聚合物驅(qū)溶液黏度影響因素實(shí)驗(yàn)研究

韓岐清，李少甫，陳銳，韓濤，孫福山

（大港油田公司采油工藝研究院，天津300280）

聚合物驅(qū)溶液黏度影響因素實(shí)驗(yàn)研究

韓岐清，李少甫，陳銳，韓濤，孫福山

（大港油田公司采油工藝研究院，天津300280）

礦場現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)應(yīng)用過程中，影響聚合物溶液黏度的因素較多，包括聚合物濃度、含油率、溫度、陽離子含量及剪切速率。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，將上述因素對聚合物驅(qū)溶液黏度的影響程度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析，并得到了規(guī)律性認(rèn)識，對提高聚合物驅(qū)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)應(yīng)用效果，降低溶液黏降損失具有重要指導(dǎo)意義。

聚合物驅(qū)；聚合物濃度；含油率；陽離子含量；剪切速率

聚合物驅(qū)是重要的三次采油方法之一，且驅(qū)油技術(shù)已經(jīng)取得較好的礦場實(shí)驗(yàn)應(yīng)用效果。該技術(shù)是以聚合物溶液為驅(qū)油劑，靠增加驅(qū)替液黏度，降低流度比，提高驅(qū)替液波及系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)提高原油采收率的目的。且聚合物驅(qū)溶液黏度越高，其波及體積越大，采收率提升效果越明顯[1]。聚合物溶液黏度是表征聚合物溶液流變性的重要指標(biāo)[2]，黏度高低直接影響驅(qū)油效率?，F(xiàn)場應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)，影響聚合物驅(qū)溶液黏度的因素較多，如聚合物濃度、溫度、含油率、離子含量和剪切速率等。那么這些因素是如何影響聚合物溶液黏度是困擾科研人員的難題，因此只有研究分析上述因素對聚合物濃度的影響程度，才能更好地指導(dǎo)技術(shù)人員研發(fā)配制聚合物溶液，從而最大程度地降低降黏率，提高驅(qū)替液的黏度，保證驅(qū)油效果，提高油田區(qū)塊整體開發(fā)效率。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器和試劑

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

首先配制質(zhì)量濃度為0.5%的聚丙烯酰胺母液，用港東油田經(jīng)處理后的地層水稀釋配制成所需的濃度備用。采用DV-1+VISCOMETER黏度計(jì)，轉(zhuǎn)速范圍為0.3 r/min～100 r/min。使用Low shear40型低剪切流變儀，設(shè)置剪切速率的范圍為0.01 s-1～100 s-1，實(shí)驗(yàn)溫度根據(jù)需要為常溫、50℃、60℃及70℃。

2 影響因素分析

2.1 聚合物濃度

常溫下配制聚合物清水溶液濃度分別為100 mg/L、200 mg/L及400 mg/L，剪切流變儀剪切速率分別控制為10 s-1～100 s-1，然后用黏度計(jì)測量聚合物溶液的黏度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖1）。

圖1 不同聚合物濃度條件下含聚溶液黏度與剪切速率關(guān)系曲線

從圖1可知，在相同剪切速率條件下，隨著聚合物濃度的升高，聚合物溶液黏度增加；當(dāng)聚合物溶液濃度不變時(shí)，隨著剪切速率的增加，聚合物溶液黏度呈逐漸降低趨勢。且含聚濃度越低，溶液黏降損失越小。

2.2 含油率

常溫下配制聚合物溶液濃度分別為100 mg/L、200 mg/L及300 mg/L，溶液含油率分別為5%、10%、15%，剪切流變儀剪切速率分別控制為10 s-1～100 s-1，然后用黏度計(jì)測量聚合物溶液的黏度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖2）。

關(guān)于道德行為究竟是怎么發(fā)生的問題，王陽明從“知行合一”的觀點(diǎn)論述，用“知行”二者不可分割性，論述道德行為發(fā)生的必須性；休謨從“反理性”的角度出發(fā)，認(rèn)為道德行為的踐行不應(yīng)該摻雜太多的理性因素，理性因素很大程度上是道德行為發(fā)生的阻礙。針對當(dāng)前社會上出現(xiàn)的“知行脫節(jié)”“扶不扶”等道德問題，都是一種理性支配感性的不道德現(xiàn)象，在道德實(shí)踐領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)道德情感本身的重要性，降低理性因素的主導(dǎo)，對于更好地進(jìn)行道德實(shí)踐具有重要意義。

從圖2可知，在相同剪切速率條件下，隨著聚合物溶液含油率升高，聚合物溶液黏度增加比較明顯；當(dāng)聚合物溶液含油率不變時(shí)，隨著剪切速率的升高，溶液黏度呈逐漸降低趨勢，且聚合物溶液含油率越高，對剪切速率越敏感。

圖2 不同含油率條件下含聚溶液黏度與剪切速率關(guān)系曲線

2.3 溫度

分別在溫度為50℃、60℃和70℃條件下，配制濃度為400 mg/L的聚合物清水溶液，剪切流變儀剪切速率分別控制為10 s-1～100 s-1，然后用黏度計(jì)測量聚合物溶液的黏度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖3）。

