高效抗盐聚合物

fab9afcace059eba979a17b358fc9882_20230427152419265.jpg


研发背景

中国的石油储量中有约一半为中低渗透储量,并且新增储量中有超过70%以上为中低渗透储量。例如大庆油田三类油藏未动用储量约18亿吨,其典型特征之一是平均渗透率小于150mD,是未来聚合物驱推广应用的主要对象。针对中低渗透油藏化学驱聚合物的选择面临的问题是:由于环保和水资源的限制,聚合物驱的应用必须立足于利用采出污水配制,形成循环利用,而采出污水一般矿化度较高。采用高分子量聚丙烯酰胺勉强可以满足采出污水配注的要求,但因单个分子链尺寸过大容易形成结构性油层堵塞;采用与中低渗透油藏相匹配的中低分子量可以在中低渗透油藏顺利注入,但因常规聚丙烯酰胺抗盐性能较差,采用污水配制其粘度大幅度下降,需大幅度增加聚丙烯酰胺的用量,影响了整个聚合物驱作业的经济性,因此油田迫切需要一系列不同分子量的高效抗盐聚合物产品。


技术途径

采用具有较大的位阻基团或支链结构的功能性单体与丙烯酰胺共聚获得的高效抗盐聚合物,通过提高聚合物分子链的刚性,消弱了盐水中分子链的卷曲度,聚合物分子线团被压缩幅度小,改善聚合物的抗盐性。在保证聚合物适度分子量的条件下,实现聚合物的注入性满足中低渗透油藏空隙尺寸特征的需求,并且满足高矿化度条件下的高效增粘性要求。在相同的高矿化度盐水条件下,高效抗盐聚合物的粘度较超高分子量聚丙烯酰胺高15%以上,较常规聚丙烯酰胺高50%以上,或在相同条件下较常规聚丙烯酰胺节约聚合物用量25%以上。在渗透率30-1000mD渗透率的油层中均能顺利注入。


应用效果及前景

高效抗盐聚合物实现了工业化规模生产并在油田进行了现场试验,试验区块面积约1.0KM2,渗透率低(有效渗透率约100mD)污水矿化度高(地层水总矿化度约7000mg/L)。在井网不完善的情况下,中心并提高采收率超过13%。吨聚合物增油约79吨。注入压力平稳,注入量上升,最终中心井提高采收率达12.5%。


另一油田聚合物驱工业区面积68km2。采用平均注采井距150米的五点法面积井网,注入井100口。计划注入超高分子量聚丙烯酰胺,但注入1年多后出现一些突出问题,主要有: 

(1) 注入压力水平高,部分井组注入困难,聚合物驱工业区注入压力逐渐上升,仅比破裂压力低0.5 MPa,压力上升空间小。

(2) 薄差层未能有效动用,动用率不到40%; 

(3) 注采压力逐渐增大,吸水、产液能力不断下降。

(4)改注高效抗盐聚合物后,采用采出污水注聚,区块仍表现的良好效果,注入压力平稳,注入量上升,最终中心井提高采收率达12.5%。