石油工業上應用

  一、聚丙烯酰胺絮凝劑在三次采油中的應用

聚丙烯酰胺絮凝劑的增稠、絮凝和對流體的流變性調節的作用所具備的性能使得它在石油開采中充 當了重要的角色。它廣泛地被用于鉆井、堵水、酸化水、壓裂、洗井、完井、減阻、防垢和 驅油等方面。總的來說，使用聚丙烯酰胺絮凝劑是為了提高石油的開采率(EOR)。特別是許多油田已 進入二次、三次開采，油藏深度一般都在1000m以上，有的油藏深度達7000m，地層的非均質性以及海上油田給采油作業提出了更加苛刻的條件，深層采油和海上采油相應地也給 PAM提出了新的要求，要求它耐剪力，耐高溫(100℃以上直至200℃)，耐鈣離子、鎂離子 ，耐海水降解。

自20世紀80年代以來，國外對適用于采油的PAM的基礎研究和制備、應用研究以及 品種開發各方面均取得了很大進展。

美國菲利浦石油公司(Phillips Petroleum Co．)專家阿罕默德M．A．和彼得H．D，對 PAM在高溫高鹽礦化水中的研究結果表明：

(1)在礦化度很低(<20×10-6)時，無論濃度、水解度及相對分子質量大小如何， PAM水溶液的濁點均在204℃以上；二價陽離子濃度稍有增加，濁點即大大降低，水解度 越高，濁點降低越明顯；

(3)在等摩爾水平上比較，鈣離子降低濁點的作用大于鎂離子，Sr離子和Ba離子；

(4)二價陽離子濃度大于等于100×10娟時，水解度是決定聚丙烯酰胺絮凝劑溶液濁點的關鍵參數；

(5)相對分子質量和濃度也影響溶液濁點，但相對于水解度而言是次要因素；

(6)聚丙烯酰胺絮凝劑水解后溶液濁點降低，水解是一平衡過程，水解平衡值隨溫度而不同；

(7)在溫度小于75℃時，聚丙烯酰胺絮凝劑在任何礦化度的水溶液中均穩定，超過75℃后，隨溫度 升高，沉淀物形成加快，降低水的礦化度可延長穩定時間，但要求的礦化度往往低于油田水 實際礦化度。

二、用作堵水調整劑

在油田生產過程中，由于地層的非均質性，常產生水浸問題，需要進行堵水，其實質是 改變水在地層中的滲流狀態，以達到減少油田產水、保持地層能量、提高油田 采收率的 目的。聚丙烯酰胺絮凝劑類化學堵水劑具有對油和水的滲透能力的選擇性，對油的滲透性降低   可超過10%，而對水的滲透性減少可超過90%。選擇性堵水這一特點是其他堵水劑所沒有 的，通常按地層類型選擇合適的聚丙烯酰胺相對分子質量。均質性好、平均滲透率高的油 層，可選用中相對分子質量((500～。700)×10。)的聚丙烯酰胺絮凝劑；基巖滲透率低的裂縫性油層或滲透率變化大的油層，可選用高相對分子質量(1000×10。以上)的聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺在使用時可不交聯使用，但可與鋁鹽、鉻鹽、鋯鹽等交聯生成凝膠使用，還可添加某些樹脂以形成互容聚合物網絡，使之具有更高的耐溫性。該方法已在國內碳酸鹽底水油藏高含水油田堵水中應用，取得明顯效果。采用聚丙烯酰胺還可調整地層內吸水剖面及封堵大孔道，實踐中已取得良好效果。