圖3 不同溫度條件下含聚溶液黏度與剪切速率關(guān)系曲線

從圖3可知，在聚合物濃度不變的條件下，隨著聚合物溶液溫度的升高，溶液黏度降低幅度較為明顯，且隨著剪切速率的升高，溶液黏度呈逐漸降低趨勢。

2.4 陽離子含量

常溫下配制聚合物清水溶液濃度為400 mg/L，Na+、K+、Mg2+、Ca2+濃度分別為0 mg/L、200 mg/L、400 mg/L、600 mg/L、800 mg/L及1 000 mg/L，剪切流變儀剪切速率分別控制為25 s-1、50 s-1，然后用黏度計(jì)測量聚合物溶液的黏度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖4）。

從圖4可知，在聚合物溶液離子含量不變的條件下，隨著離子濃度的升高，含聚溶液黏度呈逐漸降低趨勢，且隨著剪切速率的增大，黏降損失越大。

2.5 剪切速率

常溫下配制聚合物清水溶液濃度分別為100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L，剪切流變儀剪切速率分別控制為10 s-1、30 s-1、60 s-1、90 s-1，然后用黏度計(jì)測量聚合物溶液的黏度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖5）。

從圖5可知，在聚合物溶液濃度不變的條件下，溶液黏度隨剪切速率升高而降低，且溶液濃度越高，其對剪切速率越敏感。

圖4 不同類型離子及濃度條件下含聚溶液黏度與剪切速率關(guān)系曲線

圖5 不同剪切速率下含聚溶液黏度與聚合物濃度關(guān)系曲線

3 結(jié)論及認(rèn)識

（1）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，影響礦場實(shí)驗(yàn)應(yīng)用聚合物驅(qū)溶液黏度的因素很多，主要有聚合物濃度、含油率、溫度、離子含量及剪切速率等。

（2）聚合物溶液黏度對含聚濃度較為敏感，含聚濃度越低，溶液黏降損失越小。

（3）聚合物溶液黏度對含油率較為敏感，聚合物溶液含油率越高，在相同的剪切速率下，溶液黏降損失越大。

（4）聚合物溶液黏度對溫度較為敏感，在相同的剪切速率下，溫度越高，溶液黏降損失越大。

（5）聚合物溶液中所含離子濃度越高，含聚溶液黏度越低，且隨著離子濃度的升高，黏降損失逐漸變小。

［1］張金國.聚合物溶液黏度的主要影響因素分析［J］.斷塊油氣田，2005，12（1）：57-59.

［2］吳淑云，黃麗，孫剛，等.驅(qū)油用聚合物溶液黏度測試方法研究［J］.大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2006，25（2）：84-86.

長慶蘇中氣田天然氣產(chǎn)量突破6億立方米

截至2月23日，長慶油田蘇中氣田開年已累計(jì)生產(chǎn)天然氣6.15億立方米，日產(chǎn)天然氣在1 200萬立方米以上，夯實(shí)了全年生產(chǎn)的資源基礎(chǔ)。

今年開年以來，長慶油田蘇中氣田把“堅(jiān)持穩(wěn)中求進(jìn)確保提質(zhì)增效”作為天然氣生產(chǎn)的主線，以確保氣田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)為前提，適應(yīng)快速調(diào)產(chǎn)節(jié)奏，合理調(diào)配產(chǎn)量結(jié)構(gòu)，優(yōu)化完善配產(chǎn)方案，科學(xué)細(xì)化生產(chǎn)計(jì)劃，嚴(yán)格落實(shí)生產(chǎn)制度，為完成高峰供氣生產(chǎn)任務(wù)做最后沖刺。

同時(shí)，蘇中氣田嚴(yán)格落實(shí)“總結(jié)、完善、優(yōu)化、提升”的工作方針，把實(shí)現(xiàn)氣田穩(wěn)產(chǎn)作為首要任務(wù)，著力提高發(fā)展質(zhì)量與效益，突出抓好安全環(huán)保和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，切實(shí)提升基礎(chǔ)管理水平和員工隊(duì)伍素質(zhì)，全面推進(jìn)高水平可持續(xù)發(fā)展。

（摘自中國石油新聞中心2017-02-27）

Experimental study of polymer flooding solution viscosity influencing factors

HAN Qiqing，LI Shaofu，CHEN Rui，HAN Tao，SUN Fushan
（Oil Production Technology Institute of Dagang Oilfield，Tianjin 300280，China）

In the process of mining field test application,there are more influencing factors of polymer solution viscosity,including polymer concentration,oil content,temperature,cation content and shear rate.This paper through the indoor experiment,experimental analysis the above factors influence degree to polymer flooding solution viscosity,and get regular rules,it's important to improve the effect of polymer flooding field test application and reduce the solution viscosity loss reduction.

polymer flooding；polymer concentration；oil content；cation content；shear rate

TE357.46

A

1673-5285（2017）02-0137-03

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.02.033

2017－01-11

2017－02-09

中國石油大港油田基金項(xiàng)目“油井舉升配套工藝技術(shù)研究與應(yīng)用”，項(xiàng)目編號：20160308。