专利名称：一种测定驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量的方法
技术领域：
本发明涉及一种测定驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量的方法。
背景技术：
在石油开采领域，聚合物驱是一项重要的提高采收率技术。这项技术涉及水溶性聚合物(如部分水解聚丙烯酰胺)固体粉末溶解于水中，通过高压管线在注水井注入油层， 通过提高注入流体的粘度，改善流度比。聚合物溶液进入地层后，是否能够达到预期的粘度，对于驱油的效果有十分重要的影响。陆上油田和海上油田曾在注入井附近钻井取样，获得聚合物溶液在地层中的性质，发现聚合物溶液在近井地带的性能损失与聚合物类型、水质、注入速度、地层温度等多种因素相关，由于水质与地层温度等因素是无法改变的，能否通过优选聚合物类型、优化注聚工艺参数以降低驱油聚合物在近井地带的性能损失，是很多工作人员所关注和研究的焦点之一，但是如何优选聚合物与优化注聚工艺参数，缺少相关联的方法和依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种测定驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量的方法。本发明所提供的一种测定驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量的方法，包括如下步骤(I)配制待测定驱油聚合物的水溶液，记为溶液a0 ；(2)使所述溶液a0流经带有防砂压实砂体的圆台筒体状近井地带剪切模拟装置， 收集得到溶液al，测定所述溶液al的特性粘数；所述近井地带剪切模拟装置包括由圆台筒体与设置在所述圆台筒体小口径端的圆柱筒体组成的圆台状筒体；所述圆台状筒体上设有密封盖A和密封盖B ;所述密封盖A位于所述圆柱筒体端，所述密封盖B位于所述圆台筒体端，所述密封盖A和密封盖B上分别设有密封管线接头a和密封管线接头b ;所述圆柱筒体内设有与之过盈配合的圆环柱体；所述圆环柱体的下表面与所述密封盖B之间设有胶结砂体，所述胶结砂体内设有与所述圆环柱体的内腔相连通的圆柱孔；所述圆柱孔中、所述圆环柱体的内腔中和所述圆环柱体的上表面和所述密封盖A之间均设有压实砂体；(3)将所述溶液al重复上述步骤(2)得到溶液a2，测定所述溶液a2的特性粘如果所述溶液a2的特性粘数与所述溶液al的特性粘数的比值为85% 110%， 则所述溶液a2中的驱油聚合物的分子量即为该驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子 如果所述溶液a2的特性粘数与所述溶液al的特性粘数的比值小于85 %，则重复上述步骤(2)直至相邻两次流经所述剪切模拟装置后的溶液an与a (η-i)的特性粘数的比值为85% 110%，则所述溶液an中的驱油聚合物的分子量即为该驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量；
所述溶液η为最后一次流经所述剪切模拟装置后的溶液。上述的方法中，所述驱油聚合物可为疏水缔合聚合物。上述的方法中，所述疏水缔合聚合物具体可为丙烯酰胺类聚合物。上述的方法中，所述丙烯酰胺类聚合物具体可为普通聚丙烯酰胺、超高分子量聚丙烯酰胺、带支链或其他官能基团的丙烯酰胺类聚合物，如ΑΡ-Ρ4、Μ04000、ΚΡΑΜ、或HPAM
坐寸ο本发明提供的一种测定驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量的方法，工艺简单、容易实施和控制，用该方法可得到不同注入参数条件下聚合物溶液在近井地带剪切的临界分子量，通过了解该聚合物在不同注入参数条件下聚合物溶液在近井地带剪切的临界分子量，可以为拟注聚油田选择聚合物类型及现场注聚工艺参数的设置提供非常重要的参考依据。
图I为本发明测定驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量的方法的工艺流程图。图2为本发明实施例中所用的近井地带剪切模拟装置的结构示意图。图3为本发明实施例中所用的近井地带剪切模拟装置的实物图。图中各标记如下I密封管线接头a、2密封盖Α、3压实石英砂体、4圆环水泥柱体、 5圆柱孔、6胶结石英砂体、7圆台筒体、8密封管线接头b、9密封盖B、10，11圆柱筒体、12取样口、13密封盖C。
具体实施例方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。渤海某注聚油田某疏水缔合聚合物在近井地带临界分子量的测定工艺流程图如图I所示泵以一定流量(本实施例中为380ml/min)将聚合物溶液由聚合物溶液储存容器流经圆台筒体状近井地带模拟装置，然后流入取样筒进行收集，便于进行取样和测定。该实施例中所用的近井地带剪切模拟装置的结构示意图如图2所示，实物图如图 3所示，其包括由圆台筒体7与分别设置在圆台筒体7的小口径端和大口径端的圆柱筒体 10和圆柱筒体11组成的圆台状筒体，用于提供径向变化的渗流通道；圆台状筒体上设有密封盖A2和密封盖B9，用于对圆台状筒体起到封闭作用；密封盖A2和密封盖B9均由不锈钢制成；密封盖A2和密封盖B9均通过螺纹与圆台状筒体密封连接；密封盖A2上设有密封管线接头al，密封盖A2与密封管线接头al通过螺纹密封连接，用于与室内驱替管线紧密衔接以提供液流通道；密封盖B9上设有密封管线接头b8，密封盖B9与密封管线接头b8通过螺纹密封连接，用于与室内驱替管线紧密衔接以提供液流通道；圆台状筒体上设有3个取样口 12，在需要的时候，可以将外界与圆台状筒体连通，从而获取工作液进行性能测试；取样口 12上设有密封盖C13，在不使用的时候可以用密封盖C13封闭取样口 12的通道；圆柱筒体10内设有与圆柱筒体10过盈配合的圆环水泥柱体4，圆环水泥柱体4的下表面和圆台筒体7与圆柱筒体10的交界面重合；圆台筒体7内设有胶结石英砂体6，胶结石英砂体6 的渗透率为40 60达西、孔隙度为O. 