聚表劑的溶液特性與室內(nèi)驅(qū)油效果評價

龔亞 楊帆 李忠華

摘 要：聚表劑是近些年來出現(xiàn)的一種新型一元驅(qū)油化學(xué)劑，同時具備表面活性劑和聚合物的雙重性質(zhì)。聚表劑驅(qū)油技術(shù)是一種集調(diào)剖及驅(qū)替為一體的新型三次采油技術(shù)。研究表明，相同條件下聚表劑的增黏效果、黏度穩(wěn)定性以及乳化性能均優(yōu)于聚合物溶液。室內(nèi)驅(qū)油實驗表明，聚驅(qū)后聚表劑驅(qū)起到了明顯的降水增油的效果，并可以提高采收率11.2%。

關(guān) 鍵 詞：聚表劑；三次采油技術(shù)；室內(nèi)實驗；提高采收率

中圖分類號：TE 357 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1671-0460（2016）08-2001-03

Abstract： The hydrophobic associating polymer is a new type of oil displacement agent in recent years and it has the dual properties of polymer and surfactant. As an important new technique for tertiary oil recovery， hydrophobic associating polymer flooding combines profile control with displacement. Study shows that viscosity enhancement， viscosity stability and emulsifying property of hydrophobic associating polymer are better than those of polymer solution under the same conditions. Laboratory experiment results show that hydrophobic associating polymer flooding after polymer flooding has not only achieved significant effects of increasing oil and decreasing water， but also improved oil recovery by 11.2%.

Key words： hydrophobic associating polymer； tertiary oil recovery； laboratory experiment； improved oil recovery

目前，隨著三次采油技術(shù)的不斷成熟，聚表劑驅(qū)已經(jīng)成為一種主要的三次采油技術(shù)，并且在國內(nèi)各大油田推廣[1，2]。聚表劑作為一種新型的驅(qū)油劑，并且可逆聚集、分子量較低。聚表劑具有抗生物降解、抗氧化降解、抗機械剪切、耐溫抗鹽、高粘度特性，適用于不同滲透率的油藏[3，4]，且能夠適應(yīng)于不同礦化度油藏條件和直接污水配注，相對現(xiàn)場來說是一種可實現(xiàn)的高效一元化學(xué)驅(qū)并且更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保， 其具備良好的發(fā)展前景。聚表劑具備雙重特性，同事具備流度控制能力和乳化增溶原油能力，不僅能提高驅(qū)油效率擴大波及體積，又能擴大波及體積，是聚合物驅(qū)后提高采出程度的一項新三次采油技術(shù)。大慶油田已針對一類油層、二三類油層、外圍高含水油層和聚驅(qū)后油層開展了聚表劑驅(qū)油先導(dǎo)試驗，并且取得了良好的效果[5]。為了使聚表劑這種新型的驅(qū)油劑進(jìn)一步應(yīng)用于礦場實驗和現(xiàn)場使用中，本文對聚表劑溶液的特性進(jìn)行一些研究，并且對其室內(nèi)實驗室驅(qū)油效果進(jìn)行評價，為礦場試驗的開展提供有力的技術(shù)支持。

1 聚表劑溶液特性

1.1 溶液的粘濃關(guān)系評價

通過“清配污稀”的方法分別配置濃度為在濃度分別為800、1 000、1 500、2 000 mg/L的華鼎I型、煉化III型和一種普通中等分子量聚合物溶液，圖1為兩種不同的聚表劑和聚合物的黏度和濃度關(guān)系曲線。從圖1可以看出，三種化學(xué)劑的濃度變化對黏度均存在影響，隨著濃度增加，體系黏度變大。相比中分聚合物來說，兩種聚表劑的黏度隨濃度的增加幅度明顯高于中分聚合物，并且在濃度相同時，兩種聚表劑的濃度均大于中分聚合物的濃度。 以濃度為1 500 mg/L為例，此時兩種聚表劑的黏度分別為中分聚合物黏度的2.6倍和2.3倍，說明聚表劑相比聚合物有比較好的增黏效果，可以在聚驅(qū)的基礎(chǔ)上繼續(xù)提高驅(qū)替液黏度。

