抗盐聚合物驱油体系性能研究

抗盐聚合物驱油体系性能研究

姜浩

大庆炼化公司 黑龙江大庆 163000

摘要：现阶段在实际的油田工程当中聚合物驱油体系当中常见应用到的聚合物其主要是基于高分子状态下的水解聚丙烯酰胺，这样的聚合物其实际呈现出相对较弱的抗盐性，在油田当中如若出现污水现象则不能够及时的进行良好的平衡回注效果，造成成本的增加与生态环境影响，而基于这样的问题，生成抗盐聚合物，能够在污水当中形成较好的粘度，以较大的分子尺寸形成较好的驱油效果。

关键词：聚合物；抗盐；驱油体系

引言：在我国众多的油田工程当中应用到聚合物驱油现阶段形成了相对较好的集中经济成果，能够促进油田工程的高产与稳产，研发全新的适用污水的抗盐性聚合物成为了近年来研究聚合物驱油的关键问题，进而保障抗盐聚合物在油田工程当中的应用形成良好的驱油效果，降低成产成本形成较好的工程生态环境。

1 实验条件

1.1实验应用药剂

主要是针对于聚合物的使用进行研究，因此应用到的实验药剂主要包括二元线性共聚物、多元共聚物、缔合聚合物、超高分子量部分的水解聚丙烯酰胺（简称超高分聚合物）以及中分聚合物等。同时在油田当中获取部分污水以及深度处理污水，结合实验用油以及实验区中的用油等开展实验。

1.2实验应用仪器

主要是应用到LV-DVII型号的布氏粘度计以及精细化的电子天平，保障最高的精确值能够达到1.0001g，以及恒温箱，在准备好这些相应的实验器材后则可以基于抗盐聚合物驱油体系性能进行研究分析。

2 实验结果

2.1溶液基础性能对比

2.1.1聚合物溶液增粘效果

应用到污配污稀的配制方式，聚合物溶液的实际配制浓度需要能够相应的达到5000mg/g，并稀释到40mPa.s时，各种不同的聚合物其实际的浓度能够达到以下标准。其中二元线性共聚物的浓度为1200mg/L，多元共聚物其浓度约为3660mg/L，缔合聚合物其实际浓度能够达到8800mg/L，超高分聚合物溶液浓度则为1190mg/L，而相应的中分聚合物其溶液浓度则为1670mg/L。经过相关溶液的实际浓度对比发现，各种不同的聚合物其实际的浓度相较于中分聚合物的实际增粘度相对较高。

2.1.2聚合物抗剪切性对比

将各种聚合物溶液的实际粘度控制在40mPa.s的配比时对抗剪切性进行对比，进而分析聚合物溶液的实际粘度，二元线性共聚物与超高分析聚合物的实际抗剪切性与中分聚合物处于相一致的状态^[1]。而相对来讲，展现出较强增粘性的多元聚合物以及缔合聚合物相反具有相对较差的抗剪切性，这是由于在二元线性聚合物以及超高分子聚合物中的实际分子量相对较大，且具有相对较长的分子链，因此形成的抗剪切性能够与中分聚合物处于相一致的状态。但是相对来讲，在实际当中聚合物其抗盐效果主要是基于分子链当中存在的刚性基因以及疏水单体所形成的，因此中分聚合物其实际浓度相对较低的环境当中形成高剪切作用下会产生相对较少的增粘片段，产生相对较大的粘度下降效果。

