调驱流动凝胶体系成胶影响因素研究

王玉星，孔祥义

（东北石油大学，黑龙江大庆 163318）

调驱流动凝胶体系成胶影响因素研究

王玉星，孔祥义

（东北石油大学，黑龙江大庆 163318）

对影响弱凝胶的性能因素进行了室内实验。在充分调研了国内外弱凝胶调驱技术现状基础上，结合辽河油田的地质特征和油藏物性参数，采用黏度法，通过改变聚合物、交联剂、稳定剂的浓度和温度，筛选出了适合辽河油田的弱凝胶驱油剂配方：聚合物浓度+稳定剂浓度+交联剂浓度分别为300mgL+210mgL+70mgL、300mgL+120mgL+60mgL、600mg L+150mgL+70mgL。

弱凝胶；聚合物；交联剂；调剖堵水

油藏的非均质性以及不利的油水流度比一直是油田关注的问题，它们大大降低了注入开发的采收率，经过实验及理论研究提出了注水井调剖技术。弱凝胶兼具调剖和驱油的能力，该技术对于提高注水开发老油田提高采收率有着重要意义[1-2]。

1 实验仪器及药品

RV-2旋转粘度计；电子天平聚合物为大庆助剂厂生产的分子量（1 100～1 400）×104聚丙烯酰胺，配置浓度为200～600mg/L，交联剂为柠檬酸铝由实验制备所得，稳定剂由为市售。实验水为模拟辽河油田海外河油田水质。pH值为8.38，总矿化度为2 516.93mg/L。

2 结果与讨论

2.1 稳定剂浓度对弱凝胶性能的影响

2.1.1 黏度随剪切速率变化关系

当稳定剂浓度低时弱凝胶的浓度随稳定剂浓度增加而增加，但是在稳定剂浓度为210mg/L时弱凝胶的浓度反而降低，可能由于用量过大破坏了链结构。在剪切速率很大时的黏度基本相同，说明了稳定剂对弱凝胶浓度的影响很小。

2.1.2 稳定剂改变其他条件不变时黏度随时间变化的关系

随着时间变化可观察出600+150+70配方时稳定剂起到了很好的稳定黏度作用。而在600+180+70配方下黏度在20d左右时突然增大，600+210+70配方下的黏度反而没有600+180+70的黏度大。所以说稳定剂能起到稳定弱凝胶性能的作用，但是用量要适当。

2.2 聚合物和稳定剂浓度一定，交联剂浓度对弱凝胶性能的影响

2.2.1 温度为52℃时黏度随剪切速率变化关系

只改变交联剂浓度的弱凝胶体系，在剪切速率作用下可以发现，随着剪切速率升高弱凝胶体系黏度发生明显下降。即发生了明显的剪切变稀现象，当交联剂浓度高时弱凝胶的性能比较稳定（比如配方400+210+90），具有一定的抗剪切能力。但是形成的弱凝胶体系在任何剪切速率下都比其它弱凝胶配方的黏度低。配方400+210+70的初始黏度很高但是在高剪切速率时最终黏度和其他配方相差不多，可见交联剂的用量不是越多越好。所以说交联剂的用量要适度，使弱凝胶体系在一个合适的时间成胶，凝胶应当有合适的黏度及足够长的稳定时间。

2.2.2 改变交联剂用量时粘度随时间变化的关系

随着交联剂浓度加大，在其他条件不变情况下，弱凝胶体系黏度在一定范围内升高，当交联剂浓度最大时，可使弱凝胶黏度达到最高，但是随着时间变化弱凝胶体系黏度在成胶后下降。配方300+120+60的稳定性比较好，但是在300+120+90的配方下稳定性很差。所以交联剂的用量要适度。

2.3 温度对弱凝胶的影响

在不同温度下弱凝胶性质和时间的关系

表1 不同温度对弱凝胶的影响

在两温度下均可形成稳定的凝胶，温度越低成胶速度越慢，形成凝胶强度越小。在52℃时成胶时间约为5d左右，黏度为4×104mPa·s。可知在一定温度范围内弱凝胶体系的成胶时间与温度变化反相关，成胶强度随温度的升高而增大。

3 结论

（1）稳定剂浓度小起不到稳定弱凝胶性能的效果，浓度大反而使弱凝胶体系黏度降低。

（2）温度对弱凝胶的影响很大，52～68℃内，温度升高，成胶速度加快且强度增大。

（3）适合辽河油田的弱凝胶配方：聚合物浓度+稳定剂浓度+交联剂浓度分别为300+210+70、300+120+60、600+150+ 70。

[1] 雷光伦，陈月明，李爱芬，等.聚合物驱深度调剖技术研究[J].油气地质与采收率，2001，5（3）：45-46.

[2] 刘庆旺，范振中，王德金.弱凝胶调驱技术[M].北京：石油工业出版社，2003.

Study on Influencing Factors of Gelation of Flow-driven Gel System

Wang Yu-xing，Kong Xiang-yi

In this paper，the factors affecting the performance of weak gel were studied.In the full investigation of the weak gel fl ooding technology at home and abroad on the basis of the status，combined with the parameters of the geological characteristics and reservoir of Liaohe Oilfield，by viscosity method experiment，the change of temperature and concentration of polymer and cross linking agent and stabilizer of the size，select a weak gel in Liaohe oil fi eld oil displacement agent formula：concentration of polymer+concentration of stabilizer concentration of cross-linking agent were 300+210+70，300+120+60，600+150+70.

weak gel；polymer；cross-linking agent；pro fi le control and water plugging

TE357.46

A

1003–6490（2017）03–0020–01

2017–02–15

王玉星（1992—），男，河南开封人，硕士在读，主要研究方向为提高采收率