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疏水缔合聚合物室内研究与现场应用

魏举鹏  
【摘要】:与油田广泛应用的聚丙烯酰胺相比,疏水缔合聚合物溶液具有高效增粘性、抗温抗盐性、抗剪切性和剪切恢复性,这些特性使疏水缔合聚合物在EOR领域具有广阔的应用前景,可望代替HPAM用作高温、高盐油藏三次采油的聚合物驱油剂和复杂油藏条件下的调堵剂。 本文在大量文献调研的基础上,开展了疏水缔合聚合物在高温高盐油藏条件下的室内研究与矿场试验,进一步验证疏水缔合聚合物溶液在这种条件下是否仍具有高效增粘性、抗温抗盐性、抗剪切性和剪切可逆性。这种试验有望解决部分水解聚丙烯酰胺在高温高盐油藏的不稳定性问题、聚合物驱或复合驱油时油田的淡水资源缺乏问题、部分水解聚丙烯酰胺凝胶类调剖体系在高温高盐油藏的不稳定性问题,因此本文的研究不仅具有理论意义,而且具有现实意义。 疏水缔合聚合物在渤海绥中高孔高渗高盐油藏的室内研究和矿场应用证明,其溶解性可以满足现场注聚的要求;在油藏条件下仍具有理想的增粘性、抗剪切性和长期稳定性;具有较好的流度控制能力和降低渗透率的能力;同时证明缔合聚合物溶液在宏观研究和油层流动中都能形成超分子聚集体和网络结构,从而具有显著的增粘能力;解决了海上注聚的淡水资源缺乏问题。 利用疏水缔合聚合物分子上疏水基的物理交联作用,通过在疏水缔合聚合物溶液中加入交联剂,使物理交联与化学交联相结合,产生具有高强度的三维网状结构,研制出了耐温抗盐缔合聚合物调剖体系。该体系具有成胶时间适中、稳定性好、理想的抗温、抗盐和抗剪切性;具有很好的剖面改善能力;同时该调剖体系可以节约聚合物和交联剂的用量。在此基础上分析了疏水缔合聚合物调剖体系的成胶机理。 在高温(95℃以上)高盐(17×10~4mg/L)油藏条件下,缔合聚合物溶液的稳定性比较好;在调剖体系注入地层没有成胶之前,缔合聚合物溶液可以充分发挥其剪切稀释特性;注入地层深部以后,由于其剪切可逆性仍可继续保持较高的粘度、可继续成胶,因此能进行深部调剖。 缔合聚合物调剖体系矿场试验表明,缔合聚合物在高温高盐油藏的条件下仍能保持长期的稳定,证明其具有抗高温、高盐的特性,具有高效增粘性,具有剪切可逆性;缔合聚合物调剖体系具有较好的剖面改善能力,解决了高温高盐油藏条件下常规聚合物调剖体系的不稳定性问题。 从现场应用看,无论缔合聚合物作为驱油剂还是作为调剖体系,均表现出良好的耐温耐盐和抗剪切作用。不管是在高温、高盐还是高孔、高渗等复杂油藏,该聚合物均取得了很好的应用效果,从而拓展了聚合物在提高采收率领域的应用范围。


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