渤海中低温油藏调剖体系筛选评价研究

徐浩，华科良，王宏申，陈斌，苏延辉，张志军

渤海中低温油藏调剖体系筛选评价研究

徐浩，华科良，王宏申，陈斌，苏延辉，张志军

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

目前渤海湾部分油田油井含水高于80%，调剖需求迫切。针对中高温油藏条件，调剖体系较为成熟，但针对70 ℃以下的中低温油藏条件调剖体系并未成熟。因此开展适用于渤海中低温油藏的调剖体系的研究则具有重要意义。笔者通过筛选不同类型的成胶体系进行实验评价，从而筛选出适合中低温油藏条件的调剖体系，为渤海湾此类油藏的调剖体系选择具有指导意义。

中低温；调剖体系；成胶实验

目前渤海湾部分油田油井含水高于80%，调剖需求迫切。针对中高温油藏条件，调剖体系较为成熟[1-3]，但针对70 ℃以下的中低温油藏条件调剖体系并未成熟。在此温度范围下，凝胶体系易出现不成胶、成胶慢、成胶稳定性差等问题，使此类措施技术应用效果差[4-6]。所以筛选适用于渤海中低温油藏调剖体系具有深远意义[7-9]。

1 实验目的及条件

针对中低温油藏条件，通过配方实验，评价体系的配伍性及成胶性能，研发适合目标油藏的调剖体系配方。本文针对5种不同各类型干粉聚合物，考察了其在中低温油藏条件下的成胶性能。

实验温度：64 ℃，实验用水：渤海P油田注入水。

表1 注入水水质数据

实验药剂：聚合物：A型耐盐聚合物、B型耐盐聚合物、C型聚合物、D型聚合物、E型聚合物。交联剂：酚醛交联剂、复合交联剂。

2 体系成胶性能实验

酚醛树脂是一种常见的应用于油田调剖堵水的环保交联剂。酚醛树脂可在油藏环境下与聚丙烯酰胺发生交联作用从而形成凝胶，聚丙烯酰胺的氨基与酚醛树脂的羟甲基发生缩聚反应可以形成三维网状结构。羟甲基水溶性酚醛树脂的交联性能跟其分子链上羟甲基含量的多少密切相关。通常羟甲基含量越高，通过交联作用形成的凝胶强度就会越大。

酚醛交联剂与HPAM交联机理：

图1 酚醛与HPAM反应原理

确定交联体系成胶时间以及成胶强度的方法主要有视强度法和黏度法[10]，本文测定成胶黏度时采用黏度法，以此测定不同时间下体系的成胶黏度。

主要步骤如下：

将聚合物用注入水配制成目标浓度熟化后，分别加入相应浓度的交联剂，搅拌混合均匀后装入蓝口瓶，静置于64 ℃恒温烘箱中，按不同时间取出后，用黏度计测量成胶体系的黏度。

2.1 A型耐盐聚合物凝胶体系

2.1.1 A型耐盐聚合物酚醛交联体系

采用A型耐盐聚合物配制酚醛交联体系，A型耐盐聚合物质量浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，酚醛交联剂浓度范围为2 000～8 000 mg·L-1，共配制了10组成胶实验，持续观察50 d，体系成胶时间及检测结果如表1。

表1 A型耐盐聚合物酚醛交联剂成胶结果

从实验结果可以看出，A型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为3～10 d，低浓度下容易破胶，成胶后≤40 000 mPa·s，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。

2.1.2 A型耐盐聚合物复合交联体系

采用A型耐盐聚合物配制复合交联体系，A型耐盐聚合物浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，复合交联剂浓度范围为3 000～7 000 mg·L-1，共设置10组实验，持续观察50 d，体系的成胶时间和强度总结见表2。

表2 A型耐盐聚合物复合交联剂成胶结果

从实验结果可以看出，A型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为1～5 d，成胶后较大，并且稳定性较好，符合现场实施要求。

2.2 B型耐盐聚合物凝胶体系

2.2.1 B型耐盐聚合物酚醛交联体系

采用B型耐盐聚合物配制酚醛交联体系，B型耐盐聚合物质量浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，酚醛交联剂质量浓度范围为2 000～8 000 mg·L-1，共配制了10组成胶实验，持续观察50 d，体系成胶时间及检测结果如表3。

从实验结果可以看出，B型耐盐聚合物配制酚醛交联体系在低浓度下不成胶，高浓度下成胶时间为4～8 d，成胶后较低，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。

表3 B型耐盐聚合物酚醛交联剂成胶结果

2.2.2 B型耐盐聚合物复合交联体系

采用B型耐盐聚合物配制复合交联体系，B型耐盐聚合物质量浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，复合交联剂质量浓度范围为3 000～7 000 mg·L-1，共设置10组实验，持续观察50 d，体系的成胶时间和强度总结见表4。

表4 B型耐盐聚合物复合交联剂成胶结果

从实验结果可以看出，B型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为3～8 d，但成胶后≤40 000 mPa·s，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。

