弱凝膠體系成膠的影響因素

羅進(jìn)剛(遼河油田高升采油廠工藝研究所， 遼寧 盤錦 124125)

弱凝膠體系成膠的影響因素

羅進(jìn)剛(遼河油田高升采油廠工藝研究所， 遼寧 盤錦 124125)

弱凝膠體系條件下調(diào)驅(qū)屬于實(shí)現(xiàn)高采收的重要技術(shù)，現(xiàn)已經(jīng)獲得我國(guó)大多數(shù)油田開采方面的認(rèn)可。相關(guān)研究體系中認(rèn)為，成膠性能強(qiáng)弱直接影響調(diào)驅(qū)成果。本研究結(jié)合實(shí)際情況，具體探究了影響成膠方面的因素。聚合物分子量以及相關(guān)因素對(duì)實(shí)際成膠的影響較大，剪切作用也對(duì)成膠產(chǎn)生一定影響，另外，水質(zhì)等因素幾乎不對(duì)成膠起到作用。希望通過(guò)本研究可以對(duì)未來(lái)技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重要促進(jìn)作用。

弱凝膠;成膠;影響因素

弱凝膠體系強(qiáng)調(diào)了實(shí)現(xiàn)在低濃度條件下聚合物以及交聯(lián)劑作用形成的一種弱交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并能夠?qū)崿F(xiàn)分子之間的交聯(lián)為主，分子內(nèi)交聯(lián)為輔的情況，因此，表現(xiàn)出三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的一種關(guān)系。驅(qū)油機(jī)理表現(xiàn)在，一方面，因?yàn)槿跄z本身屬于可動(dòng)凝膠，因此，該特性更多是介于本體凝膠以及分散凝膠兩者之間，在注入地層之后則需要能夠首先進(jìn)入到高層滲層之中。完全交聯(lián)完成后就能夠產(chǎn)生相對(duì)封堵效果，改善高滲透層之中吸收效果?？梢詫?shí)現(xiàn)縱向方向上的一種吸水能力的調(diào)節(jié)。后續(xù)注入到流體之中能夠?qū)θ跄z形成良好驅(qū)替影響，改善弱凝膠被剪切以及破碎等問(wèn)題。從而能夠?qū)崿F(xiàn)向地層更深位置運(yùn)移的目的。此外，因?yàn)槿跄z本身能夠移動(dòng)，可以確保在后續(xù)注入流體前緣過(guò)程中構(gòu)建一種具有高粘度效果的驅(qū)油界面，從而可以降低原油以及驅(qū)替液產(chǎn)生的流度比情況，進(jìn)一步改善驅(qū)油效率。

本研究中根據(jù)這些情況形成具體對(duì)策，并對(duì)影響因素采取了詳細(xì)分析，希望可以對(duì)未來(lái)技術(shù)發(fā)展起到一定積極影響。

1 弱凝膠交聯(lián)反應(yīng)原理

交聯(lián)劑種類主要包括AL3+以及Cr3+等，其中Cr3+交聯(lián)劑因?yàn)椴牧媳容^容易獲得，合成簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好，因此，更多被應(yīng)用到弱凝膠體系實(shí)驗(yàn)之中。未經(jīng)處理的物質(zhì)在聚合物交聯(lián)體系反應(yīng)幾乎都是在瞬間實(shí)現(xiàn)的，因此并不能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。交聯(lián)劑以及聚合物等交聯(lián)反應(yīng)機(jī)理能夠被視為是Cr3+的配位體以及聚合物的官能團(tuán)爭(zhēng)奪水合離子的重要反應(yīng)結(jié)果。結(jié)合調(diào)整配位絡(luò)合物等具體因素，就可以更好的降低反應(yīng)速度，以及改善成膠效果。

