新型凝膠調(diào)驅(qū)體系在文120斷塊的應(yīng)用

史磊，崔延杰，王志強(qiáng)

（中石油華北油田分公司采油工程研究院，河北 任丘062552）

吳林勇，付國(guó)慶

（中石油華北油田分公司二連分公司，河北 任丘062552）

郭素貞，張雙艷，邵忠華

（中石油華北油田分公司采油工程研究院，河北 任丘062552）

文120斷塊2000年投入開發(fā)，2001年8月開始注水，含油面積1.4km2，地質(zhì)儲(chǔ)量151.39×104t，可采儲(chǔ)量36.3×104t。平均孔隙度22%，平均滲透率50.8mD。文120斷塊水井層間矛盾突出，油井層間、平面見效不均。為此，筆者在油藏開發(fā)現(xiàn)狀、存在問題、剩余油潛力等進(jìn)行分析論證基礎(chǔ)上，借鑒華北油田弱凝膠調(diào)驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)［1］，開展了以酚醛樹脂［2－3］為交聯(lián)劑的凝膠調(diào)驅(qū)劑研究，改善主力油層層內(nèi)、平面見效狀況，同時(shí)通過封堵高滲透層段，啟動(dòng)非主力油層，擴(kuò)大水驅(qū)波及體積。

1 配方優(yōu)選

將按配方要求配制好的調(diào)驅(qū)劑樣品裝入高溫試驗(yàn)瓶中，放入模擬儲(chǔ)層溫度87℃烘箱中觀察交聯(lián)時(shí)間，3d后取出用流變儀在7.34s－1剪切速率下測(cè)定凝膠黏度。

1.1 聚合物優(yōu)選

選取4種不同聚合物（A、B、C和D）用文120斷塊污水配制進(jìn)行不同濃度的溶液進(jìn)行黏度測(cè)定。試驗(yàn)表明，在污水配液條件下，聚合物B能夠保持較高的溶液黏度（見圖1）。因此，選取聚合物B進(jìn)行凝膠配方試驗(yàn)。

圖1 4種不同聚合物黏－濃關(guān)系曲線

1.2 交聯(lián)劑優(yōu)選

目前常用的可動(dòng)凝膠交聯(lián)劑主要為有機(jī)鉻、鋁、酚醛樹脂和烏洛托品—苯酚等，其中有機(jī)鉻、鋁交聯(lián)體系一般適用于低溫油藏，并且必須采用清水配液。因此，根據(jù)文120斷塊油藏溫度條件（87℃），選用酚醛樹脂交聯(lián)體系進(jìn)行配方試驗(yàn)。

選取3種不同交聯(lián)劑（E、F和G）進(jìn)行凝膠性能考察試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，交聯(lián)劑G成膠性能好于其他2種交聯(lián)劑（見表1）。因此，選用交聯(lián)劑G進(jìn)行凝膠配方試驗(yàn)。

表1 交聯(lián)劑的選擇

1.3 聚合物濃度對(duì)凝膠性能的影響

選擇交聯(lián)劑濃度2000mg／L，促膠劑濃度1000mg／L，添加劑濃度100mg／L，進(jìn)行不同聚合物濃度的凝膠性能考察，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選聚合物濃度1500～2500mg／L（見圖2）。

圖2 聚合物黏－濃關(guān)系曲線

1.4 交聯(lián)劑濃度對(duì)凝膠性能的影響

選擇聚合物濃度1500mg／L，促膠劑濃度1000mg／L，添加劑濃度100mg／L，進(jìn)行不同交聯(lián)劑濃度的凝膠性能考察，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著交聯(lián)劑的量增加凝膠黏度增加，但到一定濃度后再增加交聯(lián)劑濃度則凝膠脆且易碎，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選交聯(lián)劑濃度2000～2500mg／L（見圖3）。

圖3 交聯(lián)劑黏－濃關(guān)系曲線

1.5 促交劑EOP濃度對(duì)凝膠性能的影響

選擇聚合物濃度1500mg／L，交聯(lián)劑濃度2000mg／L，添加劑濃度100mg／L，進(jìn)行不同促交劑濃度的凝膠性能考察，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著促交劑的量增加凝膠黏度增加，但到一定濃度后凝膠黏度不再增加，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選促交劑EOP濃度1000～1500mg／L（見圖4）。

圖4 促交劑EOP黏－濃關(guān)系曲線

1.6 添加劑MV濃度對(duì)凝膠性能的影響

選擇聚合物濃度1500mg／L，交聯(lián)劑濃度2000mg／L，促交劑濃度1000mg／L，進(jìn)行不同添加劑濃度的凝膠性能考察，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著添加劑濃度的增加，交聯(lián)時(shí)間縮短，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)選添加劑MV濃度50～100mg／L（見圖5）。

圖5 添加劑MV黏－濃關(guān)系曲線

2 穩(wěn)定性考察

對(duì)3種不同聚合物濃度的凝膠性能考察其長(zhǎng)期穩(wěn)定性，試驗(yàn)結(jié)果顯示考察90d凝膠黏度保持率較高，成膠時(shí)間為5～24h，成膠黏度1000～3000mPa·s。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用成效

在華北油田文120井開展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)驅(qū)試驗(yàn)，在注入過程中壓力上升平穩(wěn)，文120井對(duì)應(yīng)的5口油井有效期一年半以上，實(shí)施井措施增油量853t。

4 結(jié)論

1）通過合理控制聚交比等參數(shù)，制得可適用于87℃地層溫度的凝膠調(diào)剖體系，該體系具有成膠黏度可控、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。

2）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，該調(diào)驅(qū)體系可有效封堵地層中的高滲透水流通道，對(duì)應(yīng)油井增油量高。

［1］赫恩杰，杜玉洪，羅承建，等.華北油田可動(dòng)凝膠調(diào)驅(qū)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) ［J］.石油學(xué)報(bào)，2003，46（2）：64－68.

［2］徐壽昌.有機(jī)化學(xué) ［M］.第2版.北京：高等教育出版社，1993.

［3］雷燕，吳峰，陸丹，等.實(shí)用化工材料手冊(cè) ［M］.廣州：廣東科技出版社，1994.