一種降低油田驅(qū)油用聚合物吸附量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油田解堵領(lǐng)域，具體涉及一種降低油田驅(qū)油用聚合物吸附量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)是油田增儲(chǔ)上產(chǎn)和穩(wěn)油控水的重要技術(shù)之一。在注聚合 物過(guò)程中，由于聚合物與儲(chǔ)層礦物的相互作用，聚合物會(huì)大量吸附在儲(chǔ)層礦物表面，在其必 經(jīng)之路的近井地帶吸附現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。疏水締合聚合物因其分子鏈上帶有少量陽(yáng)離子疏水 基而與帶負(fù)電的儲(chǔ)層相互作用更為強(qiáng)烈，在近井地帶的吸附量大于普通的聚合物。近井地 帶由于注入流體的長(zhǎng)期沖刷，其含油飽和度極低，聚合物在該處的吸附一方面造成聚合物 不必要的損失，不利于聚合物進(jìn)入地層深部發(fā)揮驅(qū)油作用；另一方面，造成近井地帶滲透率 降低，注入井注入壓力升高，影響實(shí)施方案的落實(shí)和注聚效果的實(shí)現(xiàn)。因此，降低聚合物在 近井地帶的吸附意義重大。
[0003] 降低聚合物的吸附量可以通過(guò)加入一種與聚合物產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附的試劑-吸附犧 牲劑來(lái)實(shí)現(xiàn)，吸附犧牲劑需要與地層作用比聚合物強(qiáng)烈、使用成本較聚合物低且無(wú)毒無(wú)味， 同時(shí)犧牲劑以不同的方式加入也會(huì)影響聚合物的吸附量。因此，如何選取合適的犧牲劑和 犧牲劑的加入方式對(duì)降低聚合物在近井地帶的吸附量，實(shí)現(xiàn)油田增儲(chǔ)上產(chǎn)和穩(wěn)油控水至關(guān) 重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種降低油田驅(qū)油用聚合物吸附量的方法。
[0005] 本發(fā)明所提供的方法是通過(guò)加入吸附犧牲劑來(lái)降低聚合物的吸附量，本發(fā)明所提 供的方法包括如下步驟：向注入井中注入十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)水溶液作為前置 段塞，再注入疏水締合聚合物進(jìn)行聚合物驅(qū)，最后進(jìn)行水驅(qū)。
[0006] 上述方法中，所述十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)水溶液的濃度為20-100mg/L，具 體可為50mg/L。
[0007] 所述十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)水溶液的注入速度為0. 2-1. OmL/min，具體為 0. 3mL/min〇
[0008] 所述十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)水溶液的注入體積為0. 1-5PV，具體為3PV。
[0009] 所述疏水締合聚合物具體可為聚丙烯酰胺（AP-P4)聚合物。
[0010] 所述疏水締合聚合物是以疏水締合聚合物水溶液的形式注入的，所述疏水締合聚 合物水溶液的濃度為1000-2000mg/L，具體為1750mg/L。
[0011] 所述疏水締合聚合物水溶液的注入速度為0. 2-1. OmL/min，具體為0. 3mL/min。直 到所述疏水締合聚合物水溶液注入端的濃度與流出端濃度一致。
[0012] 所述水驅(qū)中水的注入速度為0. 2-1. OmL/min，具體為0. 3mL/min。直到流出端不再 含有所述疏水締合聚合物水溶液。
[0013] 此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供另一種降低油田驅(qū)油用聚合物吸附量的方 法。
[0014] 本發(fā)明所提供的方法包括如下步驟：向注入井中注入水進(jìn)行水驅(qū)1，再注入十六 烷基三甲基溴化銨（CTAB)和疏水締合聚合物的混合物水溶液進(jìn)行聚合物驅(qū)，最后進(jìn)行水 驅(qū)2 〇
