甲酰胺对聚合物溶解时间及渗流特征的影响

海上油田由于受平台空间的限制,撬装化和平台化配注工艺无法完全满足需求,而且装置加速溶解导致聚合物溶液黏度损失。实验以疏水缔合聚合物AP-P4为研究对象,分析了母液配制浓度对基本溶解时间、聚合物溶液性能以及渗流特征的影响规律。结果表明,随着甲酰胺的体积分数的增加,聚合物基本溶解时间先减少后增加;体积分数为0.020时,5 000 mg/L AP-P4基本溶解时间缩短至了20%,黏度保留率为98.24%,注入地层后能起到有效扩大波及体积的作用,AP-P4聚合物分子抗卷曲和收缩能力影响较小,能够很好地适应高矿化度油藏条件;甲酰胺使AP-P4的阻力和残余阻力系数和最终采出程度影响较小。     

聚合物调配注入自动控制及计算机监控一体化

聚合物驱普遍采用“集中配液，分散注入”的建站模式，聚合物干粉和清水通过分散溶解和罐群熟化工艺集中配制成5000mg／L的聚合物母液，聚合物母液与污水调配分散注入到各注聚井。而对聚合物调配注入流程实行自动化控制与计算机监控一体化，对降低工人劳动强度，保障设备安全运行，提升注聚站整体自动化水平等具有重要意义。     

大庆油田聚合物驱配注工艺技术

大庆油田采用聚合物驱油弥补水驱后期产量下降和提高采收率，并同步开展了聚合物配注工艺的研究与聚合物驱油试验。应用聚合物分散装置、熟化搅拌器和聚合物熟化储存合一配制工艺，实现聚合物干粉的大容量分散和快速搅拌溶解；通过大排量输送泵、母液过滤器、低黏度损失流量调节器、母液静态混合器等核心工艺设备，研发一管多站母液外输工艺、一泵多井注入等简化配注工艺，实现了聚合物母液低黏度损失与长距离多环节输送、注入，优化形成"集中配制、分散注入"的总体工艺流程。简化的聚合物驱地面工艺技术既保证了聚合物溶液低黏度损失高精度配注，又降低了地面工程投资和运行成本，技术上支撑了聚合物驱油技术的大规模工业化应用，并根据聚合物配注工艺技术的发展趋势，提出了相关建议。     

乳液聚合物溶解性能影响因素研究

通过室内实验研究了乳液聚合物RP的溶解性能,考察了搅拌速度、搅拌时间、溶解温度、配聚用水的矿化度、pH值、配制方法和加药方式等外在因素对乳液聚合物溶解性能的影响。实验结果表明,在溶解初期可以适当提高搅拌速度,中后期宜降低搅拌速度以减少剪切;通过实验研究,优化出适合乳液聚合物RP的快速溶解方法,即在5 000 r/min~7 000 r/min搅拌速度下,一次性快速注入RP,搅拌1 min后降低至300 r/min,再继续搅拌30 min,即可实现乳液聚合物的快速溶解;同时对于配制低于3 000 mg/L的目标液时,宜先配制成高浓度的母液,然后再稀释成所需浓度的目标液,而对于3 000 mg/L以上浓度时可以直接配制。     

聚合物/表面活性剂二元复合驱配注工艺

聚合物/表面活性剂(以下简称聚合物/表活剂或聚/表)二元驱的配注工艺是在原聚合物配注工艺基础上,针对表活剂的性质,增加表活剂的储存、注入等设备及地面配套工艺流程,实现表活剂与聚合物母液的调配、输送、升压、注入过程.表面活性剂通常采用罐车运至配制站,这样在配制站内就需增加表活剂的储存及配注站内的注入系统.其地面配注工艺关键点是把表活剂按照目的液浓度安全、连续、保质保量地加入到目标浓度的聚合物溶液中.该配注工艺主要包括单剂单泵单井配注和母液表活剂二元-表活剂稀释水混合配注工艺.大庆、胜利、吉林等开展二元驱较早的几个油田,根据其二元复合驱开展的注入时机,经过系统的研究攻关,形成了不同方式的聚/表二元复合驱配注工艺技术.     

