聚驱配注工艺粘损分析方法研究

【摘 要】对聚合物粘度损失规律的认识，有利于采取各种技术措施降低粘度损失，提高溶液配注质量，确保聚合物驱油效果。通过对大庆油田采油六厂影响粘损分析的因素进行研究，初步总结出了粘损调查的分析方法：通过采用可移动的放装调剖装置和对井口多次连续取平行样采取浓拈度的叶比修正法。分析化验时采用测量范围相对较大的RVDV—II+P型号的拈度计进行粘度检测等方法，大大提高了调查数据的准确性。

【关键词】聚合物落液；注入工艺；粘损分析方法

为摸清注聚过程中聚合物粘度损失的规律，大庆油田第六采油厂对聚合物注入粘度损失情况进行了普查。其间共计调查了两个注聚区块的13座注入站的粘损情况，两轮普查共计调查438口井，共取样1290样次。

第一轮的调查只分析对比井口样的粘度损失情况（即井口样的粘度与储罐稀释样的粘度进行粘损对比），本轮共计调查231口注入井，取样261样次，其中有30样次的井口样粘度波动较大，占取样比例的11.49%，高于储罐和泵出口的粘度.粘损为负值。井口的粘度低于储罐的231样次的调查结果显示：粘度损失小于10%的井有81口，占检查井的35%粘度损失在10%～20%之间的井有30口，占检查井的13%；粘度损失在20%～30%之间的井有29口，占检查井的12.6%；粘度损失大于30%的井有91口，占检查井的39.4%。

在第一轮的普查过程中发现存在大量的干扰因素影响着分析结果。因此，我们对存在的于扰因素进行分析，初步总结出了一套粘损调杳的分析方法。

1.影响粘损分析的因素

聚合物溶液从储罐到井口，每个产生枯损的点都有可能引人系统误差，这给准确客观的分析粘损结果带来很多困难，影响粘损分析结果的因素主要有以下几方面。

1.1母液不均匀造成粘度差异大

喇南二号配制站共有分散系统3套，熟化罐12座：1#分散系统为1#—5#熟化罐配制聚合物母液，2#、3#分散系统为6#～12#熟化罐配制聚合物母液，熟化罐熟化时间均为240min，已经达到生产极限。在熟化罐化验取样过程中，发现熟化罐聚合物母液样品中存在粘团，在化验检测过程中发现所取样品混合不均，粘度差别较大：相同熟化罐不同液位之间母液粘度差别在6～9mPa·s；不同熟化罐之间母液的浓度差别造成聚合物粘度相差10mPa·s左右，而南中西各注人站的储罐不同液位之间浓度相差在200-900mg/L之间，而粘度相差则在8～17mPa·s，并且不同注人站之间储罐的母液浓度不尽相同。

由于熟化罐中母液不均匀，这就使得在取样过程中母液不能保证一致，给分析带来较大的干扰误差。

1.2污水的曝氧程度影响聚合物的粘度

污水中有许多微生物细菌，这些细菌的存在能导致聚合物的降解，污水通过曝氧后，能有效地减少水中的活菌数量，降低聚合物的化学降解。因此，污水中的含氧量直接影响到杀菌效果。有时污水暴氧不充分直接导致井口样的粘度低。而所调查的注入站大多是污水注人站，因此污水的曝氧程度直接影响到分析结果的准确程度。

站上的污水中含氧量在0.5mg/L，以下时，污水直接稀释与充分振荡后稀释的聚合物溶液粘度差值不大。而水中含氧量低于0.4mg/L时，污水直接稀释与充分振荡后稀释的聚合物溶液粘度差值在5mPa·s以上。

1.3配注液混合不均匀引起井口粘度波动大

配注液混合不均匀引起井口粘度波动较大。通过对北西块117口井，390样次中，有31样次的粘度高于储罐粘度，粘损为负值，有10样次粘损大于60%。较正常的349样次的粘损分析统计得出：北西块地区粘度损失大于20%的占总取样数的12.9%。主要由于聚合物溶液通过静态混合器到井口的溶液混合不均匀。其中4#～5#、4#～6#，注人站均为聚驱污水混注站，两站方案设计为井日浓度1520mg/L，井口的聚合物粘度要大于100mPa·s，由于方案设计的粘度较高，并且聚合物采用母液浓度为6100mg/L，分子量为3500万高分抗盐聚合物。因配制站生产能力限制，熟化时间仅为180min，母液熟化效果不好，虽然在阀组处安装了静态混合器，但改善聚合物溶液的混合效果仍不明显，对粘度损失的分析容易产生误差。

