大港油田三元复合驱注入能力评价室内实验研究

徐伟生（大港油田公司采油工艺研究院 天津 大港 300280）

三元复合驱是以表面活性剂驱油、碱水驱油以及聚合物驱油方法的基础上发展起来的一项化学驱三次采油技术，在进行弱碱三元复合驱矿场设计时，需要研究三元复合体系中聚合物的相对分子质量及体系的黏度与油层渗透率之间的匹配关系。

一、三元复合体系注入能力评价研究

1.理论基础

当三元体系溶液流经多孔介质时，会引起流度发生改变，阻力系数RF就是水的流度与三元溶液流度之比：

如果忽略粘弹性的影响，则运用达西公式，可将上式变为：

阻力系数RF以及残余阻力系数RRF是室内实验筛选及评价三元体系的重要指标，也是现场方案设计以及实施非常重要的依据。

2.实验材料

（1）碱为N a2CO3，纯度为分析纯；（2）表面活性剂为石油磺酸盐，固含量为40%；（3）聚合物为分子量为1000万、1600万、1900万和2500万4种，固含量为90%；（4）实验岩心采用f 2.5×10 cm岩心。

3.实验方案

将四种分子量聚合物三元体系分别配制成工作黏度为30 Mpa·s注入各渗透率级别天然岩心中，具体的实验方案如下所示：

（1）天然岩心抽真空。（2）岩心饱和模拟地层水，计算岩心孔隙体积；（3）水驱并记录岩心两端压差；（4）注入预剪切后的三元体系溶液。以地层中的平均流速0.1 ml／min注入三元体系溶液，记录岩心两端的压差，为防止窜流，在注入过程中环压始终高于注入压力1 Mpa；（5）注三元体系完毕后，进行后续水驱。计算阻力系数、残余阻力系数。

二、实验结果及分析

各实验方案得到的实验结果如下表所示

表1 阻力系数测定结果

分析以上表格认为，阻力系数随岩心渗透率、三元复合体系聚合物分子量的变化规律呈现的特点是：（1）岩心渗透率相同的情况下，三元体系阻力系数随三元体系溶液聚合物分子量的增加而增大。（2）聚合物分子量相同的情况下阻力系数随天然岩心岩心渗透率的降低而增大。

表2 残余阻力系数测定结果

在得到了弱碱三元复合体系阻力系数及残余阻力系数的基础上，分析认为：

（1）2500万分子量聚合物三元体系在黏度50 Mpa·s情况下适合200×10-3μ m2以上岩心注入，且在岩心渗透率大于400×10-3μ m2时效果较好；（2）1900万分子量聚合物三元体系在黏度50 Mpa·s情况下适合100×10-3μ m2以上岩心注入，且在岩心渗透率大于300×10-3μ m2时效果较好；（3）1000及1600万分子量聚合物三元体系在黏度50 Mpa·s情况下适合100×10-3μ m2以上岩心注入。

结论

1.在天然岩心渗透率相同的条件下，三元复合体系的阻力系数及残余阻力系数均随着体系聚合物分子量的增加而增大。

2.在三元体系聚合物分子量相同的条件下，体系的阻力系数及残余阻力系数均随着岩心渗透率的减小而增大。