渤海SZ36-1油田缔合聚合物黏度损失研究

针对渤海SZ36-1油田海上平台有限空间特征、绕丝筛管砾石充填的防砂完井方式、单层大排量开发生产特征,通过室内和现场试验,研究了缔合聚合物溶液配注过程中黏度损失情况。结果表明:聚合物配注工艺系统机械剪切、配聚用水水质是影响缔合聚合物黏度损失的重要因素。其中注聚泵、射孔炮眼等环节造成的缔合聚合物黏损率超过60%;随配聚水中二价阳离子含量增加,缔合聚合物溶液黏损率增加;另外胶团研磨快速溶解方式对缔合聚合物目标液黏度损失也有一定影响,但影响程度较小。该研究为提高缔合聚合物驱矿场工作液有效黏度提供了参考依据。     

海上油田配聚用水除铁剂优选评价

在聚合物驱配液过程中,配聚用水中所含Fe~(2+)对聚合物黏度损失影响较大,降低了聚合物驱油效果。为了有效去除配聚用水中Fe~(2+),提高聚合物溶液黏度,根据渤海湾海上油田聚合物驱使用的聚合物特性和配聚用水水质指标要求,采用配制的模拟水开展聚合物熟化阶段溶液性能研究实验,并在此基础上完成Fe~(2+)氧化剂优选评价及使用条件探索实验。实验结果表明,优选的Fe~(2+)氧化剂最佳的质量浓度为80 mg/L,在反应温度60℃和反应时间15 min条件下,除铁率可达90%,聚合物溶液初始黏度值可提高19%,老化10 d后黏度保留率可达90%。     

聚合物注入系统黏度损失影响因素分析

聚合物溶液配制成分的质量和配注系统中的机械、化学、生物降解因素对溶液的黏度均有影响,这些影响直接关系到注入体系的驱油效果和经济效益。针对聚合物溶液在地面配注过程中的黏度损失,通过对现场数据的分析,找出了影响聚合物溶液黏度的关键因素,并针对这些影响因素提出了降低聚合物溶液黏度损失的各种技术措施,以期为现有聚驱配注系统的调整改造以及地面系统的规划设计和生产运行提供技术依据。     

非离子表面活性剂对污水聚合物热稳定性的影响

针对聚/表二元复合驱体系的长期热稳定性问题,在污水配制的聚合物溶液中加入非离子表面活性剂,研究其长期热稳定性及降低油水界面张力的程度。配制聚合物浓度为2 000 mg/L,非离子表面活性剂质量分数为0.10%和0.20%,在53 ℃无氧条件下恒温60 d。结果表明,非离子表面活性剂加入后,黏度保留率由22.3%提高到71.4%,恒温60 d后油水界面张力仍然保持在10?3数量级。现场采用该体系进行试注后发现,注入液可将油水界面张力降至2.59×10?3 mN/m;在油藏条件下,溶液经60 d老化后其黏度保留率达到72%;注入井注入压力较注聚/表二元体系前上升1 MPa。     

橇装式交联聚合物自动化配注系统在中原油田的应用与改进

探讨了中原油田橇装式交联聚合物自动化配注系统应用过程中存在的母液配制不稳定、沿程黏度损失大、入井液成胶率低等问题的原因及解决方案。结果表明:熟化罐搅拌器设计合理,剪切降解率低(0.63%),对母液黏度影响较小;螺杆计量下料器为体积计量方式,而不同批次聚丙烯酰胺产品干粉颗粒均一性差、密度波动大(0.48～0.57g/mL)是造成母液黏度不稳定的主要因素,通过人工监测补料,4000mg/L母液的黏度稳定在80～100mPa·s。入井液平均成胶率为59.3%,系统机械剪切、交联剂自动加入系统的系统误差、母液返液和管线阻塞使交联剂欠配是重要的影响因素,采取提高交联剂加量设计值、人工同步测定手动追加、增设单流阀、延长清水冲冼时间等措施后,交联剂损失达到了设计要求(3%),入井液成胶率达到94.7%。喂入泵、注聚泵和静混器是机械剪切因素中最重要的环节,不回流或少回流、长井距注聚不使用静混器及采用低频恒流量柱塞往复泵可有效降低溶液黏度的剪切降解损失。     

现场聚驱系统机械降解因素分析

影响聚合物驱油效果的因素是多方面的,包括聚合物注入体系与油层的配伍性,聚合物用量大小,剩余油分布状况等,其中聚合物溶液的降解是影响聚驱效果的一个重要因素.研究了聚合物配注SC2100控制系统中自动调配母液、熟化至喂液、注入等环节对聚合物溶液黏度变化的影响,分析了产生机械降解的原因并提出了相应的解决办法,这对减少的聚合物溶液黏度损失,保证其驱油效果具有重要意义.     