其中降解率超过20%的9口井14个样品中，有8口井（取样数n个）管线长度只有700m左右，由于管线短，聚合物溶液混合不均匀，对粘损分析结果容易产生误差。

1.4高粘度聚合物溶液粘损分析方法的不适应

随着不采技术的发展，高粘度聚合物溶液也应用到现场试验中，粘度一般都在100mPa·s以上。现场使用的IVDV-I+Pro型粘度计的UI.转子适用于测量粘度在0～100mPa·s之间的溶液，而粘度在100～1 000mPa·s之间的溶液要改用LV2转子测量，在从UI.转子改变成LV2转子测量时，改变了转数，相应的剪切速率测量值也发生变化，因此粘度在100mPa·s左右时，两种转子的测量结果相差很大，给粘损分析带来了很大的误差。并且在用LV2转子时外界因素对其影响很大，如温度、气泡等影响了测量的准确性。

2.粘损调查分析方法研究

为了客观真实地掌握粘损情况，消除各环节对粘损分析的干扰因素，我们开展了粘损调查分析方法的相关研究。

2.1降低母液浓度延长熟化时间

由于两个区块的聚合物都采用的高分子量聚合物，母液浓度都在6000mg/L以上，熟化时间在180～240min之间，在熟化时间内高分子量的聚合物溶解不好，熟化罐聚合物母液样品中粘团的存在，直接影响到化验结果的准确。因此，为了消除聚合物母液不均匀的影响，在粘损调查后期，我们在5～4#注入站利用可移动撬装调剖装置，把喇南二号配制站输送来的6500mg/L母液在撬装调剖装置中稀释成浓度为5 000mg/L母液，在稀释过程中连续搅拌13个小时以上，保证母液的均匀性，通过对储罐连续取样，不同液位间的粘度偏差降低至2～3mPa·s。同时，储罐、泵出口、流量调节器、井口取样点的人员按照一定的时间间隔进行取样，以保证取得的样品有同一性（通过流量和流速算得到达每个取样点时间间隔）。

2.2快速稀释母液降低曝氧差异

由于聚合物的化学降解是瞬间引起的，水中厌氧菌一旦与氧气接触后，会快速死亡时，因此聚合物初步混合时，时间要短。为了降低储罐与井口样品曝氧程度的差异，我们采用试剂瓶密闭取水，快速摇晃后再用立式搅拌器搅拌的方式米稀释样品，以达到降低由于曝氧程度所引起的粘度差异，数据差异

2.3井口多次重复取样采取浓粘度的对比修正法

由于聚合物的粘度与浓度在一定范围内呈线性关系，而浓度的差别直接导致了粘度的波动。针对井口的粘度波动，我们采取多次重复的平行连续取样，并且取样体积尽量达到取样器体积的3/4，然后用立式搅拌器在转速为200r/min的条件下搅拌20min，以保证混合均匀，然后分别做出每个样品浓度和粘度，与储罐的浓粘曲线相对比，可以较好地对浓度差异引起的粘度误差进行修正。

通过增加取样次数和加入浓度修正的浓粘度的对比修正法可以较客观地反映注人过程中粘损的真实情况。

2.4改进粘度检测方法

粘损调查中有些单井注人浓度2000mg/L，其注人粘度一般都在100mPa·s以上，目前使用的LVDV-II+Pro型粘度计的UI.转子适用于测量粘度0～100mPa·s之间的溶液，而粘度在（100～000）mPa一之间的溶液要改用LV2转子测量，因此粘度在100mPa·s左右时，两种转子的测量结果相差很大。通过对内部测量纽丝和测量程序改进的RVDV-II+P型号的粘度计用UL转子就能够测量粘度在0～1000 mPa·s之间的溶液，较好地衔接了原有的LVDV-II+Pro型粘度计测量误差较大区域，并克服了温度、气泡等外界因素所带来的影响。

两种型号的粘度计在粘度为100mPa·s时的测量值比较接近。而LVDV-II+Pro型粘度计在更换转子型号时，测量的粘度差值较大。

3.粘损调查分析方法的应用

我们将总结出的分析方法应用到了粘损的第二轮调查中：采用撬装调剖装置延长熟化时间，对井口取样点多次平行取样，采用浓粘度对比修正等措施。调查结果显示粘损分析方法的应用使粘损调查结果更贴近客观实际，大大的提高了分析数据的准确性。

4.几点认识

（1）在对聚合物溶液进行粘损调查时，应尽量保证母液溶解均匀。

（2）粘度对比时应降低母液稀释与井口样间的曝氧差异。

（3）井口取样点要重复连续地多取平行样，采取浓粘度对比修正法可以比较客观的反映粘损的真实清况。

（4）对于粘度较高的样品应采用RVDV-II型粘度计进行分析化验。

【参考文献】

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