一种降低油田驱油用聚合物吸附量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油田解堵领域，具体涉及一种降低油田驱油用聚合物吸附量的方法。
【背景技术】
[0002] 聚合物驱提高采收率技术是油田增储上产和稳油控水的重要技术之一。在注聚合 物过程中，由于聚合物与储层矿物的相互作用，聚合物会大量吸附在储层矿物表面，在其必 经之路的近井地带吸附现象尤为严重。疏水缔合聚合物因其分子链上带有少量阳离子疏水 基而与带负电的储层相互作用更为强烈，在近井地带的吸附量大于普通的聚合物。近井地 带由于注入流体的长期冲刷，其含油饱和度极低，聚合物在该处的吸附一方面造成聚合物 不必要的损失，不利于聚合物进入地层深部发挥驱油作用；另一方面，造成近井地带渗透率 降低，注入井注入压力升高，影响实施方案的落实和注聚效果的实现。因此，降低聚合物在 近井地带的吸附意义重大。
[0003] 降低聚合物的吸附量可以通过加入一种与聚合物产生竞争吸附的试剂-吸附牺 牲剂来实现，吸附牺牲剂需要与地层作用比聚合物强烈、使用成本较聚合物低且无毒无味， 同时牺牲剂以不同的方式加入也会影响聚合物的吸附量。因此，如何选取合适的牺牲剂和 牺牲剂的加入方式对降低聚合物在近井地带的吸附量，实现油田增储上产和稳油控水至关 重要。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种降低油田驱油用聚合物吸附量的方法。
[0005] 本发明所提供的方法是通过加入吸附牺牲剂来降低聚合物的吸附量，本发明所提 供的方法包括如下步骤：向注入井中注入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB)水溶液作为前置 段塞，再注入疏水缔合聚合物进行聚合物驱，最后进行水驱。
[0006] 上述方法中，所述十六烷基三甲基溴化铵（CTAB)水溶液的浓度为20-100mg/L，具 体可为50mg/L。
[0007] 所述十六烷基三甲基溴化铵（CTAB)水溶液的注入速度为0. 2-1. OmL/min，具体为 0. 3mL/min〇
[0008] 所述十六烷基三甲基溴化铵（CTAB)水溶液的注入体积为0. 1-5PV，具体为3PV。
[0009] 所述疏水缔合聚合物具体可为聚丙烯酰胺（AP-P4)聚合物。
[0010] 所述疏水缔合聚合物是以疏水缔合聚合物水溶液的形式注入的，所述疏水缔合聚 合物水溶液的浓度为1000-2000mg/L，具体为1750mg/L。
[0011] 所述疏水缔合聚合物水溶液的注入速度为0. 2-1. OmL/min，具体为0. 3mL/min。直 到所述疏水缔合聚合物水溶液注入端的浓度与流出端浓度一致。
[0012] 所述水驱中水的注入速度为0. 2-1. OmL/min，具体为0. 3mL/min。直到流出端不再 含有所述疏水缔合聚合物水溶液。
[0013] 此外，本发明的另一个目的在于提供另一种降低油田驱油用聚合物吸附量的方 法。
[0014] 本发明所提供的方法包括如下步骤：向注入井中注入水进行水驱1，再注入十六 烷基三甲基溴化铵（CTAB)和疏水缔合聚合物的混合物水溶液进行聚合物驱，最后进行水 驱2 〇
[0015] 上述方法中，所述水驱1的注入体积为1-3PV，具体为3PV。
[0016] 所述十六烷基三甲基溴化铵（CTAB)和疏水缔合聚合物的混合物水溶液中十六 烷基三甲基溴化铵和疏水缔合聚合物的浓度分别为20-100mg/L(具体可为50mg/L)和 1000-2000mg/L (具体可为 1750mg/L)。
[0017] 所述聚合物驱的注入体积为3-7PV，具体为5PV。
[0018] 所述疏水缔合聚合物具体可为聚丙烯酰胺（AP-P4)聚合物。
[0019] 所述水驱2进行直至流出端不再含有所述十六烷基三甲基溴化铵和疏水缔合聚 合物的混合物水溶液。
[0020] 本发明所述的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB)的结构式如下式I所示：
[0022] 本发明采用的聚合物吸附牺牲剂为阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)，因其带有阳离子基团，能够与带负电的储层形成强烈的吸附作用；同时可以与疏水 缔合聚合物的阳离子疏水基形成静电相斥从而减弱其与聚合物间的相互作用，最终达到降 低聚合物吸附量的目的。
[0023] 本发明通过加入吸附牺牲剂的方式降低聚合物的吸附量，节约了聚合物的成本； 同时，亦可降低聚合物的注入压力，提高聚合物的注入性。所使用的牺牲剂与地层水及聚合 物有良好的配伍性，可广泛应用于与油田聚合物相关的驱油过程中降低聚合物在近井地带 的吸附问题。
【附图说明】
[0024] 图1为实施例1中牺牲剂加入与否对聚合物在石英砂上的吸附量变化示意图。
[0025] 图2为实施例2中CTAB前置段塞+聚合物驱+水驱对聚合物入口压力的影响。
[0026] 图3为实施例2中CTAB前置段塞+聚合物驱+水驱对流出端聚合物浓度的影响。
