高温酚醛调驱体系配方的室内优选

卞 龙，邹 啁，秦 义，宋 睿，赵 宇

（1.长江大学石油工程学院，油气钻采工程湖北省重点实验室，湖北荆州 434023；2.中国石油新疆油田分公司，新疆克拉玛依 834000）

1 酚醛调驱技术提高采收率原理

弱凝胶调驱技术是在凝胶的深部调剖基础上，结合聚合物驱的特点而提出来的一项新技术。弱凝胶将传统的凝胶堵水调剖与聚合物驱的特点综合于一体，既可以在油藏深部调整和改善地层非均质性，达到油藏流体深部改向的目的，从而扩大波及体积；同时弱凝胶又能够作为驱替相改善水驱油不利的流度比，提高注人水的扫油效率[1]。

酚醛调驱是弱凝胶调驱之一，一方面酚醛体系具有一定强度，能对地层中的高渗透通道产生一定封堵作用，使后续注入水绕流至中低渗透层，起到调剖作用;另一方面，由于交联强度不高，酚醛体系在后续注入水的推动下在该高渗透通道中还能缓慢向地层深部移动，产生像聚合物驱一样的驱油效果[2-4]，这种动态的波及效果要远远好于固定凝胶的波及效果，从而能更大限度地扩大波及体积和提高驱油效率。当高渗透通道形成后，注入调驱剂一段时间后再注水，一方面后续注入水迫使弱凝胶向地层深部运移，另一方面注入水进一步向周围中低渗透层波及，从而最大程度地提高了注入水的垂向和平面波及程度。在弱凝胶向地层深部运移的过程中，还具有一定的驱油作用，使所经过区域的剩余油被驱出。从某种程度上说，更注重弱凝胶在地层深部所起的作用，这意味着较少量的调驱剂通过运移，可起到大剂量处理的效果。

2 配方评价方法

本实验采用粘度法来评价配方性能，其优点是最直观、最简明的反映交联前后溶液性能的变化，体系形成后，其表观粘度值远远大于相同浓度的聚合物溶液的粘度值，在弱凝胶的形成过程中，其表观粘度随着时间的延长而不断增加，最终达到基本稳定。其缺点是测量波动的范围较大，且对于发生交联反应后粘度变化不大的体系难于表征。具体做法是以均匀时间间隔连续取样测定体系的粘度，并做出酚醛体系粘度与时间的关系曲线，从而确定体系的成胶时间。从中选择出成胶时间、成胶强度都合适的配方。

3 试验

3.1 实验材料、流程

材料：宝莫-聚丙烯酰胺（HPAM），相对分子质量1 800万，有效含量0.9；现场使用的酚醛交联剂剂X-1；现场注入污水，矿化度5 212 mg/L。

表1 聚丙烯酰胺/交联剂浓度比对体系成胶的影响

表2 交联剂/聚丙烯酰胺浓度比对体系成胶的影响

仪器：搅拌器；HAAKE RS150流变仪。

流程：配置不同浓度酚醛成胶体系，分别放入100 mL的广口瓶中密封，用氮气保护，静置于90℃恒温的烘箱中。一定时间间隔取出，用HAAKE RS150流变仪测量体系的粘度，并记录0.599 Hz时的体系粘度，用该粘度作为评价指标来研究体系性能的影响因素。

3.2 不同配比对应的成胶情况

3.2.1 不同聚合物浓度成胶情况 相同交联剂浓度下，测试聚合物浓度对成胶性能的影响。交联剂浓度为5 000 mg/L，聚合物浓度分别为2 000 mg/L，3 000 mg/L，4 000 mg/L，5 000 mg/L，6 000 mg/L。

3.2.2 不同交联剂浓度成胶情况 相同聚合物浓度下，测试酚醛交联剂浓度对成胶性能的影响聚合物浓度为3 000 mg/L，聚合物浓度分别为3 000 mg/L，4 000 mg/L，5 000 mg/L，6 000 mg/L，7 000 mg/L。

4 结果与讨论

4.1 聚合物浓度对酚醛体系成胶性能的影响

固定交联剂的浓度为5 000 mg/L，使用矿化度5 212 mg/L的现场注污水，改变聚丙烯酰胺溶液浓度，在温度90℃下测试体系的成胶情况，将测试的数据表1绘制图1。

图1 聚合物浓度对酚醛体系成胶性能的影响

表3 聚丙烯酰胺/酚醛交联剂浓度比对体系交联反应的影响

从图1中可以看出：（1）各浓度体系粘度随聚合物浓度增大而增长；（2）不同聚合物浓度的体系，成胶时间不同，大致规律是浓度越大，成胶较快。这是由于聚合物质量分数的增加，冻胶体系中酰胺基的数量增加，形成网络结构的线团与交联点增多，形成的空间网络结构更加致密，成胶时间缩短，冻胶强度增加[5]。

4.2 交联剂浓度对酚醛体系成胶性能的影响

固定聚合物的浓度为3 000 mg/L，使用矿化度5 212 mg/L的现场注污水，改变聚丙烯酰胺溶液浓度，在温度90℃下测试体系的成胶情况。

图2 交联剂浓度对酚醛体系成胶性能的影响

表4 酚醛交联剂/聚丙烯酰胺浓度比对体系交联反应的影响

从表4中可以看出：（1）随着交联剂的浓度的增大，成胶强度先降后升，出现最低值；（2）不同交联剂浓度的体系，成胶时间相同。

5 结论

（1）通过改变聚合物和交联剂的浓度，可以改变酚醛体系的成胶时间及成胶强度。

（2）交联剂浓度5 000 mg/L时，交联强度随着聚合物浓度的增加而增长，交联效果越好。

（3）聚合物浓度为3 000 mg/L时，随着交联剂浓度的增加，成胶时间稳定在144 h，而交联强度则呈现先降后升，在交联剂浓度为3 000 mg/L时，交联强度最大为 1 308 mPa·s。

[1]陈铁龙，周晓俊，唐伏平，等.弱凝胶调驱提高采收率技术[M].北京：石油工业出版社，2006.

[2]刘红林，王传中，苟群仙，等.弱凝胶表面活性剂复合调驱在低渗透断块油藏的适应性[J].油气田地面工程，2009，28（6）：3-5.

[3]姚同玉，李继山.可动凝胶的封堵性能及其对渗流规律的影响[J].石油钻采工艺，2009，31（4）：102-104.

[4]杨鸿剑，乔爱新，江静.有机铬/HPAM交联体系的室内研究[J].钻采工艺，2001，24（5）：94-95.

[5]于海洋，张健，赵文森，等.绥中36-1油田疏水缔合聚合物冻胶成胶影[J].中过海上油油气，2009，21（6）：393-397.