專利名稱：一種測定驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量的方法
技術領域：
本發明涉及一種測定驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量的方法。
背景技術：
在石油開采領域，聚合物驅是一項重要的提高采收率技術。這項技術涉及水溶性聚合物(如部分水解聚丙烯酰胺)固體粉末溶解于水中，通過高壓管線在注水井注入油層， 通過提高注入流體的粘度，改善流度比。聚合物溶液進入地層后，是否能夠達到預期的粘度，對于驅油的效果有十分重要的影響。陸上油田和海上油田曾在注入井附近鉆井取樣，獲得聚合物溶液在地層中的性質，發現聚合物溶液在近井地帶的性能損失與聚合物類型、水質、注入速度、地層溫度等多種因素相關，由于水質與地層溫度等因素是無法改變的，能否通過優選聚合物類型、優化注聚工藝參數以降低驅油聚合物在近井地帶的性能損失，是很多工作人員所關注和研究的焦點之一，但是如何優選聚合物與優化注聚工藝參數，缺少相關聯的方法和依據。
發明內容
本發明的目的是提供一種測定驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量的方法。本發明所提供的一種測定驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量的方法，包括如下步驟(I)配制待測定驅油聚合物的水溶液，記為溶液a0 ；(2)使所述溶液a0流經帶有防砂壓實砂體的圓臺筒體狀近井地帶剪切模擬裝置， 收集得到溶液al，測定所述溶液al的特性粘數；所述近井地帶剪切模擬裝置包括由圓臺筒體與設置在所述圓臺筒體小口徑端的圓柱筒體組成的圓臺狀筒體；所述圓臺狀筒體上設有密封蓋A和密封蓋B ;所述密封蓋A位于所述圓柱筒體端，所述密封蓋B位于所述圓臺筒體端，所述密封蓋A和密封蓋B上分別設有密封管線接頭a和密封管線接頭b ;所述圓柱筒體內設有與之過盈配合的圓環柱體；所述圓環柱體的下表面與所述密封蓋B之間設有膠結砂體，所述膠結砂體內設有與所述圓環柱體的內腔相連通的圓柱孔；所述圓柱孔中、所述圓環柱體的內腔中和所述圓環柱體的上表面和所述密封蓋A之間均設有壓實砂體；(3)將所述溶液al重復上述步驟(2)得到溶液a2，測定所述溶液a2的特性粘如果所述溶液a2的特性粘數與所述溶液al的特性粘數的比值為85% 110%， 則所述溶液a2中的驅油聚合物的分子量即為該驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子 如果所述溶液a2的特性粘數與所述溶液al的特性粘數的比值小于85 %，則重復上述步驟(2)直至相鄰兩次流經所述剪切模擬裝置后的溶液an與a (η-i)的特性粘數的比值為85% 110%，則所述溶液an中的驅油聚合物的分子量即為該驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量；
所述溶液η為最后一次流經所述剪切模擬裝置后的溶液。上述的方法中，所述驅油聚合物可為疏水締合聚合物。上述的方法中，所述疏水締合聚合物具體可為丙烯酰胺類聚合物。上述的方法中，所述丙烯酰胺類聚合物具體可為普通聚丙烯酰胺、超高分子量聚丙烯酰胺、帶支鏈或其他官能基團的丙烯酰胺類聚合物，如ΑΡ-Ρ4、Μ04000、ΚΡΑΜ、或HPAM
坐寸ο本發明提供的一種測定驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量的方法，工藝簡單、容易實施和控制，用該方法可得到不同注入參數條件下聚合物溶液在近井地帶剪切的臨界分子量，通過了解該聚合物在不同注入參數條件下聚合物溶液在近井地帶剪切的臨界分子量，可以為擬注聚油田選擇聚合物類型及現場注聚工藝參數的設置提供非常重要的參考依據。
圖I為本發明測定驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量的方法的工藝流程圖。圖2為本發明實施例中所用的近井地帶剪切模擬裝置的結構示意圖。圖3為本發明實施例中所用的近井地帶剪切模擬裝置的實物圖。圖中各標記如下I密封管線接頭a、2密封蓋Α、3壓實石英砂體、4圓環水泥柱體、 5圓柱孔、6膠結石英砂體、7圓臺筒體、8密封管線接頭b、9密封蓋B、10，11圓柱筒體、12取樣口、13密封蓋C。
具體實施例方式
下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。渤海某注聚油田某疏水締合聚合物在近井地帶臨界分子量的測定工藝流程圖如圖I所示泵以一定流量(本實施例中為380ml/min)將聚合物溶液由聚合物溶液儲存容器流經圓臺筒體狀近井地帶模擬裝置，然后流入取樣筒進行收集，便于進行取樣和測定。該實施例中所用的近井地帶剪切模擬裝置的結構示意圖如圖2所示，實物圖如圖 3所示，其包括由圓臺筒體7與分別設置在圓臺筒體7的小口徑端和大口徑端的圓柱筒體 10和圓柱筒體11組成的圓臺狀筒體，用于提供徑向變化的滲流通道；圓臺狀筒體上設有密封蓋A2和密封蓋B9，用于對圓臺狀筒體起到封閉作用；密封蓋A2和密封蓋B9均由不銹鋼制成；密封蓋A2和密封蓋B9均通過螺紋與圓臺狀筒體密封連接；密封蓋A2上設有密封管線接頭al，密封蓋A2與密封管線接頭al通過螺紋密封連接，用于與室內驅替管線緊密銜接以提供液流通道；密封蓋B9上設有密封管線接頭b8，密封蓋B9與密封管線接頭b8通過螺紋密封連接，用于與室內驅替管線緊密銜接以提供液流通道；圓臺狀筒體上設有3個取樣口 12，在需要的時候，可以將外界與圓臺狀筒體連通，從而獲取工作液進行性能測試；取樣口 12上設有密封蓋C13，在不使用的時候可以用密封蓋C13封閉取樣口 12的通道；圓柱筒體10內設有與圓柱筒體10過盈配合的圓環水泥柱體4，圓環水泥柱體4的下表面和圓臺筒體7與圓柱筒體10的交界面重合；圓臺筒體7內設有膠結石英砂體6，膠結石英砂體6 的滲透率為40 60達西、孔隙度為O. 