| 标题 | 稳定性对功能型聚合物的影响 |
| 范文 | 刘金鑫 李静 戴志鹏 郭轩 邵洪志 何晨 摘 ?????要：聚表剂是一种新型功能型聚合物，能在聚合物驱后进一步提高采收率，目前尚处于矿场试验阶段。矿场分析聚表剂时，多是在注入井和采出井提取样品;而室内实验所用溶液都是现配现用，其分析结果仅处于注入前的性能和注入后的效果层面。然而聚表剂从注入井运移到采出井要经历数百天时间，且在注采井间渗流的过程中受地层孔隙结构的影响黏度稳定性会发生变化。聚表剂的黏度稳定性发生变化后如何影响其驱油机理和渗流规律，目前尚无研究。针对以上问题，以静置30 d的华鼎I聚表剂溶液模拟位于注采井间储层的聚表剂溶液。通过室内实验研究聚表剂溶液在静置前后的性能差异;通过光刻玻璃实验比较聚表剂初始溶液和静置后溶液的微观驱油机理，描述两种情况下的微观驱替特征。基于以上研究得出：光刻玻璃实验中，在聚表剂驱阶段，静置后华鼎I聚表剂溶液较静置前提高相对波及面积4.3%，静置后的聚表剂溶液黏弹性和乳化性能都有提升。 关 ?键 ?词：聚表剂;稳定性;驱油机理;渗流规律;物理实验 中图分类号：TE 357.46 ?????文献标识码： A ??????文章编号： 1671-0460（2019）08-1905-04 Abstract： ?Polymer surfactant is a new type of functional polymer which can improve recovery after polymer flooding. And it is currently in the stage of field test. The samples were extracted mostly from the injection wells and extraction wells when polymer surfactant was analyzed in oil field， but the solutions for laboratory experiments were always prepared on-site. The results of the analysis were only at the level of performance before injection and the effect after injection. However， it usually took hundreds of days to migrate polymer surfactant from the injection well to the production well. During the seepage process， the viscosity stability was changed by the pore structure. How to affect the oil displacement and seepage law after the change of viscosity stability of the polymer surfactant is still lack of research. The difference of properties of polysurfactant solution before and after static test was studied. The microscopic oil displacement characteristics of the initial solution and the static solution were compared by photolithographic glass experiment. Based on the above studies， it was concluded that in the photoresist glass experiment， the statically treated Huading I polysurfactant solution increased relative sweep area by 4.3% compared with that before the static treatment， and the viscoelasticity and emulsifying performance of the statically treated polysurfactant solution were improved. Key words： ?polymer surfactant; stability; oil displacement mechanism; seepage law; physical experiment 聚表劑是一种新型驱油化合物，它拥有聚合物和表面活性剂二者的优势，即使不用碱，也能降低流度比[1-5]、扩大波及系数[6-11]、提高对原油的增溶和乳化能力[12-20]。加大对聚表剂方面的研究，对实现油田的有效开发有重要意义。 1 ?静置前后扫描电镜实验评价 1.1 ?实验目的 观察聚表剂溶液静置前后分子链的分布情况。 1.2 ?实验条件 （1）实验仪器：烧杯、搅拌器、电子秤、恒温箱、扫描电子显微镜。 （2）实验温度：45 ℃。 （3）实验药品：华鼎I型聚表剂、海博BI型聚表剂。 （4）实验用水：大庆油田采油一厂清水、污水。 （5）化学剂配制方式：清配污稀。 （6）化学剂浓度：1 000 mg/L。 1.3 ?实验步骤 （1）用清水配制5 000 mg/L的华鼎I型聚表剂母液和海博BI型聚表剂母液，搅拌时间为2 h，放置在恒温箱中6 h进行熟化; （2）用过滤后的污水将熟化后的华鼎I型聚表剂母液和海博BI型聚表剂母液分别稀释至1 000 mg/L，搅拌时间为30 min，将配制好的目的液置于恒温箱 30 d; （3）待静置时间达到要求后，将前述目的液入 试管，用扫描电子显微镜进行扫描，完成静置后扫 描电镜实验; （4）按照步骤（1）和步骤（2）重新配制1 000 mg/L的聚表剂溶液，待目的液搅拌完成时，将其装入试管，用扫描电子显微镜进行扫描，完成静置前扫描电镜实验。 1.4 ?实验结果 （1）华鼎I实验结果 从图中可以看出，华鼎I型聚表剂静置前有明显网状结构形成，大体呈椭圆形，中间呈空心状，四周为链节环绕，结构大小不一，网状结构分布比较平面化，分子链之间在一定的缔合作用下连接紧凑。网状结构分布不均匀，在图1中可以看出，左上角分子链大多以单链或者单向缠绕形式存在，还没有形成网状结构。右下角的分子链多以缔合后的网状结构形式存在，且分子链的缔合缠绕已经初步成型。聚表剂溶液在静置前时，网状结构初步形成，还没有贯穿整个溶液，这是因为分子链分布不均匀，互相之间距离不一定，配制过程中在搅拌器作用下分子链舒展程度不同，且链节上的疏水基团数量不一样。在以上因素综合作用下，缔合作用表现为局部较弱和局部较强两种形式，即有的分子链呈伸展状态，有的分子链呈缠绕状态，且缠绕强度不同。前者较细分子链的尺寸范围为1.857～8.145 μm，后者分子链缔合后的尺寸范围14.06～17.07 μm。 2 ?实验部分 2.1 ?实验条件 （1）实验温度：45 ℃。 （2）饱和用水：矿化度为6 778 mg/L的地层水。 （3）实验用水：大庆油田清水、污水。 （4）实验用油：原油与适量煤油混配而成的模拟油，45 ℃时测得黏度为9.8 mPa·s。 （5）实验试剂：华鼎I型聚表剂、海博BI型聚表剂、中分子量聚合物。 （6）药品固含量：华鼎I型聚表剂，固含量为91.4%;海博BI型聚表剂，固含量为91%;中分聚合物，固含量為89.5%。 （7）配制方式：清配污稀。 （8）实验仪器：光刻玻璃模型、恒速恒压泵、摄像机。 不同驱替剂黏度见表1。 2.2 ?实验方案 方案一： 水驱至含水率98%+0.6PV中等分子量聚合物+后续水驱+华鼎I型聚表剂1PV+后续水驱。 方案一： 水驱至含水率98%+0.6PV中等分子量聚合物+后续水驱+华鼎I型聚表剂（静置后）1PV+后续水驱。 2.3 ?实验步骤 （1）用清水配制浓度为5 000 mg/L的聚表剂母液，搅拌2 h，恒温箱内静止6 h; （2）分别配制浓度为1 000 mg/L的聚表剂目的液、聚合物目的液，搅拌0.5 h备用; （3）恒温箱内静止30 d，取静置后目的液进行实验。重复前述1）和2）配制聚表剂初始目的液以及实验用聚合物目的液; （4）光刻玻璃模型抽真空，饱和油，静止12 h; （5）设定恒速微量泵流速0.03 mL/h，采用一注一采井位，入口端为注入井，出口端为采出井，按照实验方案开始微观可视化模型驱油实验; （6）水驱至注采井之间存在主流通道，若未形成通道，实验失败，重复进行; （7）根据方案注入后续化学剂; （8）聚表剂驱阶段实验进行1 h，聚表剂注入量为1PV，全程拍摄;分两个阶段，前半小时拍摄入口端局部图，后半小时，拍摄出口端局部图;化学驱初始及结束拍摄全局图，用以观察对比; （9）后续水驱拍摄0.5 h左右直至不出油为止，取全局图观察对比; （10）实验结束，清洁微观模型。 聚表剂注入初期从主流线两翼部位流过之后驱动了主流线两侧的剩余油。在聚表剂的作用下油流在孔隙中流动并向主流线汇聚。在流动过程中，油流与孔隙中的剩余油聚并形成油柱向前推进。在油柱进入主流线后受到主流线上聚表剂的驱动力向采出端汇聚。由于孔隙结构和切向应力的变化，油流在向采出端推进的过程中产生拉丝、断裂。由于聚表剂段塞的存在，在孔喉结构共同作用下，在聚表剂段塞附近区域存在未被驱动的原油，如上图所示。聚表剂段塞周围存在油膜，这是由于聚表剂含有活性物质，具有降低界面张力的作用，从而出现剂油共存的状态。 从图4中可以看出，聚表剂注入后部分以段塞状进入主流通道向前运移，在段塞周围附着有一层油膜，在运移过程中拉伸变形为渗流通道形状，最后再恢复，说明静置后华鼎I型聚表剂的黏弹性较好。在段塞周围有很多小油滴，这些油滴是模型中簇状剩余油被聚表剂乳化驱替而形成。在持续注入过程中，聚表剂的局部段塞被拉断，分割，并聚集于大孔隙处封堵渗流通道。 3 ?结 论 （1）在聚表剂驱阶段，静置前的华鼎I型聚表剂提高波及面积45.8%，静置后的华鼎I型聚表剂提高波及面积50.1%，静置后较静置前提高波及面积4.3%;在光刻玻璃模型中，华鼎聚表剂在静置后的驱油效果均好于静置前。 （2）静置前的华鼎I型聚表剂溶液在驱油过程中依靠其黏弹性和乳化性。以聚表剂段塞滞留于大孔隙中封堵，通过其乳化性将剩余油以小油滴的状态驱替而出。静置后的华鼎I型聚表剂溶液的调堵能力和乳化性与静置前相比均增强。在聚表剂注入端就有许多小段塞滞留于主流线大孔隙中，原油多以小油滴状被驱替而出。 参考文献： [1]董加宇.FPS聚合物性能评价与驱油效果研究[D].大庆石油学院，2010. 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