2 影響弱凝膠體系成膠的相關(guān)因素分析

(1)聚合物分子量的分析 結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查與實(shí)驗(yàn)可知多種凝膠體系條件下的粘度曲線情況。在相同溫度環(huán)境中，聚合物分子量相對(duì)更高，則產(chǎn)生的粘性也會(huì)更高，實(shí)際成膠效果也會(huì)更佳。為此，通過(guò)聚合物品種選定過(guò)程中應(yīng)當(dāng)選擇高分子量情況的材料。

(2)聚合物濃度分析 通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)比長(zhǎng)期熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)中物質(zhì)情況可以發(fā)現(xiàn)：高低濃度教練體系在1d之后都可以成膠，區(qū)別在與高濃度交聯(lián)體系所能夠形成的效果更高，但是比較容易發(fā)生脫水等情況。體系黏度更高則成膠反映也會(huì)相對(duì)較為強(qiáng)烈。

成膠聚合物濃度實(shí)際范圍一般將在0.05%至0.2%范圍之間，此時(shí)在相對(duì)更加合適的情況下都能夠聚合成膠。

(3)溫度分析 溫度也是作為弱凝膠體系成膠過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素?？梢酝ㄟ^(guò)借助實(shí)驗(yàn)的方式，利用不同凝膠體系完成多種條件下的黏度測(cè)試。由此可以知道在70℃條件下，1d之后，不同體系均能成膠，強(qiáng)度大，黏度則會(huì)提升。從2d之后，則黏度表現(xiàn)出略有增加的情況。78℃條件下，1d之后則所有體系成膠強(qiáng)度也會(huì)進(jìn)一步降低。相關(guān)結(jié)果顯示，溫度能夠在55℃條件下，弱凝膠體系相對(duì)比較穩(wěn)定，在溫度提升的過(guò)程中體系成膠效果也將會(huì)縮短。

弱凝膠體系結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定情況下，在溫度持續(xù)上升過(guò)程中，體系成膠時(shí)間也會(huì)進(jìn)一步縮減，但是也存在破膠的情況。

(4)剪切作用 弱凝膠體系在利用配置以及相關(guān)流程，機(jī)械剪切以及巖心剪切條件下，實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)ι形闯赡z的部分采取機(jī)械剪切。當(dāng)放置在70℃條件下時(shí)，則可以觀察是否能夠成膠。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)未成膠效果的交聯(lián)體系通過(guò)巖心之后搜集出液，并將其放入到70℃條件下完成成膠，此時(shí)可知道體系經(jīng)過(guò)巖心剪切之后還能夠成膠。且可以保持在30d之后黏度達(dá)到1000mpa.s以上。

(5)水質(zhì)分析 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之中的回注污水以及清水進(jìn)行分析，采取污水配置體系，評(píng)價(jià)多種水體條件下是否會(huì)對(duì)弱凝膠體系性能產(chǎn)生一定影響。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，回注污水、清水等條件下都能夠完成成膠，黏度也可以滿足設(shè)計(jì)需要，由此可知水質(zhì)并不會(huì)對(duì)成膠性能產(chǎn)生負(fù)面影響。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本研究中形成了兩個(gè)方面的觀點(diǎn)。第一，結(jié)合影響弱凝膠體系成膠影響的因素采取了實(shí)驗(yàn)研究，相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，聚合物分子量以及相關(guān)因素都能夠?qū)Τ赡z效果產(chǎn)生較大影響，另外，剪切作用只能夠在一定程度上產(chǎn)生較小影響，水質(zhì)等并不能夠產(chǎn)生作用。第二，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)研究階段，聚合物以及交聯(lián)劑等物質(zhì)都處在相對(duì)靜態(tài)條件下完成，交聯(lián)聚合物等之間的組分將會(huì)承受多孔介質(zhì)因素影響，在對(duì)交聯(lián)反映方面表現(xiàn)出一定影響。這也是直接影響現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用方面的重要因素，因此有待進(jìn)行更進(jìn)一步的探索，希望通過(guò)本研究可以對(duì)未來(lái)技術(shù)發(fā)展與工藝提高起到促進(jìn)作用。

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