于850mg/L，交聯(lián)劑濃度小于70mg/L時(shí)，體系粘度經(jīng)過(guò)三天的候凝粘度顯著上升，在5天時(shí)達(dá)到峰值3000mpa·s左右。但是隨著候凝時(shí)間的增加，凝膠體系粘度不能保持穩(wěn)定，脫水破膠，在15天后下降到1000mpa·s以下，所以850mg/L+Cr80mg/L為恒速條件下，25目篩網(wǎng)，中分聚合物HD-5型交聯(lián)劑的最低成膠濃度界限。

(三)中分聚合物-HD-6型交聯(lián)劑

當(dāng)聚合物濃度小于等于850mg/L，交聯(lián)劑濃度上升到80mg/L時(shí)，體系粘度只是有短時(shí)間的上升，粘度也能達(dá)到2000mpa·s左右，但是由于聚合物濃度過(guò)低，體系粘度并不能保持穩(wěn)定很長(zhǎng)時(shí)間，在360小時(shí)以后脫水破膠顯著下降到200mpa·s左右，只有當(dāng)聚合物濃度達(dá)到850mg/L，交聯(lián)劑濃度為90mg/L時(shí)，粘度能在1000mpa·s以上穩(wěn)定超過(guò)60天，認(rèn)為此時(shí)的濃度為體系成膠的最低濃度界限。

25目篩網(wǎng)動(dòng)態(tài)成膠臨界濃度實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。

表2 25目篩網(wǎng)動(dòng)態(tài)成膠臨界濃度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

三、小結(jié)

1.HD-4、HD-5、HD-6三種交聯(lián)劑在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出的交聯(lián)效果有所不同，HD-4型交聯(lián)劑交聯(lián)效果最好，成膠濃度界限也最低，HD-6的交聯(lián)效果不如其它兩種，所以此類型交聯(lián)劑的最低成膠濃度界限是三種交聯(lián)劑中最高的，HD-5型交聯(lián)劑的交聯(lián)效果介于兩者之間，通過(guò)優(yōu)選交聯(lián)劑型號(hào)，根據(jù)鉻凝膠體系的成膠時(shí)間、成膠強(qiáng)度不同，交聯(lián)劑延遲成膠的情況下，可使鉻凝膠體系近可能注入到地層深部去成膠，以進(jìn)一步擴(kuò)大鉻凝膠體系的波及體積。

2.鉻凝膠體系中聚合物濃度和交聯(lián)劑的濃度，其體系的成膠時(shí)間和成膠強(qiáng)度不一樣，鉻凝膠體系中聚合物、交聯(lián)劑濃度相對(duì)高可做為調(diào)剖劑;鉻凝膠體系中聚合物、交聯(lián)劑濃度相對(duì)低可用做驅(qū)油劑。

3.根據(jù)交聯(lián)劑和聚合物濃度的不同，體系成膠也稍有差別，配方濃度高一些的鉻微凝膠體系在24小時(shí)左右粘度就有顯著上升，體系濃度稍低一些的也在120小時(shí)左右成膠，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要通過(guò)配方濃度控制成膠時(shí)間和成膠強(qiáng)度。

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劉婷(1990-)，女，東北石油大學(xué)，研究生，方向：提高油氣采收率理論與技術(shù)。