FS-RPM相渗调节剂在控水防砂中的研究与应用.pdfVIP

石油天然气学报 2012年5月 第34卷 第5期 JournalofOilandGasTechnology May2012 Vo1．34 No．5 FS-RPM 相渗调节剂在控水防砂中的 研究与应用 郑 铎 ，宋金波 ，许 霞 杨 军 ，武明鸣 (中石化胜利油田分公司采油工艺研究院，山东东营 。。。) [摘要]针对油 田开发 中后期油井防砂后含水上升快、稳产期短的问题 ，制备 了一种适用于高含水油井防 砂用 的FS-RPM 相渗调节剂 ，该材料既可 以配制成处理液改善近井地带控水能力，又可 以化学锚定到石 英砂表面制备成控水砂提高充填层 的控水效果。性能评价结果表 明，在 80~C、矿化度 30000mg／L 的条件 下，其标准流体阻力 比 (Nr )大于3，具有较好 的控水能力。FS-RPM 相渗调节剂和负载型控水砂在 QTQ9—10井 的应用情况表 明，措施后油井含水率下 降了 21 ，控水有效期达到 380d，累计产油758t，取 得 了明显的控水稳油效果 。 [关键词]相渗调节剂；控水；防砂；现场应用 [中图分类号]TE358．1 [文献标识码]A [文章编号]1000—9752 {2012)05—0139—04 目前在胜利油田范围内已投入开发 的73个油 田中有 38个属于疏松砂岩油藏 ，年产油量 占胜利油田 的83．9196／。随着开发的不断深入 ，部分疏松砂岩油藏已进入高含水期，导致油井防砂后含水急剧上 升、油井稳产期短 的状况 日益加重 。以往主要采用堵水工艺和防砂工艺分步实施 的方式来解决该问题 ， 但存在分步实施 占井周期长，投入成本高 的不足。因此 ，采用具有控水效果的FS-RPM相渗调节剂用 于砾石充填防砂施工 ，对于建立控水防砂一体化技术，改善疏松砂岩油藏高含水期油井防砂开采效果具 有积极意 义。 相渗调节剂控水机理 相渗调节剂是 由高分子量水溶性聚合物 或其弱交联体 系组成_】]。由于相渗调节剂分 子链具有在水相中分子结构舒展、在油相中 分子结构弯曲的特性 (如图 1)，因此相渗调 节剂在宏观上表现出遇水膨胀的特点 。当水 通过相渗调节剂时，由于水分子与相渗调节 剂分子具有极性吸引作用 ，水分子 以渗流形 式通过 ，通过速率较慢 ；当油相通过相渗调 0il 节剂时，油相对吸水后的相渗调节剂表面产 生挤压作用 ，形成油相通道 ，通过速率较 快 。因此将相渗调节剂控水原理称之为 “膨 (a)水相中分子链伸展 (b)油相中分子链收缩 胀渗流一挤压通过”模 型。正是 因为相渗调 节剂的上述特性 ，它 区别于常规堵水材料 ， 图 1 相渗调节剂控水原理圈 [收稿 日期]2011—11—03 [作者简介]郑铎 (1984一)，男，2006年大学毕业 ，硕士，助理工程师，现从事油气田防砂研究工作。 石油天然气学报 *油气田开发工程 2012年 5月 不会对高含水油层造成物理堵塞 ，是一种对地层伤害低、控水稳油性能优 良的材料 。 2 控水防砂材料的制备与性能评价 聚丙烯酰胺和部分水解聚丙烯酰胺是用作相渗调节剂的常规聚合物 ，若这 2类聚合物直接用于控水 防砂材料存在 2方面局限性 ：①由于该类聚合物 的耐温、耐盐性能差 ，应用 中对油藏条件要求 比较苛 刻 ；②该类聚合物在地层砂和充填砂的表面吸附能力不强l2]，经流体长时间冲刷后控水带易失效。为了 解决上述问题 ，通过选用丙烯磺酸盐单体 (代表符号 B)与丙烯酰胺单体进行聚合提升相渗调节剂的耐 温 、耐盐性能；同时对代表符号 D、SH1、SH2的吸附型聚合单体进行 了筛选 ，优选出D聚合单体用 来提高相渗调节剂在固相表面的吸附能力。 2．1 FS—RPM 相渗调节剂的制备 将单体丙烯酰胺、B和 D以及去离子水按照 15：5：2：78的质量比加入反应 釜中，搅拌均匀 ；加 热至 90℃恒温后 ，通氮气搅拌 30min除去氧气 ；加入质量比0．8 的固体引发剂 (质量 比为 1：2的亚 硫酸氢钠和过硫酸铵混合物)，常压下引发进行聚合反应 ；