抗盐弱凝胶调驱体系性能评价

安玉华，周隆超，康 楠，王 亚

（1.西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065；2.中国石油集团渤海钻探工程有限公司，天津塘沽 300450）

当前，我国很多油田已步入注水开发中后期。由于地层非均质性的存在，在注水开发时注入水沿高渗层突进，对应油井产液的含水率会逐年上升。因此，注水井调剖、油井堵水已成为油田稳产增产的重要措施之一。随着调剖堵水技术在各油田中的应用，调剖堵水面临的对象越来越复杂、难度也越来越大。受高矿化度的影响，调驱剂在高盐油藏中容易失效，且有效期较短。抗盐弱凝胶调驱体系的研制，解决了高盐油藏开发普通调驱剂所面临的问题。

1 弱凝胶调驱机理

抗盐弱凝胶调驱体系注入地层后，在地层温度的作用下形成稳定性和强度较高的弱凝胶。一方面改善水驱油的流度比，减缓采出液中含水的上升速度，提高驱油效率。另一方面改善油藏的非均质性，调整吸水剖面，迫使注入水流到未被波及到的微小孔隙，从而提高注水的波及系数，达到提高采收率的目的。

2 弱凝胶调驱体系的抗盐性

一定的矿化度更有利于提高弱凝胶调驱体系中弱凝胶的强度。矿化度较低时，形成弱凝胶的强度也低。当矿化度浓度到达一定值时，弱凝胶的强度开始下降，并且弱凝胶的稳定性也开始变差。对常规弱凝胶体系来说，合适的矿化度范围为1000～20000 mg/L[1]。

体系中的Na+能够抑制聚合物分子链上的羧钠基的离解，减弱扩散双电层的电势，使聚合物分子更容易发生交联反应。随着体系中Na+含量的增加体系的成胶速度和凝胶强度也会增加。当体系中Na+含量增加到一定值时，扩散双电层的电势会迅速降低，最终限制了分子间的交联，形成强度和稳定性较差的弱凝胶。抗盐弱凝胶调驱体系的研制有效的降低了高矿化度对弱凝胶的强度和稳定性的不利影响。

在90℃条件下测矿化度对抗盐弱凝胶调驱体系的影响。调驱体系配方：聚合物浓度为1100 mg/L，交联剂浓度为80 mg/L，稳定剂浓度为150 mg/L。分别配制矿化度为5×103、1×104、2×104、3×104、4×104、5×104、6×104、7×104、8×104、9×104mg/L。测定抗盐弱凝胶调驱体系在不同矿化度下候凝一定时间后的凝胶粘度变化（见图1）。

从图1 中可以看出随着矿化度的升高弱凝胶体系的凝胶粘度也在升高，并且达到最大粘度后能够保证弱凝胶的强度和稳定性。说明该体系在高矿化度的条件下能够较好的抑制双电层电势的迅速降低，得到较为稳定的弱凝胶。

图1 矿化度对抗盐弱凝胶调驱体系凝胶粘度的影响

3 弱凝胶调驱体系的岩心封堵实验

实验选用4 块用石英砂人工砸制Φ2.5 短岩心，验证抗盐弱凝胶调驱体系对岩心的封堵程度，通过岩心模拟实验确定调剖剂的阻力系数、封堵率等参数，对该体系进行室内封堵性能评价（见表1）。实验用调驱体系配方：聚合物浓度为1100 mg/L，交联剂浓度为80 mg/L，稳定剂浓度为150 mg/L。实验凝胶温度为90℃。

由表1可以得出，该体系对水相渗透率在62.48×10-3μm2以上的人工岩心的封堵率在95.18%以上，表明该体系能够对不同渗透率的岩心起到有效的封堵作用。在水驱20 PV以后封堵率不同岩心的封堵率仍在95%，表明弱凝胶有较好的粘附性能，该弱凝胶体系有较强的耐冲刷能力。

4 弱凝胶调驱体系的驱油实验

通过物理模拟实验研究上述抗盐弱凝胶体系对采收率的影响规律，实验采用粒径在70～120 目的石英砂做成渗透率不同的填砂管，填砂管尺寸：Φ30×500 mm。

实验过程：首先进行水驱油实验，将处理好的填砂模型分别水驱至含水在50%、65%、80%、90%和98%；然后分别向填砂模型中注入0.6 PV 抗盐弱凝胶调驱体系；最后继续水驱至只出水不出油为止，并计算和分析航燕弱凝胶调驱体系对不同含水期填砂管采收率的影响规律（见表2、图2）。

表1 封堵实验数据

表2 抗盐弱凝胶对不同含水期填砂管采收率的实验数据

图2 抗盐弱凝胶对不同含水期填砂管采收率的影响规律

由表2可以看出，含水65%以前调驱最终采收率仅有65.61%～66.87%，而含水80%以后调驱最终采收率能到达68.99%，其中在含水80%时调驱最终采收率达到最大值70.12%；同时并联调驱结果也表明含水80%以后调驱对最终采收率结果影响最大，从曲线上也可以看出含水80%以后调驱采收率幅度明显下降，表明弱凝胶影响程度大。从T-5 组实验可以看出，抗盐弱凝胶调驱体系对残余油饱和度填砂管调驱提高采收率幅度高达15.73%，有较为明显的增油作用；表明弱凝胶能够较好的改善流度比，提高水驱的波及系数，从而驱替调驱前水驱所不能驱走的剩余油，以达到提高采收率的目的。

5 结论

（1）抗盐弱凝胶调驱体系在高矿化度条件下有较高的强度和稳定性，能够适应高盐油藏的恶劣条件。

（2）岩心封堵实验表明抗盐弱凝胶调驱体系能够有效的达到封堵高渗透层的目的。

（3）抗盐弱凝胶调驱体系能够有效的迫使注入流体转向，进入未被水波及到的区域，以达到提高注水波及系数和采收率的目的，并且采收率提高幅度高达15.73%。

［1］李永太.提高采收率原理和方法［M］.北京：石油工业出版社，2008.

［2］陈铁龙，周晓俊，唐伏平，等.弱凝胶调驱提高采收率技术［M］.北京：石油工业出版社，2006.

［3］赵秀娟，王传军.弱凝胶调驱微观渗流机理研究［J］.油田化学，2004，21（1）：56-60.

［4］张艳芳，罗跃，张建国，等.弱凝胶驱油体系的研究进展［J］.精细石油化工进展，2003，4（6）：45-48.

［5］王新海，韩大匡，郭尚平，等.聚合物驱油机理和应用［J］.石油学报，1994，15（1）：83-91.