聚合物黏度稳定剂的现场应用

张永刚，唐国强，吴博武，史庆彬，徐 巍

（1.大庆油田开普化工有限公司，黑龙江大庆 163000；2.大庆油田第六采油厂第七作业区，黑龙江大庆 163000；3.大庆油田第三采油厂油田管理部，黑龙江大庆 163000）

1 概述

聚合物溶液的黏度及其稳定性是影响驱油效果的关键因素，但井口聚合物溶液黏度损失较大，造成聚合物驱油效率降低，三采成本提高。对大庆油田某注聚区块的研究表明，配聚用水中Fe2+等金属阳离子、S2-等还原性物质以及细菌是对聚合物溶液黏度产生不利影响的水质因素。有针对性地开发了聚合物黏度稳定剂，加药后对聚合物溶液的初始黏度无不利影响，在45℃、绝氧条件下老化15 d 后黏度保留率较不加药样品提高了14.37%~33.53%。配注系统污水添加黏度稳定剂配制三元体系，超低界面张力范围无明显变化。在相同三元体系用量条件下，添加黏度稳定剂后物理模拟驱油实验采收率比原体系提高2.81%[1]。为考察黏度稳定剂的现场应用效果，在大庆油田某注聚区块开展了黏度稳定剂现场试验。

2 现场加药工艺

现场聚合物配注采用“集中配制、分散注入”工艺，采用清水配制聚合物母液、污水稀释的方式。主要工艺流程为：配制用清水输往配制站，在分散装置内与聚合物干粉混合，然后进入熟化罐熟化，再经过滤器过滤后输送至注入站母液储罐。注入站通过注聚泵将母液输送至不同注入井管线，在管线静态混合器前与稀释用污水混合，将母液稀释至设计浓度，输送至不同的站外注入井，完成整个聚驱体系配注全过程，如图1所示。

图1 聚驱配注系统流程图

黏度稳定剂的加药点设置在聚合物配制站分散装置的搅拌罐处，保证清水、药剂、聚合物三者均匀混合。加药后的母液进入熟化罐，保证有充足的时间发挥药效，然后输送至下游3座注聚站。加药浓度以井口聚合物溶液量计算为20 mg/L。现场加药流程简图如图2所示、现场布置示意图如图3所示。

图2 现场加药流程简图

图3 加药装置现场布置示意图

3 现场试验数据与分析

试验期间，定期监测配制站外输母液、下游井口及井底返排样的黏度保留率，用以考察黏度稳定剂的现场应用效果。

3.1 加药对母液黏度保留率的影响

检测了加药前后熟化罐出口、储罐出口1 000 mg/L母液加药前后在不同老化时间下的黏度，考察了加药对母液黏度保留率的影响。实验数据如表1所示。

表1 加药前后母液黏度保留率变化

从表1 可以看出，黏度稳定剂改善黏度保留率效果明显。投加20 mg/L 的黏度稳定剂后，污水稀释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，增幅约4.7%；储罐出口黏度由40.5 MPa·s 提高至51.2 MPa·s，增幅约26.4%。同时，不同老化时间下母液的黏度保留率均有大幅提升，老化30 d，母液的黏度保留率较加药前提高了约30%。因提高初始黏度和提高黏度保留率的双重效果，加药后储罐出口聚合物溶液老化30 d 后的黏度值仍高于未加药前储罐出口聚合物溶液的初始黏度。

3.2 加药对井口黏度保留率的影响

下游共计199 口井，注聚浓度500~2 000 mg/L。因此，选择浓度1 000 mg/L、1 200 mg/L、1 500 mg/L、1 800 mg/L、2 000 mg/L 的5口井进行取样，评价不同折算加药浓度的效果。实验数据如图4、图5、表2所示。

表2 加药前后井口黏度保留率变化

图4 加药前后井口平均黏度保留率变化

图5 不同加药浓度的井口聚合物黏度保留率变化

图4 显示的是加药前后井口聚合物溶液平均黏度保留率变化。可以看出，加药后不同老化时间下井口的黏度保留率均较加药前有明显提升，平均提高了约12%。图5显示的是不同折算加药浓度井口聚合物溶液的黏度保留率。可以看出，随着加药浓度的提高，不同老化时间的井口聚合物溶液黏度保留率均有不同程度的提高，老化时间为30 d 时，井口样为20~40 mg/L 的加药时，加药浓度越高，保黏效果越好。

3.3 加药对井口返排黏度保留率的影响

选取浓度1 000 mg/L 和1 200 mg/L 的各两口井取井底返排样，检测黏度保留率。实验数据如图6所示。

从图6看出，井底返排样老化30 d 后，黏度保留率比加药前高10%以上。

4 结论

1）现场投加黏度稳定剂后，污水稀释后的母液初始黏度有所提高，增幅在4.7%~26.4%。

2）老化30 d，母液的黏度保留率较加药前提高了约30%。

3）加药后，井口样的黏度保留率较加药前提高了约12%，在20~40 mg/L 的加药时，加药浓度越高，保黏效果越好。

4）加药后，井底返排样黏度保留率比加药前高10%以上。