[0015] 上述方法中，所述水驅(qū)1的注入體積為1-3PV，具體為3PV。
[0016] 所述十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)和疏水締合聚合物的混合物水溶液中十六 烷基三甲基溴化銨和疏水締合聚合物的濃度分別為20-100mg/L(具體可為50mg/L)和 1000-2000mg/L (具體可為 1750mg/L)。
[0017] 所述聚合物驅(qū)的注入體積為3-7PV，具體為5PV。
[0018] 所述疏水締合聚合物具體可為聚丙烯酰胺（AP-P4)聚合物。
[0019] 所述水驅(qū)2進(jìn)行直至流出端不再含有所述十六烷基三甲基溴化銨和疏水締合聚 合物的混合物水溶液。
[0020] 本發(fā)明所述的十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)的結(jié)構(gòu)式如下式I所示：
[0022] 本發(fā)明采用的聚合物吸附犧牲劑為陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨 (CTAB)，因其帶有陽(yáng)離子基團(tuán)，能夠與帶負(fù)電的儲(chǔ)層形成強(qiáng)烈的吸附作用；同時(shí)可以與疏水 締合聚合物的陽(yáng)離子疏水基形成靜電相斥從而減弱其與聚合物間的相互作用，最終達(dá)到降 低聚合物吸附量的目的。
[0023] 本發(fā)明通過(guò)加入吸附犧牲劑的方式降低聚合物的吸附量，節(jié)約了聚合物的成本； 同時(shí)，亦可降低聚合物的注入壓力，提高聚合物的注入性。所使用的犧牲劑與地層水及聚合 物有良好的配伍性，可廣泛應(yīng)用于與油田聚合物相關(guān)的驅(qū)油過(guò)程中降低聚合物在近井地帶 的吸附問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1為實(shí)施例1中犧牲劑加入與否對(duì)聚合物在石英砂上的吸附量變化示意圖。
[0025] 圖2為實(shí)施例2中CTAB前置段塞+聚合物驅(qū)+水驅(qū)對(duì)聚合物入口壓力的影響。
[0026] 圖3為實(shí)施例2中CTAB前置段塞+聚合物驅(qū)+水驅(qū)對(duì)流出端聚合物濃度的影響。
[0027] 圖4為對(duì)比實(shí)施例1中不同類(lèi)型犧牲劑對(duì)聚合物在石英砂上吸附量的影響。
[0028] 圖5為對(duì)比實(shí)施例2中CTAB前置段塞+水驅(qū)+聚合物驅(qū)+水驅(qū)對(duì)聚合物入口壓 力的影響。
[0029] 圖6為對(duì)比實(shí)施例2中CTAB前置段塞+水驅(qū)+聚合物驅(qū)+水驅(qū)對(duì)流出端聚合物 濃度的影響。
[0030] 圖7為對(duì)比實(shí)施例2中CTAB與聚合物混合注入對(duì)聚合物入口壓力的影響。
[0031] 圖8為對(duì)比實(shí)施例2中CTAB與聚合物混合注入對(duì)流出端聚合物濃度的影響。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此，凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
[0033] 下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如 無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。
[0034] 下述實(shí)施例中所用材料和儀器如下：
[0035] 疏水締合聚合物AP-P4 :購(gòu)自四川光亞聚合有限公司，固含量90%，相對(duì)分子質(zhì)量 1100X 104,水解度 20. 13% ;
[0036] 十六烷基三甲基溴化銨（CTAB):分析純；
[0037] 碘化鎘（分析純）和可溶性淀粉（分析純）均購(gòu)自成都科龍化工試劑廠；
[0038] 人造巖心：截面積4. 9cm2,長(zhǎng)度6. 8cm，氣測(cè)滲透率2500mD ;
[0039] 模擬水：礦化度為9374. 13mg/L，離子質(zhì)量濃度（單位mg/L)依次為：Na+3091. 96， K+276. 17, Ca2+276. 17, Mg2+158. 68, CO廣 14. 21，HCCV311· 48, SO廣85. 29, (：Γ5436· 34。
