大港油田三元復合驅注入能力評價室內實驗研究

徐偉生（大港油田公司采油工藝研究院 天津 大港 300280）

三元復合驅是以表面活性劑驅油、堿水驅油以及聚合物驅油方法的基礎上發展起來的一項化學驅三次采油技術，在進行弱堿三元復合驅礦場設計時，需要研究三元復合體系中聚合物的相對分子質量及體系的黏度與油層滲透率之間的匹配關系。

一、三元復合體系注入能力評價研究

1.理論基礎

當三元體系溶液流經多孔介質時，會引起流度發生改變，阻力系數RF就是水的流度與三元溶液流度之比：

如果忽略粘彈性的影響，則運用達西公式，可將上式變為：

阻力系數RF以及殘余阻力系數RRF是室內實驗篩選及評價三元體系的重要指標，也是現場方案設計以及實施非常重要的依據。

2.實驗材料

（1）堿為N a2CO3，純度為分析純；（2）表面活性劑為石油磺酸鹽，固含量為40%；（3）聚合物為分子量為1000萬、1600萬、1900萬和2500萬4種，固含量為90%；（4）實驗巖心采用f 2.5×10 cm巖心。

3.實驗方案

將四種分子量聚合物三元體系分別配制成工作黏度為30 Mpa·s注入各滲透率級別天然巖心中，具體的實驗方案如下所示：

（1）天然巖心抽真空。（2）巖心飽和模擬地層水，計算巖心孔隙體積；（3）水驅并記錄巖心兩端壓差；（4）注入預剪切后的三元體系溶液。以地層中的平均流速0.1 ml／min注入三元體系溶液，記錄巖心兩端的壓差，為防止竄流，在注入過程中環壓始終高于注入壓力1 Mpa；（5）注三元體系完畢后，進行后續水驅。計算阻力系數、殘余阻力系數。

二、實驗結果及分析

各實驗方案得到的實驗結果如下表所示

表1 阻力系數測定結果

分析以上表格認為，阻力系數隨巖心滲透率、三元復合體系聚合物分子量的變化規律呈現的特點是：（1）巖心滲透率相同的情況下，三元體系阻力系數隨三元體系溶液聚合物分子量的增加而增大。（2）聚合物分子量相同的情況下阻力系數隨天然巖心巖心滲透率的降低而增大。

表2 殘余阻力系數測定結果

在得到了弱堿三元復合體系阻力系數及殘余阻力系數的基礎上，分析認為：

（1）2500萬分子量聚合物三元體系在黏度50 Mpa·s情況下適合200×10-3μ m2以上巖心注入，且在巖心滲透率大于400×10-3μ m2時效果較好；（2）1900萬分子量聚合物三元體系在黏度50 Mpa·s情況下適合100×10-3μ m2以上巖心注入，且在巖心滲透率大于300×10-3μ m2時效果較好；（3）1000及1600萬分子量聚合物三元體系在黏度50 Mpa·s情況下適合100×10-3μ m2以上巖心注入。

結論

1.在天然巖心滲透率相同的條件下，三元復合體系的阻力系數及殘余阻力系數均隨著體系聚合物分子量的增加而增大。

2.在三元體系聚合物分子量相同的條件下，體系的阻力系數及殘余阻力系數均隨著巖心滲透率的減小而增大。