插层聚合物凝胶深部液流转向剂的研制与性能评价

第3 5卷

第 1期

石

油

学

报

V0 1 . 3 5 No . 1

2 0 1 4年 1月

ACTA PETROLEI SI NI CA

J a n .

2 0 1 4

文章编号： 0 2 5 3— 2 6 9 7 ( 2 0 1 4 ) 0 1— 1 0 7— 0 7 D OI: 1 0 . 7 6 2 3/ s y x b 2 O 1 4 0 1 O 1 2

插层聚合物凝胶深部液流转向剂的研制与性能评价王洪关3 .中国石油集团科学技术研究院

何顺利冯爱丽程中疆白胤杰。北京 1 0 2 2 4 9; 2 .北京华油科隆开发公司北京 1 0 0 0 1 1;

( 1 .中国石油大学石油工程学院

北京

1 0 0 0 8 3; 4 .中国石油新疆油田公司黑油山公司

新疆克拉玛依

8 3 4 0 0 0)

摘要：为了开发出一种新型低成本、高性能的深部液流转向与调驱剂，利用现代插层复合技术，对目前调剖调驱中常用的聚丙烯酰胺进行聚合物合成改性，采用原位聚合合成方法，研制了一种新型插层聚合物凝胶转向剂，其插层聚合物、交联剂和助剂的浓度分

别为 0 . 1 5%~ O . 3 5%、 0 . 1 5%~0 . 2 2%、 0 . 0 0 5%~O . 2 2 0%,其成胶时间为 6~1 0 0 h可调。实验研究表明，该插层聚合物凝胶转向 剂具有较好的抗剪切性、与油田水的配伍性、热稳定性及封堵性能，可满足油田条件下的深部调驱和改善水驱开发效果的需要。其与现有的常规聚合物体系相比成本可降低 1 0%~1 5%,表明该体系具有良好的应用前景。 关键词：插层聚合物凝胶；转向剂；交联剂；凝胶性能；低成本中图分类号： TE 3 5 7 . 4 文献标识码：A

A i n t e r c a l a t e d p o l y me r g e l f o r d e e p lu f i d d i v e r s i o n a g e n t a n d p e r f o r ma n c e e v a l u a t i o nWa n g Ho n g g u a n ’ ’ He S h u n l i’ F e n g Ai l i C h e n g Z h o n g j i a n g B a i Yi n j i e( 1 .S c h o o l o f Pe t r o l e u

m En g i n e e r i n g,Ch i n a Un i v e r s i t y o f Pe t r o l e u m,Be i j i n g 1 0 2 2 4 9,Ch i n a; 2 . Be i j i n g Hu a y o u Ke l o n g De v e l o p me n t Co r p o r a t i o n,Be i j i n g 1 0 0 01 1,C h i n a; 3 .CNPCRe s e a r c h I n s t i t u t e o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o gy,Be i j i n g 1 0 0 0 8 3,

C h i n a,; 4 . He i y o u s h a n C o r p o r a t i o n, P e t r o C h i n a Xi n j i a n g O i l f i e l d C o m p a n y, Ka r a m a y 8 3 4 0 0 0, C h i n a )Ab s t r a c t: Th i s s t u d y a i ms t O d e v e l o p a n o v e l c o s t— e f f e c t i v e h i g h— p e r f o r ma n c e d e e p f l u i d d i v e r s i o n a n d p r o f i l e c o n t r o l— d i s p l a c e me n t a— g e n t .Th e s y n t h e s i s a n d mo d i f i c a t i o n o f p o l y a c r y l a mi d e,a p o l y me r p r e s e n t l y c o mmo n l y u s e d i n p r o f i l e c o n t r o l a n d o i l d i s p l a c e me n t, i s c a r r i e d O u t u s i n g t h e mo d e r n i n t e r c a l a t i o n c o mp o u n d i n g t e c h n i q u e .A n e w i n t e r c a l a t e d p o l y me r g e l d i v e r s i o n a g e n t i s d e v e l o p e d b y i n s i t u p o l y me r i z a t i o n . Th e c o n c e n t r a t i o n s o f i n t e r c a l a t e d p o l y me r,c r o s s l i n k e r,a

n d a d d i t i v e a g e n t a r e 0 . 1 5%一0 . 3 5%,0 . 1 5%一

0 . 2 2%,a n d 0 . 0 0 5%一0 . 2 2%,r e s p e c t i v e l y;t h e g e l a t i o n t i me i s a d j u s t a b l e b e t we e n 6 h a n d 1 0 0 h .Ex p e r i me n t d a t a s h o w t h a t t h eo b t a i n e d i n t e r c a l a t e d p o l y me r g e l t y p e d e e p f l u i d d i v e r s i o n a g e n t h a s g o o d s h e a r r e s i s t a n c e,h i g h c o mp a t i b i l i t y wi t h o i l f i e l d wa t e r,t h e r ma l s t a b i l i t y,a n d p l u g g i n g p e r f o r ma n c e .h c a n me e t t h e n e e d o f d e p t h p r o f i l e c o n t r o l u n d e r f i e l d c o n d i t i o n s a n d i mp r o v e t h e wa—

t e r f l o o d i n g d e v e l o p me n t e f f e c t .C o mp a r e d wi t h t h e e x i s t i n g p o l y me r s y s t e m,t h e p r o p o s e d p o l y me r s y s t e m h a s r e d u c e d c o s t b y 1 0%一

1 5%。i n d i c a t i n g i t s g o o d a p p l i c a t i o n p r o s p e c t s .

Ke y wo r d s: I n t e r c a l a t e d p o l y me r g e l;d i v e r s i o n a g e n t;c r o s s l i n k e r;g e l p r o p e r t y;l o w c o s t

中国油田以陆相沉积为主，随着油田开发的深入，

和层间矛盾，使注入水波及到未波及或很少波及到的区域，从而改善驱替效果，提高水驱采收率[ 2。]。交联

水驱非均质程度

恶化，储层平面、层间、层内矛盾加剧， 使注水低效、无效循环日益严重，水驱效率大幅降低。

聚合物凝胶就是目前常用的一种化学体系，通常以常规聚丙烯酰胺聚合物为主剂_ 4 ],但所形成的凝胶体系存在转向体系强度低、成本高、有效期短、油藏适应性较差 (多数只适合砂岩 )等问题，制约了深部液流转向与调驱技术的应用。为此亟待研制一种新型低成本、 高性能的深部液流转向与调驱剂。

由于剩余油高度分散，油田高产液、高含水、低产出的开发特征使得开发难度进一步加大，造成了油田采收率较低、生产成本上升、开发效益下降。而通过改变长

期水驱形成定势的流线场，可以使注入水转向驱替波及程度低、水洗程度低的部位，从而遏制大量注入水通过强水洗部位的无效循环，提高注水开发效率H]。深部液流转向技术是利用这种油藏认识的结果，采用转向剂封堵油藏深部水流优势通道，调整地层深部层内基金项目：国家重大科技专项 ( 2 0 1 1 Z X0 5 0 1 0— 0 0 3 )资助

笔者利用现代插层复合技术，对目前调剖调驱常

用的聚丙烯酰胺进行聚合物合成改性，采用原位聚合合成方法，在一定的反应条件下直接形成插层聚合物，然

第一作者及通信作者：王洪关，男， 1 9 6 9年 1 2月生， 1 9 9 1年毕业于河北工学院，现为北京华油科隆开发公司高级工程师，主要从事油气田开发研究工作。Ema i l: wh g@p e t r o c h i n a . c o n. r e l i

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