超分子固砂剂QH的抑砂性能室内评价.docx

超分子固砂剂QH的抑砂性能试验评价 摘要：超分子固砂剂QH是使用超分子化学技术合成的一种固砂剂。通过室内试验研究石英砂粒径、含油量、温度、处理量及冲砂排量对QH抑砂能力的影响，评价了其抑砂能力，研究结果表明超分子固砂剂QH是一种高性能的化学固砂剂。 关键词：超分子固砂剂；抑砂；渗透率；石英砂超分子固砂剂QH简介 超分子化学可定义为由多个分子通过分子间弱的相互作用而形成的有组织的超越分子的化学。使用超分子化学技术合成的新型超分子固砂剂QH具有智能化作用，分子在水溶液中识别、组装后对含羟基表面和负电表面的固体产生强吸附，在石英基表面进行自组装形成一种超分子自组膜，这种超分子自组膜通过非共价力与含有羟基，负电中心的石英砂和粘土进行粘结并自身进行重组、收缩，从而将石英砂或粘土粘结成块团，同时脱出水分子，由于水的存在使形成的团块具有丰富的孔道(水为造孔剂)。本文通过室内试验对超分子固砂剂QH的抑砂性能进行室内模拟研究。 超分子聚合物QH的抑砂性能室内评价2.1实验材料 实验用的超分子固砂剂QH的性能指标见表1。实验用石英砂产地为福州，粒径范围为0.1?0.8mm，SiO2含量为99.88%。实验用的模拟地层水水型为CaCl2型，pH值为6.4,总矿化度为67528mg/L，离子含量见表2。试验用原油为稠油，粘度16300mPa.s(50°C)，非烃36.37%，沥青质10.46%。 表1超分子固砂剂QH性能指标项目指标外观浅黄色透明液体 PH值 2?4 粘度(25°C)，mPa.s 40?50 表2地层水离子含量（mg/L） K++Na+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO32 22481257673240895325518 2.2实验装置抑砂评价试验装置见图1。 图1抑砂试验流程示意图2.3实验方法 利用抑砂评价试验装置对QH的抑砂能力研究石英砂粒径、含油量、温度、处理量及冲砂排量对QH抑砂能力的影响。试验岩芯制作后，从有筛网一端用3mL?min-1的流量饱和地层水2七并测出岩芯渗透率k,再反向注处理液1.5Vp,静止反应2上再测定砂管的渗透率k,计算渗透率下降分数n=(k-k)/kX100%，然后垂直放置冲砂管，测出刚出砂时泵流量qc(mL?min-1)和大量出砂时泵流量q(mL?min-1)。 同样按上述方法制作含油岩芯：从有筛网一端用3mL?min-1的流量饱和地层水2Vp，并测出岩芯渗透率k,然后，于60r反方向注入原油，收集驱出的油水(V水一V油)，可以计算岩芯含油饱和度：(V水一V油)：VpX100。 对于岩芯渗透率变化的测定采用的方法：从一端用3mL?min-1的流量饱和地层水2七，并测出岩芯渗透率匕再反向注处理液1.5Vp，静止反应2上再测定岩芯的渗透率k，计算渗透率下降分数n=(k-k)/kX100%。 2.4结果分析与讨论 2.4.1空白岩芯冲砂试验 在冲砂试验中将岩芯做成长L=200mm，直径d=25mm来模拟地层。将不同粒径的石英砂填入岩芯管，饱和地层水，测得原始渗透率k后，在60°C下关井2h,测得最初出砂时的排量qc、大量出砂时的排量，结果见表3。可看出，空白石英砂柱出砂流量很低，即砂柱极易出砂；且石英砂粒径越低，砂柱越易出砂；粒径范围大的砂柱亦易出砂。 表3空白岩心冲砂试验情况(60C) 序号 石英砂粒径 (mm) 试验内容 渗透率 k/pm2 刚出砂时泵流量q/(mL?min-1) 大量出砂时泵流量q/(mL?min-1) 1 0.1?0.2 1.65 c 1.0 4.0 2 0.2?0.4 2.43 1.5 4.0 3 0.4?0.8 3.30 3.0 5.0 4 0.1?0.8 1.80 1.5 4.0 2.4.260C不同排量下的QH对不同粒径石英砂抑砂能力 在空白岩芯中注入1.0PV体积的有效含量0.5%的超分子聚合物QH溶液，24小时后用不同的排量返注地层水0.5h，将冲出液过滤，烘干后称量，结果如下。 表4 QH对不同粒径石英砂的抑砂能力 流量(ml/h) 0.1?0.2mm 0.2?0.4mm 0.4?0.8mm 0.1?0.8mm 压差 (MPa) 抑砂能力(%) 压差 (MPa) 抑砂能力(%) 压差 (MPa) 抑砂能力(%) 压差 (MPa) 抑砂能力(%) 1000 0.008 100 0.005 100 0.002 100 0.006 100 2000 0.009 100 0.008 100 0.002 100 0.008 100 3000 0.009 99.5 0.011 100 0.006 100 0.01 99.2 4000 0.012 99 0.012 99.5 0.009 99.7 0.012 99.2 5000 0.016 98.8 0.015 99.3 0.01