37 ;胶结石英砂体6内设有与圆环水泥柱体4的内腔相连通的圆柱孔5，用来模拟射孔炮眼，圆柱孔5的直径与圆环水泥柱体4的内环直径相等，圆柱孔5的高度小于胶结石英砂体6的高度；圆柱孔5中、圆环水泥柱体4的内腔中设有压实石英砂体3，压实石英砂体3的渗透率为I. 5达西，孔隙度为O. 29。在渤海某油田某注聚井实施疏水缔合聚合物驱油试验，该疏水缔合聚合物AP-P4 的注入浓度为1750mg/L，日注入量为800m3，油层厚度为40m，平均吸水强度为20m3/d，采用 95/8"套管射孔方式完井，采用5"割缝筛管砾石充填技术防砂，射孔密度为每米39孔，射孔孔径为20. 07mm，孔深为198. 15mm ;砾石充填层的孔隙度为O. 37，渗透率40 60达西， 近井地带地层的孔隙度O. 29，渗透率约I. 5达西，依托上述参数制作了带有防砂压实砂体的圆台筒体状近井地带模拟装置，其实物图如图3所示。配制浓度为1750mg/L的疏水缔合聚合物AP-P4水溶液a0，其特性粘数为 1925. 3ml/g ;使溶液aO流经图3所示近井地带剪切模拟装置，收集得到溶液al，测得其特性粘数为1245. 5ml/g,则溶液al与溶液aO的特性粘数的比值(即特性粘数保留率)为 64. 7% ;使溶液al流经图3所示近井地带剪切模拟装置，收集得到溶液a2，测得其特性粘数为1206. 8ml/g，则溶液a2与溶液al的特性粘数比值为96. 39% ;使溶液a2再次流经图 3所示近井地带剪切模拟装置，收集得到溶液a3，测得其特性粘数为1220. 9ml/g，则溶液a3 与溶液a2的特性粘数比值为101. 1% ;具体实验结果如表I所示。本实施例中，溶液的特性粘数的测定方法为GB12005. I聚丙烯酰胺特性粘数测定方法中所述一点法。表I疏水缔合聚合物溶液经近井地带模拟装置前后的实验结果
权利要求
1.一种测定驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量的方法，包括如下步骤(1)配制待测定驱油聚合物的水溶液，记为溶液ao；(2)使所述溶液a0流经带有防砂压实砂体的圆台筒体状近井地带剪切模拟装置，收集得到溶液al，测定所述溶液al的特性粘数；所述近井地带剪切模拟装置包括由圆台筒体与设置在所述圆台筒体小口径端的圆柱筒体组成的圆台状筒体；所述圆台状筒体上设有密封盖A和密封盖B ;所述密封盖A位于所述圆柱筒体端，所述密封盖B位于所述圆台筒体端，所述密封盖A和密封盖B上分别设有密封管线接头a和密封管线接头b ;所述圆柱筒体内设有与之过盈配合的圆环柱体；所述圆环柱体的下表面与所述密封盖B之间设有胶结砂体，所述胶结砂体内设有与所述圆环柱体的内腔相连通的圆柱孔；所述圆柱孔中、所述圆环柱体的内腔中和所述圆环柱体的上表面和所述密封盖A之间均设有压实砂体；(3)将所述溶液al重复上述步骤(2)得到溶液a2，测定所述溶液a2的特性粘数； 如果所述溶液a2的特性粘数与所述溶液al的特性粘数的比值为85% 110%，则所述溶液a2中的驱油聚合物的分子量即为该驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量； 如果所述溶液a2的特性粘数与所述溶液al的特性粘数的比值小于85%，则重复上述步骤(2)直至相邻两次流经所述剪切模拟装置后的溶液an与a (η-i)的特性粘数的比值为 85% 110%，则所述溶液an中的驱油聚合物的分子量即为该驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量；所述溶液η为最后一次流经所述剪切模拟装置后的溶液。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于所述驱油聚合物为疏水缔合聚合物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述疏水缔合聚合物为聚丙烯酰胺类聚合物。
全文摘要
本发明公开了一种测定驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量的方法。该方法包括如下步骤(1)配制待测定驱油聚合物的水溶液，记为溶液a0；(2)使所述溶液a0流经近井地带剪切模拟装置，收集得到溶液a1；(3)将溶液a1重复步骤(2)得到溶液a2；如果所述溶液a2的特性粘数与所述溶液a1的特性粘数的比值为85％～110％，则所述溶液a2中的驱油聚合物的分子量即为该驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量；如果所述溶液a2的特性粘数与所述溶液a1的特性粘数的比值小于85％，则重复步骤(2)直至相邻两次流经剪切模拟装置后的溶液an与a(n-1)的特性粘数的比值为85％～110％，则溶液an中的驱油聚合物的分子量为该驱油聚合物在近井地带剪切的临界分子量。
文档编号G01N11/00GK102590031SQ20121004134
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者张健, 薛新生 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院