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注聚驱聚合物解堵技术研究


注聚驱聚合物解堵技术研究 摘要我们针对桩西采油厂注聚驱聚合物造成的堵塞问题,研究一种复合解聚 剂解除聚合物堵塞,同时确保粘弹性聚合物不再吸附沉积,达到井筒附近与地层深 部高效解堵、长期畅通的目的。 关键词解聚剂;降粘率;聚合物 针对因聚合物堵塞引起的注聚井停注或欠注的情况,我们研制开发了一种可 以有效解除因聚合物或交联聚合物造成堵塞的解堵剂及其配套技术,在一定程度 上解决了因聚合物堵塞引起的注聚井停注或欠注的情况,提高了注聚区的开发效 果。 1 解聚剂主剂的筛选与浓度的优选 针对目前桩西采油厂聚合物堵塞原因分析,设计了一种可以应用于注聚井油 水井,其主剂应为强的氧化剂和酸的复配体系,强氧化剂用来降解聚合物及杀灭各 种细菌,酸能溶解作为胶核的无机矿物质颗粒。 1.1 强氧化性解聚剂的研究 聚合物驱所用聚合物为聚丙烯酰胺(PAM),PAM 主链为 C-C 键,侧链为酰胺基 或羧基;按照有机化学理论,主链为 C-C 键的化合物比较稳定,不易降解,必须在较 高的温度及强氧化剂作用下才能使之降解,因此对聚丙烯酰胺等引起的堵塞,必须 选择强氧化剂或几种氧化剂复配,发挥其协同效应才能达到降解的目的。 我们对当前油田上应用的解聚剂有 ClO2、NaClO、KClO、H2O2 做了系统 的调查和实验模拟,如表 1。 迅速分解而放出氧气,造成火灾或爆炸;浓度超过 10%的 H2O2 运输也较困 难。 从表 1 可以看出过氧化氢的降解聚合物效果最好,为了充分发挥过氧化氢对 聚合物的降解效果而且保证其稳定性、安全性、易运输,确定出了聚合物解聚剂。 解聚剂是一种含有过氧基团的化合物,为碱性的白色晶体粉末,是 H2O2 的方便、 稳定的固态形式,在油层中与引发剂作用后会以一定的速率释放出 H2O2,而且具 有降解率高、无毒环保、不会引起地层伤害等优点。 解聚剂主剂的确定:含过氧基团化合物的聚合物解聚剂 AY 系列。 从表 2 对比中可以看出:解聚剂的浓度改变时,相同的降解时间内过氧化氢和 AY-1 型解聚剂的降解率没有明显变化,而 AY-2 型解聚剂的降解率不如前者。由 此推断此 AY-1 降解剂可以有效地解决防砂层中聚合物造成的堵塞。 1.2 浓度的优选 由于在防砂层中造成堵塞的聚合物浓度较大,甚至是以胶连体的形式存在,为 了更好的模拟地层中聚合物造成的堵塞,采用优选出的解聚剂来降解具有相同分 子量的聚合物凝胶。 将 1.5 克左右的聚合物凝胶(分子量为 1500 万)分别用不同浓 度的各解聚剂 20cm3 来溶解,置于 58℃的恒温加热磁力搅拌器中,观察各自的溶解 时间。优选出的两种解聚剂均能在 240 分钟内将聚合物凝胶完全降解。(应当说 明,由于现有条件的限制,我们选用的凝胶为分子量为 1500 万,固体含量为 25%,而 在地层中实际造成堵塞的凝胶是分子量为 1500 万,固体含量为 0.5%。可见,实验 所采用的凝胶中聚丙烯酰胺含量远大于地层中聚丙烯酰胺的含量。) 由以上实验结果确定 AY-1 型解聚剂主剂,对防砂层中造成堵塞的聚合物的降 粘率高,降解效果理想,最佳浓度为 10%—15%。 2 添加防砂层保护稳定剂,延长注聚区油井解堵有效期 2.1 添加防砂层保护稳定剂的原理 为了延长注聚区油井解堵有效期,研制出一种阳离子型聚合物,以防止聚合物 及其衍生物在地层及防砂层的吸附。 其作用的机理为:保护剂先于 PAM 在岩石上 吸附,吸附层造成疏水环境,吸附层增溶有机酸、 醇,形成超薄膜,改变岩石表面性质; 保护剂螯合、屏蔽高价阳离子,减少或防止 PAM 吸附、

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