[0027] 图4为对比实施例1中不同类型牺牲剂对聚合物在石英砂上吸附量的影响。
[0028] 图5为对比实施例2中CTAB前置段塞+水驱+聚合物驱+水驱对聚合物入口压 力的影响。
[0029] 图6为对比实施例2中CTAB前置段塞+水驱+聚合物驱+水驱对流出端聚合物 浓度的影响。
[0030] 图7为对比实施例2中CTAB与聚合物混合注入对聚合物入口压力的影响。
[0031] 图8为对比实施例2中CTAB与聚合物混合注入对流出端聚合物浓度的影响。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此，凡在本 发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范 围之内。
[0033] 下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如 无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0034] 下述实施例中所用材料和仪器如下：
[0035] 疏水缔合聚合物AP-P4 :购自四川光亚聚合有限公司，固含量90%，相对分子质量 1100X 104,水解度 20. 13% ;
[0036] 十六烷基三甲基溴化铵（CTAB):分析纯；
[0037] 碘化镉（分析纯）和可溶性淀粉（分析纯）均购自成都科龙化工试剂厂；
[0038] 人造岩心：截面积4. 9cm2,长度6. 8cm，气测渗透率2500mD ;
[0039] 模拟水：矿化度为9374. 13mg/L，离子质量浓度（单位mg/L)依次为：Na+3091. 96， K+276. 17, Ca2+276. 17, Mg2+158. 68, CO广 14. 21，HCCV311· 48, SO广85. 29, (：Γ5436· 34。
[0040] 紫外光谱仪购自德国Ray LEIGH公司；
[0041] 离心机购自Jingli公司；
[0042] 多功能岩心驱替装置购自海安石油科研仪器有限公司。
[0043] 下述实施例中聚合物的吸附量及阻力系数计算方法如下：
[0044] 静态吸附实验中聚合物静态吸附量：用模拟水配制一系列不同浓度的AP-P4模拟 水溶液，依次计算各个溶液中聚合物的浓度，即吸附前的初始浓度C tl。按照固液比1 :4(质 量比）将萃取干净的石英砂加入到聚合物溶液中密封后将样品瓶放置于65°C的恒温箱中 保持48h，每个4小时震荡样品瓶使得吸附剂与溶液充分接触。吸附完成后的聚合物溶液 在3600r/min的转速下离心20min，取离心管中上层清液并稀释到10-120mg/L范围内，在 590nm处测定其吸光度，再乘以稀释倍数得到吸附平衡浓度。
[0045] 根据式（1)计算聚合物静态吸附量：
[0047] 式中：Γ为聚合物吸附量，mg/g ;c。、c分别为吸附前后聚合物溶液的质量浓度， mg/mL ;V为聚合物溶液体积，mL ;m为吸附剂质量，g。
[0048] 静态吸附实验中聚合物的滞留量：将截面积4. 9cm2,长度6. 8cm的人造岩心干燥 称重，饱和模拟水，测出模拟水的渗透率。在0. 3mL/min的流量下注AP-P4溶液，并测定流 出端聚合物的浓度，直到产出聚合物的浓度等于注入聚合物的浓度，并在〇. 3mL/min的流 量下用模拟水进行后续水驱直到流出端的样品中检测不到AP-P4为止，分别收集岩心出口 端的样品，并用淀粉-碘化铬法测定流出样品中的AP-P4浓度。利用式（2)计算聚合物的 滞留量：
[0050] 式中：R为滞留量，μ g/g ;〇!为聚合物溶液初始浓度，mg/L ;V F为累计注入聚合物 溶液的体积，HiL 士为取自出口端第i个样品中聚合物的浓度，mg/L ;Λ V 取自出口端第 i个样品中聚合物取样体积，mL ;W为岩心的干重，g。
[0051] 动态吸附实验中聚合物的滞留量：将截面积4. 9cm2,长度6. 8cm的人造岩心干燥 称重，饱和模拟水，测出模拟水的渗透率。在0. 3mL/min的流量下注AP-P4溶液，并测定流 出端聚合物的浓度，直到产出聚合物的浓度等于注入聚合物的浓度，并在〇. 3mL/min的流 量下用模拟水进行后续水驱直到流出端的样品中检测不到AP-P4为止，分别收集岩心出口 端的样品，并用淀粉-碘化铬法测定流出样品中的AP-P4浓度。利用式（1)计算聚合物的 吸附量：
[0053] 式中：R为吸附量，μ g/g A为聚合物溶液初始浓度，mg/L ;V F为累计注入聚合物 溶液的体积，mL 士为取自出口端第i个样品中聚合物的浓度，mg/L ;Λ V 取自出口端第 i个样品中聚合物取样体积，mL ;W为岩心的干重，g。
[0054] 根据水测压力，注聚压力及后水压力根据公式（2)算出阻力系数。
[0056] 式中：FK--阻力系数；
[0057] ΔΡ--注聚丙烯酰胺溶液稳定时的压差，MPa ;
[0058] Λ Pwi--开始水驱稳定时的压差，MPa ;
[0059] 实施例1、静态吸附实验
[0060] 聚合物在矿物上的静态吸附是指聚合物溶液与岩石颗粒长期接触达到吸附平衡 后，单位岩石颗