２０１０年７月 石油地质与工程 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ ＧＥＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ 第２４卷第４期
文章编号：１６７３—８２１７（２０１０）０４—０１２０—０３
河南油田低强度调剖体系研究
吕 帅，刘文华，皇海权，刘艳华，梁 杨，束华东
（中国石化河南油田分公司石油勘探开发研究院，河南南阳，４７３１３２）
摘要：对铬体系和酚醛体系两种低度交联体系的成胶时间和强度进行了实验，实验结果表明：交联剂浓度相同，聚 合物浓度越高，成胶时间缩短、成胶强度越大；聚合物浓度相同，交联剂浓度越高，成胶时间越短，成胶强度越大。 并联岩心实验结果表明：低度交联可以有效堵塞大孔道，扩大后续水驱的波及体积，提高采收率。 关键词：交联剂；聚合物；低度交联；岩心实验；采收率 中图分类号：ＴＥ３５７．４３１ 文献标识码：Ａ
河南油田开发已进入特高含水开发阶段，为了 延缓老油田产量递减、降低生产成本，迫切需要开展 提高采收率的新技术研发Ｌ１］。河南油田先后在下二
门Ｈ２ＩＩ油组、下二门Ｈ。Ⅲ油组、古城Ｂ１２３、Ｂ１２４ 油组进行了低温油藏铬体系低浓度交联聚合物多井
注入试验；在双河ＩＩ油组、双河Ⅳ油组、江河Ｖ 油 组进行了高温油藏条件下有机醛体系低浓度交联聚
合物多井注入试验。系统研究低度交联调剖体系的 特点，从而更有针对性地根据不同油藏特点选择不 同的调剖体系显得十分必要［２］。
１ 实验部分
１．１实验仪器、药品及流程
药品：聚丙烯酰胺（郑州正力公司生产）；交联剂 （河南油田研制）。
仪器：Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ ＤＶＩＩＩ粘度计（美国）；ＭＯＶ一 １１２Ｐ恒温烘箱（日本）；真空泵（美国）；ＬＩＧＨＴＮＩＮ
叶片搅拌器（美国）；测氧管等（北京）。 实验装置流程见图１。
缓冲瓶
图１抽空除氧转样装置 １．２实验方法及步骤
将河南油田双河清水和所用区块陈化污水用滤 纸过滤后，先用双河清水配制成４ ０００ ｍｇ／Ｌ的 ＨＰＡＭ母液，将母液用陈化污水稀释至实验所设计
的浓度，加入所设计的交联剂的用量，配置成一定 ＨＰＡＭ和交联剂浓度的低浓度交联聚合物溶液，充 分搅拌均匀后用抽真空装置抽空除氧，氧含量控制
在０．１ ｍｇ／Ｌ以下，然后转入安瓿瓶中用酒精灯封 口。封好的安瓿瓶分别放人恒温箱中老化，间隔一 定时间后，取出安瓿瓶测定不同老化时间下低浓度
交联聚合物溶液的粘度。 低浓度交联聚合物体系的粘度用Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ
ＤＶＩＩＩ粘度计用零号转子在３０℃、６ ｒ／ｍｉｎ条件下 测量，粘度超过１００ ｍＰａ・Ｓ时，改用ＩＩ号转子在３０ ℃、６ ｒ／ｍｉｎ条件下测量。
２实验结果与讨论
２．１铬交联体系低度交联实验研究
根据铬交联聚合物体系的化学配方，结合油田 现场条件，模拟古城油田６０℃油藏条件，开展交联 剂浓度和聚合物浓度对低浓度铬交联体系交联聚合
物体系影响，进行了长期热稳定性试验研究。实验 结果见表１和表２。从表１可以看出，聚合物浓度
为１ ５００ ｍｇ／Ｌ时，交联剂浓度为１０～６０ ｍｇ／Ｌ时， 该体系都可以成胶，成胶的强度随交联剂浓度的升
高而升高。交联剂为６０ ｍｇ／Ｌ，１天后成胶粘度明 显增强，伴随时间延长成胶强度上升较快。
收稿日期：２０１０—０３—２６ 作者简介：吕帅，１９８０年生，２００５年毕业于中国矿业大学化工学 院，现从事三次采油和开发方面实验研究。
吕 帅等．河南油田低强度调剖体系研究
表１聚合物１ ５００ ｍｇ／Ｌ时，不同交联剂浓度的成胶试验结果
注：实验所用水为古城Ｂ１２４新鲜污水 从表２可以看出，对于铬体系而言，在同一低交 开展低浓度有机醛交联聚合物体系长期热稳定性试
