一種改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法
【專利摘要】一種改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法，其中，所述方法包括：分別測量調(diào)驅(qū)劑和油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物的表面Zeta電位；當(dāng)所述油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物的表面Zeta電位為正以及在?5mV～0的范圍內(nèi)時，在將所述調(diào)驅(qū)劑加入所述油田現(xiàn)場污水之前，向所述油田現(xiàn)場污水中加入防絮凝劑，以使最終獲得的混合物中固體懸浮物的表面Zeta電位為負(fù)且其絕對值大于10mV。本申請?zhí)峁┑母纳聘叻肿诱{(diào)驅(qū)體系注入性的方法，不僅可以直接利用油田污水進行調(diào)驅(qū)配液，不需要額外增加過濾裝置，而且還能夠有效預(yù)防近井帶堆積堵塞的問題，保證作業(yè)連續(xù)性，降低作業(yè)成本。
【專利說明】
一種改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本申請涉及但不限于一種改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]受限于現(xiàn)場實際條件，調(diào)驅(qū)劑經(jīng)常需要采用油田現(xiàn)場污水配制，油田現(xiàn)場污水的外觀整體呈灰黃色，顯微鏡可觀察到大量大小不一的懸浮顆粒，用該污水配制調(diào)驅(qū)劑后，由于調(diào)驅(qū)劑本身為高分子材料，污水中的固體懸浮物顆粒會和聚合物分子發(fā)生局部絮凝反應(yīng)，結(jié)果懸浮物顆粒粒徑明顯產(chǎn)生團聚效應(yīng)，導(dǎo)致在實際施工過程中，這些絮凝體會在注入井篩管、近井地帶產(chǎn)生堆積作用，難以進入地層深部，造成注入壓力不斷的增加，壓力達(dá)到注入限壓，原設(shè)計連續(xù)注入3個月的調(diào)驅(qū)作業(yè)只能停止注入，待降壓解堵后才能繼續(xù)進行，為施工帶來了不便。在中低滲地層甚至難以完成調(diào)驅(qū)作業(yè)。
[0003]對利用現(xiàn)場污水注入調(diào)驅(qū)體系壓力快速上升的問題，對此問題，一般現(xiàn)場要在調(diào)驅(qū)前或調(diào)驅(qū)施工中利用酸化等措施進行降壓解堵作業(yè)，即提供足夠的升壓空間來滿足長時間調(diào)驅(qū)注入的要求，這種做法既增加整體成本又影響施工的連續(xù)性，最終影響施工效果。
[0004]基于降壓解堵措施的問題，為保證施工的連續(xù)性，近年來部分油田在現(xiàn)場作業(yè)時將污水處理裝置(機械過濾方法)引入調(diào)驅(qū)作業(yè)前端，保證配液用水達(dá)標(biāo)，從而不會造成因絮凝問題在近井帶堆積堵塞的問題，但此種做法同樣增加了額外的投入，當(dāng)前模塊化的機械過濾裝置價格較高，對于多井組或整體調(diào)驅(qū)應(yīng)用具有一定的適用性，單井組調(diào)驅(qū)或海上平臺限制空間應(yīng)用時，凸顯出成本及空間占用的問題。
[0005]另外，也考慮過利用絮凝劑對油田現(xiàn)場污水中的固體懸浮物顆粒進行絮凝沉淀，然而，對油田現(xiàn)場污水進行靜置沉淀、再過濾大大增加了操作成本，操作起來也不太現(xiàn)實。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請的目的是提供一種改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法。
[0007]所述改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法包括:
[0008]分別測量調(diào)驅(qū)劑和油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物的表面Zeta電位；
[0009 ]當(dāng)所述油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物的表面Ze ta電位為正以及在_5mV?O的范圍內(nèi)時，在將所述調(diào)驅(qū)劑加入所述油田現(xiàn)場污水之前，向所述油田現(xiàn)場污水中加入防絮凝劑，以使最終獲得的混合物中固體懸浮物的表面Zeta電位為負(fù)且其絕對值大于10mV。
[0010]在一個實施方式中，向所述油田現(xiàn)場污水中加入防絮凝劑，以使最終獲得的混合物中固體懸浮物的表面Zeta電位為負(fù)且其絕對值大于25mV。