2.1.3聚合物时间稳定性

40mPa.s增粘效果的聚合物溶液在恒温条件下进行稳定性的实验，结合图1不难发现，二元线性共聚物（KY-1）存在着相对较好的粘度稳定效果，在经过长达90天后的检验后，仍旧能够达到相对较好的69.5的粘度保留率。而相对的，多元共聚物（KY-2）在实验进行到第三天后能够出现较为明显的增粘效果，但是随后粘度保留率处于直线下降的状态，最终在第30天中的实际粘度则表现为23.1%。与此同时缔合聚合物（KY-3）其在实验当中表现出的实际粘度稳定向则始终介于两种不同的抗盐聚合物之间。这是由于在二元线性共聚物的分子链上存在着明显的磺酸根单体结构，对分子当中的酰胺基起到了一定的保护作用，进而最该聚合物中的分子结构序列进行相应的调整，促使羧基中的静电排斥能力同样受到保护，在分子内的丙烯酸以及丙烯酰胺的共同作用下呈现出相对较高的粘度保留效果。

图1 聚合物溶液粘度保留时间变化图

2.2分子尺寸与注入能力

2.2.1聚合物溶液的分子动力学尺寸

应用到微孔滤膜法对水溶性聚合物分子产生水动力直径进行研究，需要在处于既定的压力范围值当中，结合不同孔径系数的微孔滤膜，流通聚合物溶液后对滤除溶液的实际浓度进行检测，并相应的绘制出浓度与滤膜孔径关系曲线。基于曲线当中的拐点就能够相应的认定有关于聚合物分子其对应的水动力学直径参数。通过对比不同的聚合物其实际的尺寸，不难发现多元共聚物其中的刚性基因以及疏水基团所产生的水动力学直径尺寸相较于中分聚合物相对较大，能够达到3倍状态。并且在少量刚性基因中的超高分聚合物中的水动力学尺寸同样较大，因此不难发现基于抗盐聚合物来将，其中分子结构的实际效果对于溶液性能具有关键性的影响作用。

2.2.2阻力系数与参与阻力系数

40mPa.s粘度下的污配污稀配制效果，在人造岩芯当中以0.3.ml/min的速度缓慢注入以上不同的聚合物溶液，通过对比实验效果发现，如若在抗盐聚合物当中所存在的分子其实际尺寸相对较大，则相应的在驱替过程当中接受的阻力相对较大。因此在众多的聚合物当中经过实验测试不难发现，基于中分聚合物作为基础的评定参数来讲，所有的聚合物其实际产生的阻力系数都相对的大于中分聚合物。并且，在这其中除了二元线性共聚物，剩余的三种抗盐聚合物也相应的呈现出更高的残余阻力系数。这主要是由于在油田的污水当中，二元线性共聚物其实际的分子结构大多数的情况下以线性呈现，进而在后续的水驱效果下，也能够在相对较为狭小的孔道当中穿过，因此会产生相对较低的残余阻力系数

^[2]。

2.3驱油效果对比

应用到贝雷岩芯进行水驱，促使聚合物溶液的实际含水量都能够达到98%以上，将聚合物溶液以0.3.ml/min的速度进行注射，维持其粘度始终为40mPa.s，促使后续的水驱仍旧能够达到98%的含水量。结合众多的实验研究结果发现，抗盐聚合物当中在分子结构中引进功能单体，中分聚合物的实际驱油效果明显最差。在油田工程当中，处于相同的油层条件时将会产生相对较大的阻力系数。则此时的聚合物溶液相应的会在空隙当中产生相对较大的渗流阻力，二者参数始终处于正比状态，对油层波的提升起到助力效果。如若产生的剩余阻力系数数值逐渐提升，则相应的会降低孔隙的介质渗透效果，形成更加良好的驱油作用。

结束语：通过相关实验研究发现，在抗盐聚合物当中引入功能单体，能够形成相对较好的污水粘度效果，并以更大的分子尺寸在实际当中形成相对较高的粘度附着性，进而能够形成有效的聚合物驱油效果。

参考文献：

[1]仲丛欣.抗盐聚合物驱油体系性能分析[J].化学工程与装备,2021(08):124-125+127.

[2]刘坤,宋新旺,曹绪龙.耐温抗盐交联聚合物驱油体系性能评价[J].油气地质与采收率,2004(05):65-67+85.