联剂浓度下，随着聚合物浓度的增加，交联后成胶粘 验研究。实验结果见表３和表４。从表３看出，聚 度增加，成胶强度增大。 合物浓度为１ ６００ ｍｇ／Ｌ时，随着交联剂浓度的增
２．２有机醛体系低度交联试验研究 加，交联体系的粘度也随之增加，交联剂浓度为１２０ 根据有机醛交联聚合物体系的化学配方，结合 时，３０ ｄ体系成胶。 油田现场条件，模拟双河油田８０￣Ｃ高温油藏条件， 从表４看出，交联剂浓度为１５０ｍｇ／Ｌ时，聚合
表３聚合物浓度１ ６００ ｍｇ／Ｌ－．］－￣同交联剂浓度的成胶试验
注：实验用水为双河油田新鲜污水 物浓度越高，相同时间成胶粘度越高，强度越大。
３低度交联岩心实验
３．１铬体系人造岩心注入性试验 采用古城清水，将聚合物浓度为１ ０００ ｍｇ／Ｌ＋
交联剂浓度为４０ ｍｇ／Ｌ铬体系放入６０℃烘箱，候
凝成胶，初始粘度３１．５ ｍＰａ・ｓ，１天后粘度上升到
１１３．８ ｍＰａ・ｓ。做岩心注入性实验，以３０ ｍＬ／ｈ速
度注入交联聚合物６ ＰＶ，然后以同样的速度转后续
水驱５ ＰＶ以上，考察注入过程中的压力变化。实 验结果见图２。从图２所示的压力变化曲线看出：
注交联体系时时压力上升，没有出现平台，成胶后的
体系在１．５／ｚｍ。的注人性有一定的困难，后续水驱
压力降低不大，且注入压力稳定，说明低度交联铬体
系具有较好的封堵能力和较高的残余阻力系数。在
后水驱阶段，低度交联铬体系表现出比聚合物更高
的残余阻力系数，因此比聚合物有更好的扩大波及
体积的能力。
采用相同体系的铬低度交联体系，在２．５ ｐ－ｍ
岩心中进行注入性实验，结果见图３。从图３可以 ・１２２・ 石油地质与工程 ２０１０年第４期
罨 督 ‘｛． ． 后续水驱
图２高渗透率岩心的注入空隙体积倍数与注入压力关系
看出：注交联体系出现压力平台，说明低度铬交联体
系在合适的地层渗透率下具有一定的流动性。因此 我们可以根据不同的地层条件选择不同的低度交联 配方体系，既可以发挥驱剂的驱油能力，也可以利用
低度交联体系比聚合物封堵能力较强，后续水驱残
余阻力保留率较高的特点，堵塞大孔道，扩大后续水 驱或聚驱的波及体积，提高采收率 ］。 １．４ ｌＩ２ 重 ・Ｒ０．６ 幽¨ ０．２ ０
图３高渗透率岩心的注入空隙体积倍数与注入压力关系
３．２低度交联并联人造岩心分流试验
利用代表油层中、低渗透率的岩心，组成渗透率 极差为４倍左右的双管并联模型。岩心长度
８．１ ｃｍ，高渗透率为１．３５７ Ｆｍ ，低渗透率为０．２８５ ｙｍ 。使用交联聚合物体系，配方浓度：聚合物１０００ ｍｇ／Ｌ＋铬交联剂４０ ｍｇ／Ｌ，在４倍级差并联岩心上
开展交联聚合物驱油实验（图４）。 从图４并联岩心实验分流量可以看出，注水阶
段，高渗透率出液量平均是低渗透率出液量的４倍， 注交联段塞后，后续水驱阶段，高低渗透率岩心的出
液量发生反转，低渗透率平均出液量为３．８ ｍＬ，高 Ｉ、、．
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注入ＰＶ敦 图４双管并联岩心交联聚合物注入性实验
渗透率平均出液量为１．２ ｍＬ，可见，在注交联聚合
物前后，通过高渗和低渗透率岩心的液量大小发生 翻转，说明交联聚合物驱能封堵高渗层，动用低渗
层。
４ 结论
（１）铬体系适合油藏温度为７０℃以下的油藏条 件，有机醛适合油藏温度为７０℃以上的油藏条件。
（２）同一交联剂浓度下，聚合物浓度越高，成胶 时间缩短，成胶强度增大；同一聚合物浓度下，交联
剂浓度越高，成胶时间缩短，成胶强度增大。 （３）注人性实验表明，不同的岩心渗透率需要不 同的交联剂配方和强度。 （４）双管并联实验表明，可以利用交联体系耐冲 刷的特点，堵塞大孔道，扩大后续水驱的波及体积，
提高采收率。
参考文献
［１］薛国勤．河南油田聚合物驱技术ＥＪ］．石油地质与工程， ２００９，２３（３）：５０—５２ ［２］孑Ｌ柏岭．河南油田微凝胶驱技术的矿场实践与认识 ＦＪ］．大庆石油地质与开发，２００８，２７（６）：９９—１０３ ［３］孔昭柯．提高聚丙烯酰胺微凝胶热稳定性的研究［Ｊ］． 油田化学，２００２，１６（３）：２６０—２６４
编辑：吴官生