[0040] 紫外光譜儀購(gòu)自德國(guó)Ray LEIGH公司；
[0041] 離心機(jī)購(gòu)自Jingli公司；
[0042] 多功能巖心驅(qū)替裝置購(gòu)自海安石油科研儀器有限公司。
[0043] 下述實(shí)施例中聚合物的吸附量及阻力系數(shù)計(jì)算方法如下：
[0044] 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中聚合物靜態(tài)吸附量：用模擬水配制一系列不同濃度的AP-P4模擬 水溶液，依次計(jì)算各個(gè)溶液中聚合物的濃度，即吸附前的初始濃度C tl。按照固液比1 :4(質(zhì) 量比）將萃取干凈的石英砂加入到聚合物溶液中密封后將樣品瓶放置于65°C的恒溫箱中 保持48h，每個(gè)4小時(shí)震蕩樣品瓶使得吸附劑與溶液充分接觸。吸附完成后的聚合物溶液 在3600r/min的轉(zhuǎn)速下離心20min，取離心管中上層清液并稀釋到10-120mg/L范圍內(nèi)，在 590nm處測(cè)定其吸光度，再乘以稀釋倍數(shù)得到吸附平衡濃度。
[0045] 根據(jù)式（1)計(jì)算聚合物靜態(tài)吸附量：
[0047] 式中：Γ為聚合物吸附量，mg/g ;c。、c分別為吸附前后聚合物溶液的質(zhì)量濃度， mg/mL ;V為聚合物溶液體積，mL ;m為吸附劑質(zhì)量，g。
[0048] 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中聚合物的滯留量：將截面積4. 9cm2,長(zhǎng)度6. 8cm的人造巖心干燥 稱(chēng)重，飽和模擬水，測(cè)出模擬水的滲透率。在0. 3mL/min的流量下注AP-P4溶液，并測(cè)定流 出端聚合物的濃度，直到產(chǎn)出聚合物的濃度等于注入聚合物的濃度，并在〇. 3mL/min的流 量下用模擬水進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)直到流出端的樣品中檢測(cè)不到AP-P4為止，分別收集巖心出口 端的樣品，并用淀粉-碘化鉻法測(cè)定流出樣品中的AP-P4濃度。利用式（2)計(jì)算聚合物的 滯留量：
[0050] 式中：R為滯留量，μ g/g ;〇!為聚合物溶液初始濃度，mg/L ;V F為累計(jì)注入聚合物 溶液的體積，HiL 士為取自出口端第i個(gè)樣品中聚合物的濃度，mg/L ;Λ V 取自出口端第 i個(gè)樣品中聚合物取樣體積，mL ;W為巖心的干重，g。
[0051] 動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)中聚合物的滯留量：將截面積4. 9cm2,長(zhǎng)度6. 8cm的人造巖心干燥 稱(chēng)重，飽和模擬水，測(cè)出模擬水的滲透率。在0. 3mL/min的流量下注AP-P4溶液，并測(cè)定流 出端聚合物的濃度，直到產(chǎn)出聚合物的濃度等于注入聚合物的濃度，并在〇. 3mL/min的流 量下用模擬水進(jìn)行后續(xù)水驅(qū)直到流出端的樣品中檢測(cè)不到AP-P4為止，分別收集巖心出口 端的樣品，并用淀粉-碘化鉻法測(cè)定流出樣品中的AP-P4濃度。利用式（1)計(jì)算聚合物的 吸附量：
[0053] 式中：R為吸附量，μ g/g A為聚合物溶液初始濃度，mg/L ;V F為累計(jì)注入聚合物 溶液的體積，mL 士為取自出口端第i個(gè)樣品中聚合物的濃度，mg/L ;Λ V 取自出口端第 i個(gè)樣品中聚合物取樣體積，mL ;W為巖心的干重，g。
[0054] 根據(jù)水測(cè)壓力，注聚壓力及后水壓力根據(jù)公式（2)算出阻力系數(shù)。
[0056] 式中：FK--阻力系數(shù)；
[0057] ΔΡ--注聚丙烯酰胺溶液穩(wěn)定時(shí)的壓差，MPa ;
[0058] Λ Pwi--開(kāi)始水驅(qū)穩(wěn)定時(shí)的壓差，MPa ;
[0059] 實(shí)施例1、靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)
[0060] 聚合物在礦物上的靜態(tài)吸附是指聚合物溶液與巖石顆粒長(zhǎng)期接觸達(dá)到吸附平衡 后，單位巖石顆