驱油用聚合物粘度检测标准研究探讨.pdfVIP

2012年国际水溶性高分子研讨会(中国)论文集 119．2007驱油用部分水解聚丙烯酰胺技术要求，对聚合物溶 方法及技术要求，到Q／SY 液表观粘度的评价不断进行完善，为驱油用聚合物的筛选评价作出了积极贡献，但仍没 有紧扣油藏驱替条件的要求，致使一些在油藏驱替条件聚合物溶液粘度很差的聚合物进 入了现场应用，严重伤害了三次采油技术的健康发展，必须尽快建立反映油藏驱替条件 下的聚合物粘度检测标准。 1驱油对聚合物的最本质要求 长期注水开发的油田，由于油藏的非均质性和油、水粘度的差异，造成注水沿注水 井和生产井间的高渗透层或裂缝突进和指进，致使生产井过早水淹，产油量下降，含水 上升。注入水易进入高渗透条带或裂缝而绕过中低渗透带，降低注入水的波及系数，造 成中、低渗透层动用程度较低或根本未动用，聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量 高分子量水溶性聚合物，增加注入水的粘度，改善油水流度比，扩大油层宏观和微观波 及系数，从而提高采收率【l】，见图1和图2。因此，驱油对聚合物的最本质要求就是在 油藏驱替条件下经济高效的提高注入水溶液的粘度，也就是大庆油田总结的“花钱买粘 度”。 ’ 图1平板模型的水驱试验结果 图2平板模型的聚合物驱试验结果 2聚丙烯酰胺溶液的粘度表征 室内和现场试验表明聚丙烯酰胺分子量越高，在油藏中的保留粘度越大，提高采收 率幅度也越大【2】，大庆油田总结的“花钱买粘度”是特指普通聚丙烯酰胺所具有的性能。 由于聚丙烯酰胺溶液的粘度与温度、矿化度、剪切等条件密切相关，不注明测试条件的 粘度没有任何实质意义，而即使注明测试条件，对不相近条件的应用性能判断也没有指 导作用。 聚丙烯酰胺的分子量以及水解度的测定是在标准条件下进行的，分子量越高的聚 丙烯酰胺溶液粘度越大，水解度在30％～50％时粘度最大，见表l和图3。因此，在固 定水解度条件下，通过分子量可以给使用者一个比较准确的聚丙烯酰胺溶液粘度判断， 2012年国际水溶性高分子研讨会(中国)论文集 进而对聚丙烯酰胺溶液的其它性能，包括驱油效率都会有一个形象的概念，在购买和应 用聚丙烯酰胺产品时，采用分子量参数更能准确给出不同油藏条件下的粘度值区间。 表1聚丙烯酰胺水溶液粘度与表观分子量的关系★ 表观分子量(×106) 2000 1800 1500 1000 水解度(％) 29．O 25 24 25 水溶液粘度 大庆清水’ 64．4 61．8 52．9 42．O (mPa．s) 0977．1996《驱油用聚丙烯酰胺》测定表观分子量和水解度： ·①参照大庆石油管理局企业标准Q忸IQ 其中ca2++M矿+15mg／L；大庆污水的总矿化度为4000mg／L，其中ca2++M矿+60mg／L。 o‘OOO l5OO lOOO ^。-oH×v卿即隶露秣鳝蓝瑷区磔 5OO O O lO ZO 30 40 50 60 聚丙烯酰胺水解度(％mole) 图3聚丙烯酰胺表观分子量与水解度的关系 3新型聚合物溶液的粘度表征发现的问题 在淡水中，聚丙烯酰胺分子的羧钠基产生电性排斥，使分子呈伸展状态，所以增粘 能力很高。在盐水中，聚丙烯酰胺分子的羧钠基的电性遭到屏蔽，分子呈卷曲状态，增 粘能力大幅度下降。水解度(羧钠基含量越高)越大，聚丙烯酰胺分子在盐水中卷曲越 严重，增粘能力越差。尤其在硬水(Ca2+、M92冶量较高时)中，当聚