1.2 溶液穩(wěn)定性評價

配制相同濃度（1 500 mg/L）的兩種聚表劑和聚合物溶液在恒溫45 ℃的條件下放置一定的時間測試這三種化學(xué)劑的黏度，其結(jié)果如圖2所示，三種化學(xué)劑的濃度均對其本身的黏度及穩(wěn)定性存在影響，隨著時間的推移，中分聚合物黏度呈現(xiàn)下降的趨勢，并且趨勢很平緩；而兩種聚表劑溶液的黏度并沒有下降，在最開始時期這兩種聚表劑黏度還呈大幅度上升的趨勢，說明這兩種聚表劑都發(fā)生了嚴(yán)重的自交聯(lián)反應(yīng)，黏度達(dá)到一定值后，隨著時間的增加緩慢下降，但整體的粘度值保持的較好。

1.3 溶液乳化能力評價

采用清配污稀的方式分別配制濃度為500、700、1 000、1 500 mg/L的聚表劑溶液和普通中分聚合物溶液，分別將其與模擬油以1：1的比例混合并且均手動震蕩50次左右，將恒溫箱溫度設(shè)置為45 ℃，并將這些化學(xué)劑放置在恒溫箱中24 h靜止分層，結(jié)果如圖3所示，在相同的乳化客觀條件下，在濃度不同的中分普通聚合物溶液與原油之間乳化現(xiàn)象均沒有發(fā)生，但是不同濃度聚表劑溶液與原油均發(fā)生了乳化，其乳狀液類型以油包水型為主，且隨聚表劑的濃度越高，乳化能力越強。

2 室內(nèi)聚表劑驅(qū)油效果評價

本次室內(nèi)實驗采用三管并聯(lián)的方法將（高、中、低）三塊滲透率不同的人造巖心，并且在巖心的采出端采用分流計量方法記錄和分析聚驅(qū)后聚表劑驅(qū)在各個滲透層的驅(qū)替效果。本次采用的三支巖心均為人造石英砂澆鑄巖心，三種人造巖心滲透分別為1 000×10-3、750×10-3以及300×10-3μm2，巖心尺寸均為4.5 cm×4.5 cm×30 cm。實驗的方案如下：首先前期水驅(qū)至綜合含水率98%，再注入0.7 PV（空隙體積倍數(shù)）濃度為1 000 mg/L的中分聚合物，后續(xù)水驅(qū)至綜合含水率98%，再注入0.7 PV（空隙體積倍數(shù)）濃度為1 500 mg/L的聚表劑，最后后續(xù)水驅(qū)含水率到98%，即實驗結(jié)束。室內(nèi)驅(qū)油實驗結(jié)果表明，在中分聚合物驅(qū)后再注入聚表劑，平均提高采收率11.2%，三個（高、中、低）滲透層采收率分別提高7.3%、12.8%和13.7%。綜上所述，應(yīng)用聚表劑驅(qū)的化學(xué)劑驅(qū)油技術(shù)確實能夠進(jìn)一步挖潛儲層開采剩余油的潛能，提高儲層原油的采出程度。

3 結(jié) 論

（1）相同條件下聚表劑的增黏效果、黏度穩(wěn)定性以及乳化性能均優(yōu)于聚合物溶液。

（2）室內(nèi)驅(qū)油實驗表明，聚驅(qū)后聚表劑驅(qū)起到了明顯的降水增油的效果，并可以提高采收率11.2%。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王德民. 發(fā)展三次采油新理論新技術(shù)，確保大慶油田持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展[J]. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2001，20（3）：1-7.

[2] 牛金剛. 大慶油田聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)的實踐與認(rèn)識[J]. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23（5）：91-93.

[3] 王磊，鄭紅梅，孫海濤，等. 聚表劑理化性能評價及流動特征研究[J]. 吐哈油氣，2012（1）：33-35.

[4] 牛麗偉，盧祥國，王樹霞，等. 聚表劑溶液性質(zhì)特征及其機理分析[J]. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2010，29（1）：110-114.

[5] 廖廣志，牛金剛，邵振波，等. 大慶油田工業(yè)化聚合物驅(qū)效果及主要做法[J]. 大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2004，23（1）：48-51.