37 ;膠結石英砂體6內設有與圓環水泥柱體4的內腔相連通的圓柱孔5，用來模擬射孔炮眼，圓柱孔5的直徑與圓環水泥柱體4的內環直徑相等，圓柱孔5的高度小于膠結石英砂體6的高度；圓柱孔5中、圓環水泥柱體4的內腔中設有壓實石英砂體3，壓實石英砂體3的滲透率為I. 5達西，孔隙度為O. 29。在渤海某油田某注聚井實施疏水締合聚合物驅油試驗，該疏水締合聚合物AP-P4 的注入濃度為1750mg/L，日注入量為800m3，油層厚度為40m，平均吸水強度為20m3/d，采用 95/8"套管射孔方式完井，采用5"割縫篩管礫石充填技術防砂，射孔密度為每米39孔，射孔孔徑為20. 07mm，孔深為198. 15mm ;礫石充填層的孔隙度為O. 37，滲透率40 60達西， 近井地帶地層的孔隙度O. 29，滲透率約I. 5達西，依托上述參數制作了帶有防砂壓實砂體的圓臺筒體狀近井地帶模擬裝置，其實物圖如圖3所示。配制濃度為1750mg/L的疏水締合聚合物AP-P4水溶液a0，其特性粘數為 1925. 3ml/g ;使溶液aO流經圖3所示近井地帶剪切模擬裝置，收集得到溶液al，測得其特性粘數為1245. 5ml/g,則溶液al與溶液aO的特性粘數的比值(即特性粘數保留率)為 64. 7% ;使溶液al流經圖3所示近井地帶剪切模擬裝置，收集得到溶液a2，測得其特性粘數為1206. 8ml/g，則溶液a2與溶液al的特性粘數比值為96. 39% ;使溶液a2再次流經圖 3所示近井地帶剪切模擬裝置，收集得到溶液a3，測得其特性粘數為1220. 9ml/g，則溶液a3 與溶液a2的特性粘數比值為101. 1% ;具體實驗結果如表I所示。本實施例中，溶液的特性粘數的測定方法為GB12005. I聚丙烯酰胺特性粘數測定方法中所述一點法。表I疏水締合聚合物溶液經近井地帶模擬裝置前后的實驗結果
權利要求
1.一種測定驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量的方法，包括如下步驟(1)配制待測定驅油聚合物的水溶液，記為溶液ao；(2)使所述溶液a0流經帶有防砂壓實砂體的圓臺筒體狀近井地帶剪切模擬裝置，收集得到溶液al，測定所述溶液al的特性粘數；所述近井地帶剪切模擬裝置包括由圓臺筒體與設置在所述圓臺筒體小口徑端的圓柱筒體組成的圓臺狀筒體；所述圓臺狀筒體上設有密封蓋A和密封蓋B ;所述密封蓋A位于所述圓柱筒體端，所述密封蓋B位于所述圓臺筒體端，所述密封蓋A和密封蓋B上分別設有密封管線接頭a和密封管線接頭b ;所述圓柱筒體內設有與之過盈配合的圓環柱體；所述圓環柱體的下表面與所述密封蓋B之間設有膠結砂體，所述膠結砂體內設有與所述圓環柱體的內腔相連通的圓柱孔；所述圓柱孔中、所述圓環柱體的內腔中和所述圓環柱體的上表面和所述密封蓋A之間均設有壓實砂體；(3)將所述溶液al重復上述步驟(2)得到溶液a2，測定所述溶液a2的特性粘數； 如果所述溶液a2的特性粘數與所述溶液al的特性粘數的比值為85% 110%，則所述溶液a2中的驅油聚合物的分子量即為該驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量； 如果所述溶液a2的特性粘數與所述溶液al的特性粘數的比值小于85%，則重復上述步驟(2)直至相鄰兩次流經所述剪切模擬裝置后的溶液an與a (η-i)的特性粘數的比值為 85% 110%，則所述溶液an中的驅油聚合物的分子量即為該驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量；所述溶液η為最后一次流經所述剪切模擬裝置后的溶液。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于所述驅油聚合物為疏水締合聚合物。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述疏水締合聚合物為聚丙烯酰胺類聚合物。
全文摘要
本發明公開了一種測定驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量的方法。該方法包括如下步驟(1)配制待測定驅油聚合物的水溶液，記為溶液a0；(2)使所述溶液a0流經近井地帶剪切模擬裝置，收集得到溶液a1；(3)將溶液a1重復步驟(2)得到溶液a2；如果所述溶液a2的特性粘數與所述溶液a1的特性粘數的比值為85％～110％，則所述溶液a2中的驅油聚合物的分子量即為該驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量；如果所述溶液a2的特性粘數與所述溶液a1的特性粘數的比值小于85％，則重復步驟(2)直至相鄰兩次流經剪切模擬裝置后的溶液an與a(n-1)的特性粘數的比值為85％～110％，則溶液an中的驅油聚合物的分子量為該驅油聚合物在近井地帶剪切的臨界分子量。
文檔編號G01N11/00GK102590031SQ20121004134
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者張健, 薛新生 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油研究總院