張敏
摘 要:聚合物驅(qū)主要應(yīng)用聚合物以增加注入水的粘度提高波及效率【1】,所以配制聚合物溶液的粘度越高波及面積越大,驅(qū)油效果越理想,在生產(chǎn)中,聚合物溶液粘度損失嚴(yán)重,需要對(duì)不同環(huán)節(jié)尋找原因并及時(shí)整改,盡可能減少粘損。
關(guān)鍵詞:配制條件;熟化時(shí)間; 溫度;配制用水;攪拌速度;減少粘損
1實(shí)驗(yàn)條件
樣品為現(xiàn)場(chǎng)用的聚合物;用水為深度處理污水、回注污水;溫度為48℃、43℃、30℃。
2熟化時(shí)間的確定
48℃下用深度處理污水配制5000mg/L的聚合物母液攪拌2小時(shí)后, 48℃下再分別熟化0、2、4、6小時(shí)后, 48℃下測(cè)聚合物溶液粘度,然后用吳茵攪拌器4000/min剪切160S,在48℃測(cè)溶液粘度。
隨著熟化時(shí)間的增加,未剪切的聚母液粘度逐漸上升,但熟化6~8小時(shí)情況下,粘度相差不多,說明聚合物在水中溶解,包括溶脹和水解的過程【2】,而剪切后的聚母液粘度卻相反,熟化時(shí)間越短剪切后粘度越高,隨著熟化時(shí)間的增加,粘度下降,而且均比未剪切的高,剪切4-6小時(shí)粘度相差不多,但均比未剪切的高,綜合測(cè)試結(jié)果認(rèn)為熟化4-6小時(shí)較合適。
3配制用水的確定
43℃下用深度處理污水配制5000mg/L的聚合物母液,攪拌2小時(shí)后43℃下熟化4小時(shí),分別用深度處理污水、回注污水稀釋成2500mg/L的目的液(攪拌30min ),在43℃和55℃測(cè)目的液粘度。
對(duì)配制聚合物所用的深度處理污水、回注污水進(jìn)行水質(zhì)分析,對(duì)比兩種水分析參數(shù),找出粘度變化的影響因素。深度處理污水中不含鈣、鎂離子,礦化度適中,不會(huì)使聚合物發(fā)生降解,而回注污水中含有鈣、鎂離子,當(dāng)溶液中含有Ca2+時(shí),能引起HPAM降解,溶液粘度下降。一般情況下,Ca2++ Mg2+濃度最好控制在100mg/L以下【3】。
在配注聚合物溶液的水源選擇上,優(yōu)先選擇低礦化度的水源水,并嚴(yán)格限制二價(jià)陽(yáng)離子的含量,據(jù)資料表明:同是在正韻律油層條件下,當(dāng)?shù)貙铀V化度由2500mg/L 增至5~10×104mg/L時(shí),采收率提高幅度將降低1/3~1/2,從水中Ca2+ 、Mg2+離子含量角度來考慮,配制聚合物最好用深度處理污水。
43℃下,母液熟化6小時(shí)后,深度處理污水稀釋的目的液粘度比回注污水稀釋的目的液粘度高,而且不論哪種稀釋用水,隨著溫度從43℃升到地層溫度55℃下,目的液粘度均下降將近10mPa·s,下降約3% 。這是由于回注污水中含有Ca2+、Mg2+,對(duì)聚合物產(chǎn)生降解,導(dǎo)致溶液粘度下降,而且溫度高會(huì)使聚合物水解度增大,分子鏈更舒展,易發(fā)生斷鏈而降解。
4配制溫度的確定
不同配制溫度30℃、48℃下,用深度處理污水配制2500mg/L的聚合物目的液,攪拌2小時(shí)后分別在上述兩溫度下再熟化4小時(shí)后,在30℃、48℃測(cè)溶液粘度,然后用吳茵攪拌器4000/min剪切160S,測(cè)溶液粘度。
在30℃和48℃下用深度處理污水配制2500mg/L的聚合物目的液熟化6小時(shí)后,無論剪切與未剪切,在48℃條件下的粘度均比30℃的高,但溫度不是越高越好,隨著溫度的升高粘度逐漸降低,溫度每升高10℃,粘度下降20%左右,這是由于溫度升高分子運(yùn)動(dòng)速度加劇,高分子之間的纏結(jié)被部分解開,同時(shí)聚合物碳鏈斷裂,使粘度下降,溫度控制在50℃以下。
5 溶解速度的確定
當(dāng)聚合物遇水后,首先在粉粒表面形成凝膠層,因此在配制粉劑HPAM時(shí),應(yīng)使粉劑均勻地分散在水中,另外,在HPAM溶解期間應(yīng)采用低速的攪拌器攪拌,加快凝膠層中的HPAM分子向水中擴(kuò)散,以促進(jìn)溶解。當(dāng)采用螺旋槳攪拌時(shí),轉(zhuǎn)速不應(yīng)該超過1000r/min(最好是小于500~400r/min ),否則會(huì)使HPAM降解。
6結(jié)論
聚合物母液最佳熟化時(shí)間為4~6小時(shí);溫度是采出液處理后的溫度即可(43~48℃);
深度處理污水比回注污水配制聚合物溶液粘度高,耐剪切;聚母液溶解速度最好小于500~400r/min。
參考文獻(xiàn):
[1]張金國(guó)著,《聚合物溶液粘度的主要影響因素分析》,斷塊油氣田,第12卷第1期,2005年1月,第57頁(yè)。
[2]胡仲博主編,劉恒,李林主編,《聚合物驅(qū)采油工程》,石油工業(yè)出版社,1997年,第3頁(yè)。
[3]陳躍章等著,《聚合物溶液粘度的主要影響因素分析》,遼寧化工,第33卷第5期,2004年5月,第259頁(yè)。