CN1415690A - 利用油田产出污水配制超高分子量聚合物驱的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用油田产出污水配制超高分子量聚合物驱的方法，采用污水配制2200－3200万超高分子量聚合物，超高分子量聚合物可以是CYHPAM或LHHPAM，配制浓度为1000－1200mg/L，岩心孔隙体积∶注入液体积=100∶38。在聚合物浓度相同条件下，本发明的采收率提高值与清水配制中分子量聚合物体系的采收率提高值接近，即前者的驱油效果不低于后者。由于聚合物浓度和用量的降低，污水配制超高分子量聚合物驱的经济效益将优于污水配制中分子量聚合物驱的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及油田聚合物驱油技术，具体地说涉及一种利用油田产出污水配制超高分子量聚合物驱的方法。
背景技术
大庆油田自1995年开始，在油田上开展了利用清水配制中分子量聚合物驱技术的推广应用工作。截止到目前，清水配制中分子量聚合物驱已取得了非常明显的增油降水效果。通过清水配制的中分子量聚合物驱可使采收率在水驱的基础上提高10％以上，吨聚合物增油达到100吨以上。同时，大庆油田年注聚合物干粉的规模已达到6万吨的水平，工业化聚合物驱每年都需要补充6000万方清水，而油田产出污水又不能平衡回注到油层，多余部分只能外排。这样做一方面会造成水资源的浪费，增加油田操作成本，另一方面会造成环境污染。因此，利用油田产出污水配制聚合物的问题就显得越来越重要。
用清水配制聚合物用的中分子量聚合物其理化性能指标要求如表1所示，油田就是通过这套指标对注入的聚合物产品进行监控的。
表1 中分子量聚合物理化性能指标要求
| 分子量(×104) | 1200-1600 | |
| 筛网系数 | 20-24 | |
| 残余单体(Wt％) | ≤0.05 | |
| 过滤因子 | ≤15 | |
| 水不溶物(Wt％) | ≤0.2 | |
| 溶解速度(h) | ≤2 | |
| 固含量(Wt％) | ≥88 | |
| 特性粘数(dl/g) | 17.5-21.2 | |
| 水解度(mol％) | 23-27 | |
| 粒度(％) | ≥1.00mm | ≤5 |
| ≤0.20mm | ≤5 | |
| 粘度(mPa·s) | 40-45 | |
如果用油田产出的污水替代清水配制中分子量聚合物，则可以节约大量的水资源，同时也解决了因大量污水排放而造成的环境污染。但是经过实验发现，这两种不同水质配制相同浓度的中分子量聚合物的体系粘度差别较大，且随着聚合物溶液浓度的逐渐增大，其差距也逐渐增大(见表2)，例如，清水配制浓度为1000mg/L的中分子量聚合物溶液，粘度为47.1，而采用污水配制要达到相同的粘度，其浓度将超过1400mg/L。
表2 清水及污水配制中分子量聚合物粘浓关系
| 浓度(mg/L) | 200 | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
| 清水 | 6.1 | 11.2 | 20.0 | 31.9 | 47.1 | 67.5 | |
| 污水 | 5.1 | 8.7 | 13.1 | 19.1 | 26.3 | 34.9 | 44.4 |
由于体系粘度的差别，对驱油效果有着直接的影响，通过下面给出的实验比较，可以清楚地看出这一点：
(1)实验条件
污水为采油六厂未暴氧污水。模拟油的粘度为9.3mPa·s。多孔介质模型为三层非均质人造岩芯，成分为石英砂，胶结物为环氧树脂，空气渗透率约900×10-3μm2，非均质变异系数为0.72。岩芯的截面积约为10.0cm2，长度约为30cm。
a实验：聚合物浓度1000mg/L，配置水为清水，工作粘度为24.2mPa·s
b实验：聚合物浓度1000mg/L，配置水为污水，工作粘度为15.3mPa·s
c实验：聚合物浓度1550mg/L，配置水为污水，工作粘度为24.2mPa·s
上述工作粘度均指在相同条件下模拟井底炮眼剪切后的粘度。
(2)实验过程