Fe~(2+)对聚合物的影响及其处理方法研究

研究了配聚水中Fe2+的浓度对HPAM溶液黏度的影响机理,实验结果表明,随着溶液中Fe2+浓度增大,聚合物的相对分子质量和溶液的黏度呈下降趋势;当ρ(Fe2+)为0~0.5mg/L时,HPAM的相对分子质量、黏度随Fe2+浓度的增加而大幅度下降;当ρ(Fe2+)超过0.5mg/L时,下降趋势变缓;同时,原子力显微镜照片(AFM)显示,含ρ(Fe2+)0.5mg/L的聚合物溶液的网状结构也受到较大的破坏。为确保聚合物溶液的黏度,配聚水中ρ(Fe2+)应控制在0.5mg/L以下,采用自然曝氧法、化学络合法和锰砂接触过滤法都可以达到除铁效果,其中以化学除铁法最为简单有效;使用高效除铁络合剂BHCT-1,加药质量浓度只需300mg/L就可以取得良好的除铁效果,海上注聚油田现场应用效果良好,聚合物溶液黏度提高20%以上。     

海上油田聚合物溶液高效配制方法研究

海上油田平台受空间狭小、承载有限、淡水缺乏等条件的限制,要求配注系统体积小、质量轻,聚合物快速溶解的同时保持溶液性能不受影响。为此,设计了由三级强制拉伸水渗速溶模块组成的聚合物速溶装置,研究了模块间距组合、配液温度、目标浓度等对溶解时间的影响规律,确定了最佳工艺条件。实验结果表明,速溶装置的最佳间距组合为0.5 mm/0.3 mm/0.3 mm,配液溶液温度为45℃,此时聚合物溶解时间缩短至25 min,且黏度未受到显著影响。该实验结果可为配注系统的小型化、高效化、橇装化奠定基础。     

现场聚驱系统机械降解因素分析

影响聚合物驱油效果的因素是多方面的，包括聚合物注入体系与油层的配伍性，聚合物用量大小．剩余油分布状况等，其中聚合物溶液的降解是影响聚驱效果的一个重要因素。研究了聚合物配注SC2100控制系统中自动调配母液、熟化至喂液、注入等环节对聚合物溶液黏度变化的影响，分析了产生机械降解的原因并提出了相应的解决办法，这对减少的聚合物溶液黏度损失，保证其驱油效果具有重要意义。     

流程腐蚀对海上S油田化学驱工作液的影响

海上S油田化学驱注入系统流程腐蚀现象较为严重,从不同区块不同水源水质组成开始研究,分析流程腐蚀原因及主要腐蚀产物铁离子对化学驱工作液性能的影响。结果表明,该油田水源井水、生产污水、配聚用水主要为Ca Cl2水型,含有较高浓度的氯离子,导致注入系统管线易腐蚀。同时流程腐蚀产生的铁离子、亚铁离子影响配制聚合物溶液的性能,亚铁离子对聚合物溶液黏度影响较大,当其浓度为3mg/L时聚合物溶液黏损高达60%,影响化学驱效果。     

埕东油田泡沫复合驱先导试验污水对聚合物溶液黏度影响因素研究

油田污水配制聚合物易导致聚合物溶液黏度大幅度降低，严重影响了聚合物的应用效率和采油效果。以埕东油田泡沫复合驱先导试验区为基础，通过对油藏地质、地面流程及污水水质等系统的测试分析，开展了油田污水配制聚合物导致黏度损失严重的影响因素的研究。研究结果表明，聚合物溶液黏度损失主要发生在聚合物母液（清水配制）与污水混合处，主要原因是污水中的还原性物质与溶解氧在痕量金属离子的作用下发生氧化还原反应导致聚合物断链，黏度急剧下降。使用在污水与聚合物母液接触之前消除或最大程度减小污水中还原性物质及痕量金属离子的方法，可以降低对聚合物溶液的降黏影响。研究结果对于保证现场矿场的注聚质量和效果具有指导作用。     

