聚合物黏度穩定劑的現場應用

張永剛，唐國強，吳博武，史慶彬，徐 巍

（1.大慶油田開普化工有限公司，黑龍江大慶 163000；2.大慶油田第六采油廠第七作業區，黑龍江大慶 163000；3.大慶油田第三采油廠油田管理部，黑龍江大慶 163000）

1 概述

聚合物溶液的黏度及其穩定性是影響驅油效果的關鍵因素，但井口聚合物溶液黏度損失較大，造成聚合物驅油效率降低，三采成本提高。對大慶油田某注聚區塊的研究表明，配聚用水中Fe2+等金屬陽離子、S2-等還原性物質以及細菌是對聚合物溶液黏度產生不利影響的水質因素。有針對性地開發了聚合物黏度穩定劑，加藥后對聚合物溶液的初始黏度無不利影響，在45℃、絕氧條件下老化15 d 后黏度保留率較不加藥樣品提高了14.37%~33.53%。配注系統污水添加黏度穩定劑配制三元體系，超低界面張力范圍無明顯變化。在相同三元體系用量條件下，添加黏度穩定劑后物理模擬驅油實驗采收率比原體系提高2.81%[1]。為考察黏度穩定劑的現場應用效果，在大慶油田某注聚區塊開展了黏度穩定劑現場試驗。

2 現場加藥工藝

現場聚合物配注采用“集中配制、分散注入”工藝，采用清水配制聚合物母液、污水稀釋的方式。主要工藝流程為：配制用清水輸往配制站，在分散裝置內與聚合物干粉混合，然后進入熟化罐熟化，再經過濾器過濾后輸送至注入站母液儲罐。注入站通過注聚泵將母液輸送至不同注入井管線，在管線靜態混合器前與稀釋用污水混合，將母液稀釋至設計濃度，輸送至不同的站外注入井，完成整個聚驅體系配注全過程，如圖1所示。

圖1 聚驅配注系統流程圖

黏度穩定劑的加藥點設置在聚合物配制站分散裝置的攪拌罐處，保證清水、藥劑、聚合物三者均勻混合。加藥后的母液進入熟化罐，保證有充足的時間發揮藥效，然后輸送至下游3座注聚站。加藥濃度以井口聚合物溶液量計算為20 mg/L。現場加藥流程簡圖如圖2所示、現場布置示意圖如圖3所示。

圖2 現場加藥流程簡圖

圖3 加藥裝置現場布置示意圖

3 現場試驗數據與分析

試驗期間，定期監測配制站外輸母液、下游井口及井底返排樣的黏度保留率，用以考察黏度穩定劑的現場應用效果。

3.1 加藥對母液黏度保留率的影響

檢測了加藥前后熟化罐出口、儲罐出口1 000 mg/L母液加藥前后在不同老化時間下的黏度，考察了加藥對母液黏度保留率的影響。實驗數據如表1所示。

表1 加藥前后母液黏度保留率變化

從表1 可以看出，黏度穩定劑改善黏度保留率效果明顯。投加20 mg/L 的黏度穩定劑后，污水稀釋后的母液初始黏度有所提高，熟化罐出口黏度由44.8 MPa·s 提高至46.9 MPa·s，增幅約4.7%；儲罐出口黏度由40.5 MPa·s 提高至51.2 MPa·s，增幅約26.4%。同時，不同老化時間下母液的黏度保留率均有大幅提升，老化30 d，母液的黏度保留率較加藥前提高了約30%。因提高初始黏度和提高黏度保留率的雙重效果，加藥后儲罐出口聚合物溶液老化30 d 后的黏度值仍高于未加藥前儲罐出口聚合物溶液的初始黏度。

3.2 加藥對井口黏度保留率的影響

下游共計199 口井，注聚濃度500~2 000 mg/L。因此，選擇濃度1 000 mg/L、1 200 mg/L、1 500 mg/L、1 800 mg/L、2 000 mg/L 的5口井進行取樣，評價不同折算加藥濃度的效果。實驗數據如圖4、圖5、表2所示。

表2 加藥前后井口黏度保留率變化

圖4 加藥前后井口平均黏度保留率變化

圖5 不同加藥濃度的井口聚合物黏度保留率變化

圖4 顯示的是加藥前后井口聚合物溶液平均黏度保留率變化?？梢钥闯?，加藥后不同老化時間下井口的黏度保留率均較加藥前有明顯提升，平均提高了約12%。圖5顯示的是不同折算加藥濃度井口聚合物溶液的黏度保留率。可以看出，隨著加藥濃度的提高，不同老化時間的井口聚合物溶液黏度保留率均有不同程度的提高，老化時間為30 d 時，井口樣為20~40 mg/L 的加藥時，加藥濃度越高，保黏效果越好。

3.3 加藥對井口返排黏度保留率的影響

選取濃度1 000 mg/L 和1 200 mg/L 的各兩口井取井底返排樣，檢測黏度保留率。實驗數據如圖6所示。

從圖6看出，井底返排樣老化30 d 后，黏度保留率比加藥前高10%以上。

4 結論

1）現場投加黏度穩定劑后，污水稀釋后的母液初始黏度有所提高，增幅在4.7%~26.4%。

2）老化30 d，母液的黏度保留率較加藥前提高了約30%。

3）加藥后，井口樣的黏度保留率較加藥前提高了約12%，在20~40 mg/L 的加藥時，加藥濃度越高，保黏效果越好。

4）加藥后，井底返排樣黏度保留率比加藥前高10%以上。