[0011]在一個實施方式中，所述防絮凝劑包括鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽和/或聚羧酸。
[0012]在一個實施方式中，所述防絮凝劑為鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽。
[0013]在一個實施方式中，相對于10mg所述油田現(xiàn)場污水中的固體懸浮物，所述防絮凝劑的加入量為20-500ppm。
[0014]本申請?zhí)峁┑母纳聘叻肿诱{(diào)驅(qū)體系注入性的方法，不僅可以直接利用油田污水進行調(diào)驅(qū)配液，不需要額外增加過濾裝置，而且還能夠有效預(yù)防近井帶堆積堵塞的問題，保證作業(yè)連續(xù)性，降低作業(yè)成本。
【附圖說明】
[0015]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0016]圖1是絮結(jié)反應(yīng)的主要原理示意圖。
[0017]圖2是本申請對比例I油田現(xiàn)場污水的電子顯微鏡照片。
[0018]圖3是本申請對比例I油田現(xiàn)場污水中懸浮顆粒表面Zeta電位測定。
[0019]圖4是本申請對比例I油田現(xiàn)場污水配制調(diào)驅(qū)劑后體系中懸浮顆粒表面Zeta電位測定。
[0020]圖5是本申請對比例I油田現(xiàn)場污水配制調(diào)驅(qū)劑后發(fā)生絮凝的電子顯微鏡照片。
[0021]圖6是本申請對比例I油田現(xiàn)場污水配制調(diào)驅(qū)劑后的注入動態(tài)圖。
[0022]圖7是本申請實施例1油田現(xiàn)場污水中加入防絮凝劑后表面Zeta電位測定。
[0023]圖8是本申請實施例1油田現(xiàn)場污水添加防絮凝劑后的電子顯微鏡照片。
[0024]圖9(A)是本申請對比例I在填砂模型中注入油田現(xiàn)場污水加入調(diào)驅(qū)劑后進行水驅(qū)的壓力變化示意圖。
[0025]圖9(B)是本申請實施例1在填砂模型中注入油田現(xiàn)場污水加入防絮凝劑和調(diào)驅(qū)劑后進行水驅(qū)的壓力變化示意圖。
[0026]圖10是本申請實施例2在填砂模型中注入油田現(xiàn)場污水加入防絮凝劑和調(diào)驅(qū)劑后進行水驅(qū)的壓力變化示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面將通過實施例對本發(fā)明作進一步的描述，這些描述并不是對本
【發(fā)明內(nèi)容】
作進一步的限定。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，對本發(fā)明技術(shù)特征所作的等同替換，或相應(yīng)的改進，仍屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0028]本申請?zhí)峁┝艘环N改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法，其中，所述方法包括:分別測量調(diào)驅(qū)劑和油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物的表面Zeta電位；當(dāng)所述油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物的表面Zeta電位為正以及在-5mV?O的范圍內(nèi)時，在將所述調(diào)驅(qū)劑加入所述油田現(xiàn)場污水之前，向所述油田現(xiàn)場污水中加入防絮凝劑，以使最終獲得的混合物中固體懸浮物的表面Zeta電位為負(fù)且其絕對值大于10mV。
[0029]本發(fā)明的發(fā)明人通過大量的實驗發(fā)現(xiàn)，通過在油田現(xiàn)場污水中加入在顆粒表面具有強吸附能力的防絮凝劑，通過改變油田現(xiàn)場污水中固懸物表面的荷電性質(zhì)，達(dá)到防止調(diào)驅(qū)劑和固體懸浮物形成更大的絮結(jié)體，消除其帶來的額外阻力的目的，保證調(diào)驅(qū)劑的順利注入。
[0030]圖1是絮結(jié)反應(yīng)的主要原理圖。如圖1所示。橫坐標(biāo)代表調(diào)驅(qū)劑中固體懸浮物表面的Zeta電位值，縱坐標(biāo)代表油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物表面的Zeta電位值，可以看出，在調(diào)驅(qū)劑和油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物表面Zeta電位值較低時，兩者可能發(fā)生絮結(jié)反應(yīng)(I區(qū))，隨著固體懸浮物和調(diào)驅(qū)劑表面Zeta電位的增加，兩者逐漸進入平衡狀態(tài)，絮結(jié)反應(yīng)受到抑制(Π區(qū))，隨著Zeta電位的繼續(xù)增加，兩者處于徹底的分散狀態(tài)(III區(qū))。