岩芯驱油实验的整个过程为：岩芯抽空，使其真空度达到0.098MPa，饱和水，饱和油，进行水驱，含水达到98％时，结束水驱，接着进行聚合物驱，注入聚合物溶液段塞0.38PV时，水驱至含水98％，整个驱油实验结束。
(3)实验结果及分析
三种不同情况的驱油结果列于表3。从表中可以看出，污水配制的浓度为1000mg/L的聚合物溶液，其驱油效果比同浓度的清水聚合物溶液低2.6个百分点。因此，如保持与清水体系同样的浓度，污水配制聚合物体系的驱油效果将明显变差。若提高聚合物浓度使得污水配制聚合物体系的粘度与清水配制聚合物体系的粘度相当，可取得相近的驱油效果。
表3 岩芯驱油实验结果
| 驱替类型 | 聚合物浓度(mg/L) | 工作粘度(mPa·s) | 注入PV数(PV) | 水驱采收率(％) | 提高采收率(百分点) | 聚驱采收率(％) |
| a.清水聚驱 | 1000 | 24.2 | 0.38 | 41.6 | 11.9 | 53.5 |
| b.污水聚驱 | 1000 | 15.3 | 0.38 | 41.2 | 9.3 | 50.5 |
| c.污水聚驱 | 1550 | 24.2 | 0.38 | 39.2 | 12.6 | 51.8 |
但是，由于浓度提高幅度较大，使聚合物用量明显增加，最终将使中分子量聚合物驱的成本大幅度提高。例如，若考虑清水配制中分子量聚合物浓度为1000mg/L、用量为570mg/L·PV时，采收率提高值为12个百分点、吨聚合物增油120吨，那么，污水条件下达到相同采收率提高值的聚合物浓度则为1550mg/L、用量为884mg/L·PV、吨聚合物增油77吨，吨聚合物增油减少了43吨。
从以上实验研究结果看，如果要保证污水聚合物驱的效果达到清水聚合物驱，则需要增加聚合物的浓度，使得污水聚合物驱的经济效益远远低于清水聚合物驱。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用油田产出污水配制超高分子量聚合物驱的方法，该方法可以节约水资源，改善环境污染和提高驱油效率。
本发明用来达到上述目的的技术方案是：
采用污水配制2200-3200万超高分子量聚合物，该超高分子量聚合物可以是北京朝阳化工厂生产的，产品代号为CYHPAM的超高分子量聚合物或大庆炼化生产的，产品代号为LHHPAM的超高分子量聚合物，配制浓度为1000-1100mg/L，岩心孔隙体积∶注入液体积＝100∶38(即注入0.38PV)。
具体实施方式
本发明采用的超高分子量聚合物的分子量在2200万以上，表4列出了分子量为3200万超高分子量聚合物样品理化性能检测指标。
表4 超高分子量聚合物理化性能
| 分子量(×104) | 3284 | |
| 筛网系数 | 58.6 | |
| 残余单体(Wt％) | 0.119 | |
| 过滤因子 | ＞3.0 | |
| 水不溶物(Wt％) | 0.081 | |
| 溶解速度(h) | ＜2 | |
| 固含量(Wt％) | 91.14 | |
| 特性粘数(dl/g) | 34.11 | |
| 水解度(mol％) | 26.8 | |
| 粒度(％) | ≥1.00mm | 1.4 |
| ≤0.20mm | 7.3 | |
| 粘度(mPa·s) | 79.0 | |
从表中看出，利用清水配制商品浓度为1000mg/L的聚合物溶液，其粘度为79.0mPa·s，筛网系数58.6，水解度26.8mol％，溶解时间不多于2小时。与中分子量聚合物相比，在粘度、筛网系数等几个主要指标上有着明显优势，在其它几个方面与中分子量聚合物没有明显差别。
利用本发明可以得到较高的体系粘度，与清水配制中分子量聚合物相比，体系粘度已得到明显的改善，如表5所示。如果考虑到清水配制的聚合物体系进入地层与地层水接触后，体系工作粘度将有所下降，而污水配制的聚合物进入地层后体系粘度应不会有明显改变，因此，二者在地层中的工作粘度将更加接近，甚至本发明的地层工作粘度要高于清水配制的中分子量聚合物。
表5 超高分子量聚合物粘浓关系
| 聚合物类型 | 配制水 | 浓度(mg/L) | ||||||
| 200 | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | ||
