海上稠油降黏驱用油水双调控体系实验研究

马爱青^1，2

(1. 中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院, 山东 东营 257000;

2. 山东省稠油开采技术重点实验室, 山东 东营 257000)

摘 要：针对海上稠油热采不适应难题,研制海上稠油水驱用功能性聚丙烯酰胺FPAM,实验研究了改善油水界面活性、增加水相黏弹性及驱油性能。结果表明,研制的功能性聚丙烯酰胺FPAM 具有较好的界面活性,浓度600mg/L即可实现油水界面张力0.39mN/m,可大幅降低油水界画黏度:FPAM 可明显增加水相黏度,具有较好的黏弹性;单管驱油提高水驱驱油效率29.76%，表现出良好的油水双调控功能。

关键词：稠油；水驱；界面张力；黏弹性；驱油效率

胜利海上稠油累计探明地质储量近亿吨,均为普通稠油。受稠油黏度影响,其中6432万t储量未动用。油稠是胜利海上稠油开发面临的关键难题。注燕汽热采是陆上稠油油藏的高效开发方式之一,但受平台空间、投资、储量分布特点等影响,目前胜利海上不具备规模实施热采的条件。对比海上稠油与陆上水驱油藏,二者储层条件相似,但海上稠油黏度更高,即海上稠油胶质、沥青质重质组分含量高,而胶质、沥青质中含S、N、0等杂原子的极性官能团,致使稠油更容易吸附于地层矿物表面,在多孔介质中滞留,阻碍稠油流动,为此需要驱替相具有降黏洗油效果,剥离附着在油藏矿物表面的剩余油,实现降黏、脱附。同时,受海上稠油黏度大的影响,水驱过程中更容易产生指进、窜流等,导致高含水、水驱低效。与传统稀油的水驱相比,海上稠油降黏驱需要同时考虑改善油水流度比、降低稠油黏度,实现油、水双调控,从而大幅提高采收率。为此,针对海上稠油水驱面临的矛盾,研究形成含有磺化改性活性单体的功能性聚丙烯酰胺FPAM,并开展室内研究,考察其与稠油的界面性质及驱油性能,为海上稠油降黏驱提供技术参考。

1 实验部分

1.1 实验样品

实验油样为胜利海上油田普通稠油油藏现场取样,脱水脱气后备用,其50℃黏度962.5mPa·s,4 组分组成为饱和分24.31%、芳香分34.91%、胶质36.87%沥青质3.91%。实验用功能性聚丙烯酰胺FPAM为丙烯酰胺与磺化改性单体、含疏水侧链功能单体的共聚物,实验室自制,分子量210万、固含量>89%。实验用聚丙烯酰胺HPAM为市场购置,含有一定量AMPS单体,分子量1500万、固含量>89%。实验用模拟地层水,参考胜利海上油田油藏条件,其总矿化度 5727mg/L.钙镁离子合计 108mg/。

1.2 实验方法

油水界面张力采用瑞典Biolin公司Sigma 702ET型旋转滴界面张力仪进行测定。将油滴悬浮在化学剂水溶液中,高速绕水平轴旋转下将油滴拉为长条状,结合油水密度、转速,根据油滴变形后的长条状直径等获得界面张力值。

油水界面黏度采用日本株式会社SVR.S界面黏弹性测定仪进行测定。取待测降黏剂水溶液加入培养皿中,并将培养皿置于界面黏弹性测定仪转台中央。调节锥形转子刀口,使其与液面相切，继续追加待测油样,于一定温度静置30min,启动转子,测得不同转速下转子的偏转角度,结合角速、培养皿半径等获得油水界面黏度。

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