調驅流動凝膠體系成膠影響因素研究

王玉星，孔祥義

（東北石油大學，黑龍江大慶 163318）

調驅流動凝膠體系成膠影響因素研究

王玉星，孔祥義

（東北石油大學，黑龍江大慶 163318）

對影響弱凝膠的性能因素進行了室內實驗。在充分調研了國內外弱凝膠調驅技術現狀基礎上，結合遼河油田的地質特征和油藏物性參數，采用黏度法，通過改變聚合物、交聯劑、穩定劑的濃度和溫度，篩選出了適合遼河油田的弱凝膠驅油劑配方：聚合物濃度+穩定劑濃度+交聯劑濃度分別為300mgL+210mgL+70mgL、300mgL+120mgL+60mgL、600mg L+150mgL+70mgL。

弱凝膠；聚合物；交聯劑；調剖堵水

油藏的非均質性以及不利的油水流度比一直是油田關注的問題，它們大大降低了注入開發的采收率，經過實驗及理論研究提出了注水井調剖技術。弱凝膠兼具調剖和驅油的能力，該技術對于提高注水開發老油田提高采收率有著重要意義[1-2]。

1 實驗儀器及藥品

RV-2旋轉粘度計；電子天平聚合物為大慶助劑廠生產的分子量（1 100～1 400）×104聚丙烯酰胺，配置濃度為200～600mg/L，交聯劑為檸檬酸鋁由實驗制備所得，穩定劑由為市售。實驗水為模擬遼河油田海外河油田水質。pH值為8.38，總礦化度為2 516.93mg/L。

2 結果與討論

2.1 穩定劑濃度對弱凝膠性能的影響

2.1.1 黏度隨剪切速率變化關系

當穩定劑濃度低時弱凝膠的濃度隨穩定劑濃度增加而增加，但是在穩定劑濃度為210mg/L時弱凝膠的濃度反而降低，可能由于用量過大破壞了鏈結構。在剪切速率很大時的黏度基本相同，說明了穩定劑對弱凝膠濃度的影響很小。

2.1.2 穩定劑改變其他條件不變時黏度隨時間變化的關系

隨著時間變化可觀察出600+150+70配方時穩定劑起到了很好的穩定黏度作用。而在600+180+70配方下黏度在20d左右時突然增大，600+210+70配方下的黏度反而沒有600+180+70的黏度大。所以說穩定劑能起到穩定弱凝膠性能的作用，但是用量要適當。

2.2 聚合物和穩定劑濃度一定，交聯劑濃度對弱凝膠性能的影響

2.2.1 溫度為52℃時黏度隨剪切速率變化關系

只改變交聯劑濃度的弱凝膠體系，在剪切速率作用下可以發現，隨著剪切速率升高弱凝膠體系黏度發生明顯下降。即發生了明顯的剪切變稀現象，當交聯劑濃度高時弱凝膠的性能比較穩定（比如配方400+210+90），具有一定的抗剪切能力。但是形成的弱凝膠體系在任何剪切速率下都比其它弱凝膠配方的黏度低。配方400+210+70的初始黏度很高但是在高剪切速率時最終黏度和其他配方相差不多，可見交聯劑的用量不是越多越好。所以說交聯劑的用量要適度，使弱凝膠體系在一個合適的時間成膠，凝膠應當有合適的黏度及足夠長的穩定時間。

2.2.2 改變交聯劑用量時粘度隨時間變化的關系

隨著交聯劑濃度加大，在其他條件不變情況下，弱凝膠體系黏度在一定范圍內升高，當交聯劑濃度最大時，可使弱凝膠黏度達到最高，但是隨著時間變化弱凝膠體系黏度在成膠后下降。配方300+120+60的穩定性比較好，但是在300+120+90的配方下穩定性很差。所以交聯劑的用量要適度。

2.3 溫度對弱凝膠的影響

在不同溫度下弱凝膠性質和時間的關系

表1 不同溫度對弱凝膠的影響

在兩溫度下均可形成穩定的凝膠，溫度越低成膠速度越慢，形成凝膠強度越小。在52℃時成膠時間約為5d左右，黏度為4×104mPa·s。可知在一定溫度范圍內弱凝膠體系的成膠時間與溫度變化反相關，成膠強度隨溫度的升高而增大。

3 結論

（1）穩定劑濃度小起不到穩定弱凝膠性能的效果，濃度大反而使弱凝膠體系黏度降低。

（2）溫度對弱凝膠的影響很大，52～68℃內，溫度升高，成膠速度加快且強度增大。

（3）適合遼河油田的弱凝膠配方：聚合物濃度+穩定劑濃度+交聯劑濃度分別為300+210+70、300+120+60、600+150+ 70。

[1] 雷光倫，陳月明，李愛芬，等.聚合物驅深度調剖技術研究[J].油氣地質與采收率，2001，5（3）：45-46.

[2] 劉慶旺，范振中，王德金.弱凝膠調驅技術[M].北京：石油工業出版社，2003.

Study on Influencing Factors of Gelation of Flow-driven Gel System

Wang Yu-xing，Kong Xiang-yi

In this paper，the factors affecting the performance of weak gel were studied.In the full investigation of the weak gel fl ooding technology at home and abroad on the basis of the status，combined with the parameters of the geological characteristics and reservoir of Liaohe Oilfield，by viscosity method experiment，the change of temperature and concentration of polymer and cross linking agent and stabilizer of the size，select a weak gel in Liaohe oil fi eld oil displacement agent formula：concentration of polymer+concentration of stabilizer concentration of cross-linking agent were 300+210+70，300+120+60，600+150+70.

weak gel；polymer；cross-linking agent；pro fi le control and water plugging

TE357.46

A

1003–6490（2017）03–0020–01

2017–02–15

王玉星（1992—），男，河南開封人，碩士在讀，主要研究方向為提高采收率