| 中分子聚合物 | 清水 | 6.1 | 11.2 | 20.0 | 31.9 | 47.1 | 67.5 | |
| 污水 | 5.1 | 8.7 | 13.1 | 19.1 | 26.3 | 34.9 | 44.4 | |
| 超高分子量聚合物 | 清水 | 6.8 | 20.1 | 37.2 | 61.3 | 89.6 | ||
| 污水 | 3.3 | 9.6 | 18.7 | 30.2 | 43.3 | 58.1 | 72.3 | |
通过下述的比较例，可以看出本发明的积极效果。
(1)实验条件
污水为采油六厂未暴氧污水，模拟油的粘度为9.3mPa·s，多孔介质模型为三层非均质人造岩芯，成分为石英砂，胶结物为环氧树脂。空气渗透率约900×10-3μm2，Vk为0.72。岩芯的截面积约为20.0cm2，长度约为30cm。
实验a：聚合物(中分子量)浓度为1000mg/L，配制水为清水，
工作粘度为24.2mPa·s。
实验b：聚合物(超高分子量)浓度为1000mg/L，配制水为污水，
工作粘度为24.5mPa·s。
实验c：聚合物(超高分子量)浓度为1100mg/L，配制水为污水，
工作粘度为25.8mPa·s。
(2)实验过程
岩芯抽空，使其真空度达到0.098MPa，饱和地层水，饱和油，进行水驱，含水达到98％以上时，结束水驱，接着进行聚合物驱，含水达到98％以上时，整个驱油实验结束。
(3)实验数据及结果分析
表6列出了三种不同情况的驱油实验结果。
表6 岩芯驱油实验结果
| 驱替类型 | 聚合物分子量(万) | 聚合物浓度mg/L | 体系粘度mPa.s | 注入PV数(PV) | 水驱采收率(％) | 提高采收率(％) | 聚驱采收率(％) |
| A清水聚驱 | 1500 | 1000 | 24.2 | 0.38 | 41.6 | 11.9 | 53.5 |
| B污水聚驱 | 3200 | 1000 | 24.5 | 0.38 | 42.6 | 12.7 | 55.3 |
| C污水聚驱 | 3200 | 1100 | 25.8 | 0.38 | 42.3 | 13.4 | 55.7 |
从表中可以看出，相同聚合物浓度条件下，本发明的采收率提高值与清水配制中分子量聚合物体系的采收率提高值接近，即前者的驱油效果不低于后者。由于聚合物浓度和用量的降低，污水配制超高分子量聚合物驱的经济效益将优于污水配制中分子量聚合物驱的经济效益。
Claims (2)
1、一种利用油田产出污水配制超高分子量聚合物驱的方法，其特征在于，聚合物的分子量为2200-3200万，配制浓度为1000-1200mg/L，岩心孔隙体积∶注入液体积＝100∶38。
2、根据权利要求1所述的利用油田产出污水配制超高分子量聚合物驱的方法，其特征在于，所述超高分子量聚合物可以是北京朝阳化工厂生产的，产品代号为CYHPAM的超高分子量聚合物或大庆炼化生产的，产品代号为LHHPAM的超高分子量聚合物。
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| CN 01136858 CN1415690A (zh) | 2001-10-30 | 2001-10-30 | 利用油田产出污水配制超高分子量聚合物驱的方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100424024C (zh) * | 2005-12-23 | 2008-10-08 | 南开大学 | 用于提高油田污水配制聚合物溶液粘度的光化学氧化方法 |
| CN102911655A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-02-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种提高驱油粘度和油井采收率的用含聚污水配制聚合物注入液的方法 |
-
2001
- 2001-10-30 CN CN 01136858 patent/CN1415690A/zh active Pending
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