2.3 C型耐盐聚合物凝胶体系

2.3.1 C型耐盐聚合物酚醛交联体系

采用C型耐盐聚合物配制酚醛交联体系，C型耐盐聚合物质量浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，酚醛交联剂质量浓度范围为2 000～8 000 mg·L-1，共配制了10组成胶实验，持续观察50 d，体系成胶时间及检测结果如表5。

表5 C型耐盐聚合物酚醛交联剂成胶结果

从实验结果可以看出，C型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为4～8 d，低浓度下容易破胶，成胶后≤10 000 mPa·s，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。

2.3.2 C型耐盐聚合物复合交联体系

采用C型耐盐聚合物配制复合交联体系，C型耐盐聚合物质量浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，复合交联剂质量浓度范围为3 000～7 000 mg·L-1，共设置10组实验，持续观察50 d，体系的成胶时间和强度总结见表6。

从实验结果可以看出，C型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为3～8 d，但成胶后≤15 000 mPa·s，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。

表6 C型耐盐聚合物复合交联剂成胶结果

2.4 D型耐盐聚合物凝胶体系

2.4.1 D型耐盐聚合物酚醛交联体系

采用D型耐盐聚合物配制酚醛交联体系，D型耐盐聚合物浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，酚醛交联剂质量浓度范围为2 000～8 000 mg·L-1，共配制了10组成胶实验，持续观察50 d，体系成胶时间及检测结果如表7。

表7 D型耐盐聚合物酚醛交联剂成胶结果

从实验结果可以看出，D型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为2～7 d，低浓度下容易破胶，成胶后≤30 000 mPa·s，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。

2.4.2 D型耐盐聚合物复合交联体系

采用D型耐盐聚合物配制复合交联体系，D型耐盐聚合物质量浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，复合交联剂质量浓度范围为3 000～7 000 mg·L-1，共设置10组实验，持续观察50 d，体系的成胶时间和强度总结见表8。

从实验结果可以看出，D型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为2～6 d，成胶后较大，并且稳定性较好，符合现场实施要求。

表8 D型耐盐聚合物复合交联剂成胶结果

2.5 E型耐盐聚合物凝胶体系

2.5.1 E型耐盐聚合物酚醛交联体系

采用E型耐盐聚合物配制酚醛交联体系，E型耐盐聚合物质量浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，酚醛交联剂质量浓度范围为2 000～8 000 mg·L-1，共配制了10组成胶实验，持续观察50 d，体系成胶时间及检测结果如表9。

表9 E型耐盐聚合物酚醛交联剂成胶结果

从实验结果可以看出，E型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为4～8 d，低浓度下容易破胶，成胶后≤8 000 mPa·s，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。

2.5.2 E型耐盐聚合物复合交联体系

采用E型耐盐聚合物配制复合交联体系，E型耐盐聚合物质量浓度范围为2 000～5 000 mg·L-1，复合交联剂质量浓度范围为3 000～7 000 mg·L-1，设置10组实验，持续观察50 d，体系的成胶时间和强度总结见表10。

从实验结果可以看出，C型耐盐聚合物配制酚醛交联体系成胶时间为3～8 d，但成胶后≤20 000 mPa·s，实施中易出现成胶慢，不成胶的问题。

表10 E型耐盐聚合物复合交联剂成胶结果

3 结论及展望

1）A、B、C、D、E型耐盐聚合物酚醛交联体系成胶时间为3～10 d，低浓度下容易破胶，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。因此此种酚醛凝胶体系不适用于渤海P中低温油藏条件。

2）B、C、E型耐盐聚合物配制复合交联体系成胶时间为3～8天，但成胶后≤40 000 mPa·s，现场实施过程中易出现成胶慢，不成胶的问题。A、D型耐盐聚合物配制复合交联体系成胶时间为1～6 d，成胶后较大，并且稳定性较好，符合现场实施要求，适用于渤海P中低温油藏条件。

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Screening and Evaluation of Profile Control System for Medium and Low Temperature Reservoirs in Bohai Sea

,,,,,

（CNOOC EnerTech Drilling & Production Co., Tianjin 300452, China）

At present, the water cut of some oil wells in Bohai Bay is higher than 80%, and the demand for profile control is urgent. For medium and high temperature reservoir conditions, the profile control system is relatively mature, but for medium and low temperature reservoir conditions below 70 ℃, the profile control system is not mature. Therefore, it is of great significance to study the profile control system suitable for medium and low temperature reservoirs in Bohai Sea. By screening different types of gel-forming systems for experimental evaluation, a profile control system suitable for medium and low temperature reservoir conditions was determined, having guiding significance for the selection of profile control system for such reservoirs in Bohai Bay.

Medium and low temperature; Profile control system; Gelation experiment

TE357.4

A

1004-0935（2022）02-0178-04

中海油能源发展科技项目，纳米强化采油技术研究与应用（项目编号：HFZDZX-GJ2021-01-02）。

2021-11-08

徐浩（1989-），男，河北省沧州市人，中级工程师，硕士，2015年毕业于中国石油大学（北京）油气田开发工程专业，研究方向：提高采收率技术。>