缔合聚合物驱在鲁克沁中区油藏的可行性研究

针对鲁克沁中区油藏非均质性严重、水油流度比大和地层水矿化度高的特点,研究了疏水缔合聚合物AP-P8在该油藏条件下的黏度、溶解性、抗剪切性和热稳定性,考察了AP-P8的驱油性能,并在现场进行了应用。研究结果表明,配液水为注入水(矿化度约80 g/L)、温度为78℃时,AP-P8的增黏性能明显好于常规聚合物,AP-P8溶液黏度随温度升高而降低,用注入水配制的2 g/L AP-P8溶液在100℃时的黏度为64.5 mPa·s;室温下AP-P8在注入水中的溶解性较好,溶解时间为2.8 h;AP-P8抗剪切性较好,2.5 g/L AP-P8溶液剪切后的黏度保留率为54.2%。随AP-P8浓度的增加,岩心阻力系数和残余阻力系数增加,有利于提高原油的采收率;AP-P8可在水驱基础上提高稠油采收率10.2%;现场试注试验结果表明,AP-P8的注入性良好,常温配液黏度为100 mPa·s,注聚稳定压力27.5 MPa。AP-P8满足鲁克沁中区油藏条件对聚合物驱性能的要求,应用时可以直接用注入水配液。     

电絮凝-气浮工艺处理含聚采油污水及配聚应用试验

随着孤岛油田注聚驱规模的逐步扩大,采出液含聚合物浓度增加,致使原油脱水和污水处理难度加大。通过进行电絮凝-气浮技术处理油田含聚污水的试验与应用,利用电絮凝、电气浮原理,降低了污水中的含油量、悬浮物含量和化学需氧量,处理后配制聚合物母液经污水稀释后,聚合物溶液黏度及保留率均与清水配制污水稀释后聚合物溶液相当,完全可以替代清水。     

高浓度、大段塞聚合物驱技术室内研究及矿场应用

依据河南油田矿场生产实际需求,通过室内研究,定义了高浓度聚合物（ZL-I型部分水解聚丙烯酰胺）的下限值,优化了聚合物驱最佳注入段塞尺寸。研究结果表明：聚合物溶液质量浓度从500增至3000 mg/L时,黏度从11.8逐渐增至227.2 mPa·s;当聚合物质量浓度超过1670 mg/L后,溶液黏度大幅上升。在频率0.1 Hz下,黏性模量在聚合物质量浓度达到1643 mg/L后快速上升,而弹性模量在聚合物浓度达到1680 mg/L后快速上升。据此得到高浓度聚合物的下限值为1700 mg/L。当2000 mg/L聚合物注入量增至0.7 PV时,聚合物驱采收率大幅提高,增幅为19.77%;当注入量大于0.85 PV时,采收率增幅变缓。推荐下二门油田进行高浓度聚合物驱的注入浓度为1800～2000 mg/L,注入聚合物段塞量为0.85 PV。在该油田10口注聚井进行现场应用,日产液891.3 t,日产油77.9 t,累计增油143498 t,二次聚驱阶段提高采收率8.66%。表明注入高浓度、大段塞聚合物是挖掘聚合物驱增油潜能、提高经济效益的重要措施。     

不同类型聚合物水淹层解释方法研究

油层聚合物水淹后.油层的物理性质发生了改变.导致电性特征变化.过去水驱水淹层测井解释方法已经不再完全适合聚合物水淹层.针对胜利油区聚合物配注2种类型(清水配制母液清水注入和清水配制母液污水注入)的水淹层.系统地研究了聚合物溶液的导电性.表明聚合物溶液具有弱导电性;研究不同配注方式下聚合物水淹层的测井曲线电性特征,从测井曲线特征变化来判定油层的聚合物水淹状况;实验证明了阿尔奇公式仍然适合聚合物水淹层,为聚合物水淹层的测井解释提供基础;针对聚合物水淹层的特点.提出了适合聚合物水淹层测井解释方法并求取了不同聚合物浓度下岩电参数.对注聚期间新井二次解释,解释精度大大提高.