[0031]本申請中，最終獲得的混合物中固體懸浮物的表面Zeta電位為負(fù)且其絕對值大于1mV即可有效地防止絮結(jié)反應(yīng)的發(fā)生，可有效地改善高分子調(diào)驅(qū)體系的注入性。
[0032]在本申請實施方式中，向所述油田現(xiàn)場污水中加入防絮凝劑，只要使最終獲得的混合物中固體懸浮物的表面Zeta電位為負(fù)且其絕對值大于25mV即可有效的避免絮結(jié)反應(yīng)的發(fā)生。
[0033]在本申請實施方式中，所述防絮凝劑可以包括鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽和/或聚羧酸。
[0034]在本申請實施方式中，所述防絮凝劑可以為鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽。
[0035]在本申請實施方式中，相對于10mg所述油田現(xiàn)場污水中的固體懸浮物，所述防絮凝劑的加入量可以為20-500ppm。
[0036]在本申請實施方式中，所述調(diào)驅(qū)劑和種類和用量沒有特別要求，可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任意一種調(diào)驅(qū)劑。
[0037]在本申請實施方式中，所述防絮凝劑的加入溫度和加入時間沒有特別要求，可以直接在收集的油田現(xiàn)場污水中添加所述防絮凝劑。另外，所述防絮凝劑的添加形態(tài)也沒有特別要求，可以直接添加，也可以在水中溶解稀釋后添加。本發(fā)明沒有特殊要求。
[0038]本申請?zhí)峁┑母纳聘叻肿诱{(diào)驅(qū)體系注入性的方法，通過添加合適的防絮凝劑，使得油田現(xiàn)場污水中的懸浮物在防絮凝劑的作用下，存在狀態(tài)從絮結(jié)區(qū)向平衡區(qū)和分散區(qū)移動，達(dá)到抑制絮凝反應(yīng)發(fā)生的目的。使得油田現(xiàn)場污水中的懸浮物能夠均勻分散，避免了因絮凝導(dǎo)致的污堵問題。
[0039]以下實施例中所用試劑均來自商購。
[0040]油田現(xiàn)場污水均采用的是渤中19-4油田的現(xiàn)場污水。
[0041]對比例I
[0042]在室溫下，渤中19-4油田現(xiàn)場污水的電子顯微鏡照片如圖2所示，圖2中的油田現(xiàn)場污水的外觀整體呈灰黃色，顯微鏡可觀察到大量大小不一的懸浮顆粒，部分粒徑達(dá)到50μm左右;其懸浮顆粒表面Zeta電位測定如圖3所示。圖3對應(yīng)的利用Zeta電位儀測定油田現(xiàn)場污水中固懸物表面的Zeta電位值為-4.4mV。
[0043]向上述油田現(xiàn)場污水中加入2000ppm的調(diào)驅(qū)劑(聚丙烯酰胺類微凝膠)。加入調(diào)驅(qū)劑的油田現(xiàn)場污水體系的表面的Zeta電位如圖4所示，其電子顯微鏡照片如圖5所示，從圖5可以看出，固體懸浮物顆粒粒徑明顯產(chǎn)生聚團效應(yīng)，粒徑達(dá)到幾百微米，甚至達(dá)到厘米級。圖4對應(yīng)的調(diào)驅(qū)體系表面Zeta電位為-25.4mV。
[0044]該油田現(xiàn)場污水和調(diào)驅(qū)劑中固體懸浮物中的表面Zeta電位對應(yīng)于圖1中絮結(jié)區(qū)I中圓點所示位置，其中，油田現(xiàn)場污水中固懸物表面Zeta電位為-4.4mV，調(diào)驅(qū)劑表面Zeta電位為-25.4mV的狀態(tài)，可以看到兩者正好處于絮結(jié)區(qū)間，兩者將在接觸后迅速絮結(jié)，從而容易在近井帶滯留，造成調(diào)驅(qū)作業(yè)注入困難。
[0045]利用上述加入調(diào)驅(qū)劑的油田現(xiàn)場污水體系進行油田現(xiàn)場施工的曲線圖如圖6所示。從圖6可以看出，在注入一周后，壓力達(dá)到注入限壓，原設(shè)計連續(xù)注入3個月的調(diào)驅(qū)作業(yè)只能停止注入，待降壓解堵后繼續(xù)進行。
[0046]實驗室利用模擬填砂裝置開展對體系的注入性改善實驗，在填砂模型中注入上述加入調(diào)驅(qū)劑的油田現(xiàn)場污水體系，然后進行后續(xù)水驅(qū)，所得結(jié)果如圖9(A)所示。在圖9(A)中，橫坐標(biāo)PV代表模擬填砂裝置的孔隙體積，從該圖可以看出，在注入過程中，注入壓力急劇增加并且不斷的上升，不利于調(diào)驅(qū)作業(yè)。
[0047]實施例1
[0048]在室溫下，向10g的渤中19-4油田現(xiàn)場污水中加入200ppm的防絮凝劑鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽(獲自中海油服化學(xué)公司)，然后再加入2000ppm的聚丙烯酰胺類微凝膠調(diào)驅(qū)劑(獲自盤錦海世通化工有限責(zé)任公司)。測定體系表面Zeta電位如圖7所示，體系電子顯微鏡照片如圖8所示。
