一种新型深部调驱剂的研制

一种新型深部调驱剂的研制

飞阳滩油田聚合物驱油量研究取得了良好的高产效果。与此同时,在聚合物驱后转后续水驱过程中,油田含水上升速度和产油递减快的问题逐步暴露出来,为了保持油田的长期持续稳产,防止水驱后迅速窜进,影响油田的高效开发,必须进一步研究与聚驱后转后续水驱过程相适应的配套技术。调剖堵水是“控水稳油”的有效措施,但调剖堵水存在用量和机理两方面的局限性,于是发展了“2+3”技术,并提出和开展了深部调驱技术。目前国内外深部调驱技术包括弱凝胶深部调驱技术和胶体分散体深部调驱技术。由于目前的深部调驱剂都是由聚丙烯酰胺作基础原料,因此,要求其使用的地层水矿化度要小于20000mg/L,地层温度要小于93℃,地层的渗透率大于100×10-3μm2。而随着油田的开发,高温、高盐以及低渗透问题日益突出,这就限制了深部调驱技术在油田的广泛应用。为了克服聚丙烯酰胺深部调驱剂的局限性,本文研究了一种乳化树脂深部调驱剂。1实验部分1.1填砂管与平板模型驱替装置实验仪器:标准筛(Ф50×50-0.09/0.063GB6003.1-1997),填砂管与平板模型驱替装置,恒温水浴等。实验试剂:JFM5树脂专用乳化剂(工业品),5种油溶性树脂(自制)。1.2乳化树脂稳定性的测定乳化树脂的制备:向已启动的容量为3L的乳化器内加入一定量的水,升温至90℃,低速搅拌,缓慢撒入一定量的乳化稳定剂和一定量的JFM5树脂专用乳化剂,搅拌至完全溶解。将搅拌机调至高速,边搅拌边加入一定量的温度为160℃的油溶性树脂,搅拌至形成均匀的分散体。乳化树脂稳定性的测定:乳化树脂的稳定性用树脂颗粒聚集分数表达。树脂颗粒聚集分数用筛选法测定。残余阻力系数的测定:按SY/5336“冻胶型堵水剂性能评价”标准测定。2结果与讨论2.1基于高分子组分的聚合反应乳化树脂深部调驱剂是由油溶性合成高分子和表面活性剂复配而成,在水中可形成粒径小于2μm的稳定分散体系。体系中的高分子组分在地层中遇到水时可先软化后聚合,从而形成可堵塞水道的成分,当高分子组分在地层中遇到油时,高分子可溶解在油中,具有堵水不堵油的优良性能。体系中的活性剂成分可降低油水界面张力,起提高洗油效率的作用。2.2油溶性树脂非织造材料油溶性树脂由炼油中催化裂化的副产物聚合而成,属线性高分子。室内改变合成条件合成了系列油溶性树脂,分别编号为DS-A到DS-E。测定它们的性质,结果见表1。2.3乳化树脂的性能评价2.3.1稳定性分散体系(1)不同质量分数乳化树脂的稳定性。测定了不同质量分数的乳化树脂中树脂颗粒的聚集分数,实验结果说明,乳化树脂体系中树脂的质量分数大于0.1时,该体系基本不聚集,是稳定的分散体系;乳化树脂体系中树脂的质量分数小于0.1时,该体系随树脂质量分数减小越来越不稳定,这主要是由于此时体系中乳化剂和稳定剂浓度低造成的。(2)矿化度对乳化树脂稳定性的影响。30℃条件下,测定了不同矿化度条件对树脂质量分数为0.1的乳化树脂稳定性的影响,实验结果见表2。表2说明,矿化度小于40000mg/L时,矿化度对乳化树脂的稳定性影响不大;矿化度大于40000mg/L时,随矿化度增加乳化树脂的稳定性变差。2.3.2阻燃树脂岩心封堵性能用Ф25mm×350mm的填砂管模型做封堵实验;岩心平均渗透率350×10-3μm2,平均孔隙体积为50cm3;驱油实验温度为70℃;驱替速度为3cm3/min。(1)树脂软化点对封堵性能的影响。70℃条件下,测定了软化点为53℃、71℃和86℃三种树脂乳状液的封堵性能,实验中注入0.2Vp质量分数为0.1的乳化树脂,实验结果见表3。表3说明,当实验温度与树脂的软化点相近时有最佳的封堵效果。(2)不同浓度乳化树脂的封堵性能。70℃条件下,用软化点为71℃的树脂制备乳化树脂,用蒸馏水稀释成不同浓度的体系,封堵实验中乳化树脂的注入量为0.2Vp,实验结果见图1。图1说明,随树脂质量分数的变化,岩心封堵后的残余阻力系数先增加后下降,即存在最佳值。当树脂质量分数大于0.15时,随树脂质量分数增加,封堵作用减小,这对深部调驱是有利的。(3)注入量对封堵性能的影响。70℃条件下,用软化点为71℃的树脂制备乳化树脂,用蒸馏水稀释成树脂质量分数为0.1的体系,测定了乳化树脂注入量对封堵性能的影响,实验结果见图2。图2说明,随乳化树脂注入量的增加,岩心封堵后的残余阻力系数先增加后下降,即存在最佳值。当注入量大于0.4Vp时,随注入量增加,封堵作用减小,对深部调驱也是有利的。(4)乳化树脂的选择性堵水作用。70℃条件下,测定了软化点为71℃油溶性树脂乳状液的对水封堵性能,实验中注入0.2Vp的质量分数为0.1的乳化树脂,实验测得乳化树脂的残余阻力系数为22.9。将该岩心继续用煤油驱替,驱替量为3Vp,然后再用盐水驱替,测定的残余阻力系数为1.84,说明煤油可有效解除油溶性树脂的堵塞,该体系可用于选择性堵水。2.3.3乳化树脂调驱剂平均孔隙体积用250mm×250mm×20mmER树脂胶结的平板模型做驱油实验;岩心平均渗透率530×10-3μm2,平均孔隙体积为320cm3;驱油实验温度为60℃;驱替速度1cm3/min;实验用原油(60℃)粘度为55mPa·s。测定了质量分数为0.1的乳化树脂调驱剂在注入不同孔隙体积倍数时的采收率,实验结果见图3。图3说明,该调驱剂具有提高采收率的作用,能在盐水驱26.5%采收率的基础上进一步提高采收率至55.7%。3乳化树脂深部调驱剂的制备及其性能评价(1)合成了系列不同软化点油溶性树脂,合成的油溶性树脂随软化点的增加在油中的溶解性变差。(2)利用合成的油