礦場聚合物溶液粘度影響因素分析

陳思安（大慶油田第一采油廠試驗大隊，黑龍江大慶163000）

0 引言

隨著當今社會對于石油需求量的不斷增加，大慶油田的驅油規(guī)模也在不斷擴大。但是由于投加到油田之中的藥劑有著很多的種類，且數(shù)量較大，所以藥性不穩(wěn)定的情況十分普遍，同時在注入時，也會出現(xiàn)微生物降解或者是化學降解等的情況，進而大幅度降低聚合物溶液的黏度及其分子量。

1 大慶油田的聚合物注入現(xiàn)狀簡述

本次研究的是大慶油田之中的四個注聚單元，在這四個注聚單元之中，聚合物溶液注入的平均濃度為527.5325Ⅹ104m3平均的注入濃度是2197mg/L，平均注入黏度是27.8mPa.s，混合注入污水的平均礦化度是9902mg/L。因為很多的因素都對現(xiàn)場注入的聚合物溶液黏度有著影響作用，所以在這四個聚合單元之中，聚合物注入的平均黏度始終難以保持穩(wěn)定。

2 聚合物溶液黏度的主要影響因素的室內試驗

2.1 聚合物干粉性能對其黏度的影響分析

在目前，大慶油田主要投加的聚合物干粉有三種，其一是寶莫干粉，其二是高原干粉，其三是盛聚干粉。為分析同種干粉性能差異以及不同干粉性能差異對聚合物黏度的影響，我們在室內分別對這三種干粉進行了配制，配制濃度是5000mg/L，然后分別對這三種干粉聚合物溶液的黏度進行檢測。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，這三種聚合物溶液都有著比較大的黏度，其最高黏度可以達到4600mPa.s，最低黏度可以達到2500mPa.s[1]。但是在試驗過程中發(fā)現(xiàn)，無論是這三種干粉相互之間的性能，還是不同批次同種干粉的性能，都會存在著很大的差異。

2.2 聚合物干粉性能穩(wěn)定性對其黏度的影響

為了對不同干粉性能的變化做到更好的了解，分別選擇兩個批次不同的干粉（高原干粉和寶莫干粉）來進行黏度穩(wěn)定性方面的試驗。在進行第一次試驗時，將所有的樣品都放置三天，三天之后，在5000mg/L的濃度之下，高原干粉溶液的黏度在原來的基礎上提升了18.3%，但是經(jīng)污水稀釋之后，當濃度為2200mg/L時，其黏度降低了54.6%，當濃度為1700mg/L時，其黏度降低了39.5%，由此可見，經(jīng)稀釋之后，該聚合物溶液的黏度將會大幅度下降。在濃度為5000mg/L時，寶莫干粉溶液的黏度在原來基礎上提升了6.1%，當濃度為2200mg/L時，其黏度上升了1%，當濃度為1700mg/L時，其黏度上升了14%。為了進一步證實試驗的準確性，我們又進行了第二次的試驗，其結果與第一次基本一致。

2.3 污水礦化度對于聚合物溶液黏度的影響

在此項影響因素的研究過程中，主要采用的配制方式是清水配制法+污水稀釋法，同時在室內對礦化度不同的稀釋水進行配制。將寶莫干粉配制為聚合物溶液，其濃度為1500mg/L，在將其攪拌均勻之后，恒溫靜置5小時，靜置溫度為68℃，5小時之后再進行黏度檢測。具體情況如圖1所示：

圖1-混合物配制黏度和注入黏度變化情況

通過上圖可以看出，在污水的礦化濃度不斷加大的過程中，濃度為1500mg/L的寶莫干粉溶液的黏度開始時處于急劇下降的趨勢，而在總礦化度小于2000mg/L 時，伴隨著污水礦化濃度的提升，聚合物溶液的黏度呈現(xiàn)出快速降低的趨勢，但是當污水礦化物的濃度超過2000mg/L之后，聚合物溶液的黏度變化開始趨于平緩，但是依然處于下降趨勢。由此可見，污水礦物濃度在2000mg/L以內的情況下，對于聚合物溶液黏度有著很大程度的影響。

2.4 污水曝氧前后對于聚合物溶液濃度的影響

在本次試驗之中，在室內分別進行高原干粉以及寶莫干粉溶液的制備，溶液濃度都是5000mg/L，然后選取當天的污水，分別將每種溶液稀釋到2200mg/L和1700mg/L，并對其黏度進行檢測。再將污水曝氧一天之后，采用經(jīng)過充分曝氧之后的污水分別將每種溶液稀釋到2200mg/L 和1700mg/L，并對其黏度進行檢測[2]。

3 礦場對聚合物溶液黏度的影響

3.1 礦場聚合物母液配制對于溶液濃度的影響

在礦場聚合物的母液配制過程中，母液的黏度也會對聚合物的黏度造成很大程度的影響作用。圖2是大慶油田某礦區(qū)注聚區(qū)域之中礦場母液配制黏度和聚合物井口注入黏度的曲線圖。

圖2 -大慶油田某礦區(qū)注聚區(qū)域之中礦場母液配制黏度和聚合物井口注入黏度的曲線圖

通過上圖的曲線可以看出，隨著母液配制濃度的不斷提升，井口注入的聚合物黏度也呈現(xiàn)出明顯上升的趨勢。

3.2 礦場混合注入污水水質對于聚合物黏度的影響

在本次研究之中，為確定礦場混合注入污水的水質是否會對聚合物黏度產生一定的影響作用，我們對2010年以來每一個聚合物注入?yún)^(qū)域井口位置聚合物的平均黏度以及與之相對應的污水礦化程度進行對比，并對其變化的趨勢進行觀察。通過實際的觀察與分析發(fā)現(xiàn)，隨著污水礦化度的提升，聚合物的黏度會呈現(xiàn)出下降的趨勢，而隨著污水礦化度的下降，聚合物的黏度會呈現(xiàn)出上升的趨勢[3]。

3.3 注入沿程黏度損失對于聚合物黏度的影響

為驗證注入沿程黏度損失是否會對聚合物溶液的黏度造成影響，在本次研究中，根據(jù)不同聚合物注入?yún)^(qū)域投產時間的長短，對單井的沿程黏度損失進行試驗。經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，由泵出口位置到井口位置沿程黏度損失和投產之后的生產時間有著正比關系，投產的時間越久，其黏度損失量也就越大，投產的時間越少，其黏度損失量也就越小。

4 結語

綜上所述，本文以大慶油田作為實例，對礦場聚合物溶液黏度的影響因素進行分析。通過分析可以發(fā)現(xiàn)，聚合物干粉本身的性能、污水的礦化程度以及注入沿程黏度損失等都將會對礦場聚合物溶液的黏度產生很大程度的影響。因此，在實際的油田開采過程中，為保障礦場聚合物溶液的黏度，相關單位應該注意做好聚合物干粉的性能檢查，保障其性能良好，以此來保障溶液濃度；其次，在污水回注時，相關單位應該對污水的礦化度加以嚴格控制，避免礦化度過高的污水混合到聚合物溶液之中，這樣才可以有效保障聚合物溶液的黏度；最后，相關單位應該對聚合物溶液注入沿程黏度損失加以高度重視，做好聚合物注入?yún)^(qū)域之中污水干線和支線的除垢工作，讓管線結垢程度得到良好控制，這樣才可以有效避免聚合物溶液的黏度被降解，讓聚合物黏度得以良好保障。這對于油田開采工作效率與質量的提升都將有著極大的促進作用。