[0049]如圖7所示，10g油田現(xiàn)場污水中加入上述防絮凝劑后固體懸浮物表面Zeta電位的負(fù)電荷峰值強度增大，并向左移，平均表面Zeta電位值從最初的-4.4mV增加到-24.0mV。結(jié)合圖8的電子顯微鏡照片，注入水中的固體懸浮顆粒從較大的聚集狀態(tài)轉(zhuǎn)化為均勻的分散狀態(tài)，粒徑也有明顯的減小。在此狀態(tài)下兩者的共存狀態(tài)基本處于分散區(qū)，可以很好的抑制絮凝反應(yīng)的發(fā)生。
[0050]實驗室利用模擬填砂裝置開展對體系的注入性改善實驗，在填砂模型中注入上述加入防絮凝劑和調(diào)驅(qū)劑的油田現(xiàn)場污水(渤中19-4油田)體系，然后進行后續(xù)水驅(qū)，所得結(jié)果如圖9(B)所示。
[0051]對比圖9(A)和9(B)可以看出，沒有添加防絮凝劑的體系，注入初期，壓力急劇上升，進行后續(xù)水驅(qū)后，可以看到壓力持續(xù)增高，監(jiān)測的最高注入壓力可達(dá)到0.3MPa以上，最高阻力系數(shù)(阻力系數(shù)是注入一定體積后的壓力除以初始注入壓力計算得到的)達(dá)到了 5以上;而加入防絮凝劑的體系，可以看到注入壓力非常穩(wěn)定，監(jiān)測的最高注入壓力在0.1MPa以下，最高阻力系數(shù)僅為1.4，且在后期壓力并無明顯上升的趨勢，可見，防絮凝劑有效減緩了油田現(xiàn)場污水的污堵問題，對調(diào)驅(qū)體系注入性的效果有較好的改善。
[0052]實施例2
[0053]采用與實施例1相同的方法，不同的是，采用200ppm防絮凝劑聚羧酸(獲自中海油服化學(xué)公司)。最終獲得的體系中固體懸浮物表面Zeta電位為-15.2mV。
[0054]利用模擬填砂裝置考察體系注入性，所得結(jié)果如圖10所示。實驗過程中注入壓力非常穩(wěn)定，最高注入壓力在0.14MPa以下，最高阻力系數(shù)僅為1.75。
[0055]從上述實施例結(jié)果可以看出，本發(fā)明實施方式提供的改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法，能夠有效預(yù)防油田現(xiàn)場污水的絮凝情況，有效避免了近井帶堆積堵塞的問題，使注水時的最高阻力系數(shù)保持在2以下，注入壓力非常穩(wěn)定，保證作業(yè)連續(xù)性，降低作業(yè)成本。
[0056]本申請包括但不限于以上實施例，凡是在本申請精神的原則下進行的任何等同替代或局部改進，都將視為在本申請的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種改善高分子調(diào)驅(qū)體系注入性的方法，其特征在于，所述方法包括: 分別測量調(diào)驅(qū)劑和油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物的表面Zeta電位； 當(dāng)所述油田現(xiàn)場污水中固體懸浮物的表面Zeta電位為正以及在-5mV?O的范圍內(nèi)時，在將所述調(diào)驅(qū)劑加入所述油田現(xiàn)場污水之前，向所述油田現(xiàn)場污水中加入防絮凝劑，以使最終獲得的混合物中固體懸浮物的表面Zeta電位為負(fù)且其絕對值大于10mV。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，向所述油田現(xiàn)場污水中加入防絮凝劑，以使最終獲得的混合物中固體懸浮物的表面Zeta電位為負(fù)且其絕對值大于25mV。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述防絮凝劑包括鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽和/或聚羧酸。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述防絮凝劑為鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽。5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，相對于10mg所述油田現(xiàn)場污水中的固體懸浮物，所述防絮凝劑的加入量為20-500ppm。
【文檔編號】E21B43/22GK106044879SQ201610533813
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】鐵磊磊, 李翔, 陳月飛, 劉文輝, 劉豐鋼, 鞠野, 徐國瑞, 郭宏峰
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司