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1實驗部分

實驗用油為新疆油田稠油與煤油按1:1和1:1.1配成，25T下的黏度分別為1280和1900mPa.s，密度分別為0.90和0.93g/cm3。實驗用巖心為江漢油田研究院提供的環氧樹脂膠結巖心，巖心參數。1.2SAP制備將丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和疏水單體十四烷基-二甲基-2-甲基丙烯酰胺基）乙基溴化銨按照摩爾比85：10：5：0.2的比例混合,加入少量螯合劑等助劑,溶解后加入催化劑、過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉和偶氮類引發劑等構成的三段式復合引發體系，在室溫20T引發聚合，得到磺化締合聚合物SAP，經測試該聚合物的黏均相對分子質量為1300萬。黏度測定采用BrookfieldDV-in黏度計在25*C、7.34s''''下測定體系的黏度。巖心驅替實驗自研的巖心驅替裝置包括D-250L恒速恒壓泵、恒溫箱、活塞式中間容器、長巖心夾持器、數據自動采集系統和產出液收集系統實驗步驟如下：將巖心烘干,測量巖心長度、直徑，稱干重，抽空，飽和鹽水，稱濕重，計算巖心孔隙體積和孔隙度；以恒定流速0.3mL/min水驅4個孔隙體積(簡稱PV)至壓力顯示穩定，測水相滲透率；以流速0.1mL/min飽和稠油，老化24h，記錄驅出水體積,計算束縛水飽和度;以恒定流速0.3mL/min水驅至巖心完全見水，壓力顯示穩定，計算7JC驅采收率;以恒定流速0.1mL/min注人疏水締合聚合物段塞,在疏水締合聚合物段塞突破后,出現一段無油產出期,隨著驅替的進行突然大幅度出油，并出現油水混合物，產油出現乳化，逐次小量收集產出物，產物破乳后讀取原油體積，計算疏水締合聚合物采收率0.3mL/min后續水驅至壓力穩定，計算采收率。

2結果與討論

由于分子中引人了摩爾含量為5%的AMPS，部分地提高了聚合物的抗溫性能。所研制磺化疏水締合聚合物SAP的抗溫抗鹽性能測試結果如圖3所示。從圖3a聚合物SAP在80T下的老化實驗來看，聚合物溶液的黏度隨著老化時間的延長而降低，90d后黏度保留率僅為5%。在聚合物中加入質量分數為0.5%的異丙醇和0.5%的硫脲除氧劑可一定程度上提高聚合物的穩定性，故SAP聚合物不適用于80T的高溫油藏。有文獻報道將AMPS單體摩爾含量提高到20%以上可使得聚合物滿足931高溫，限于生產成本，本文未做研究。由于聚合物降解不能在巖心驅替的時間尺度上發生，故對于高溫油藏(>65t)聚合物驅,考慮聚合物降解的聚合物驅數值模擬是十分必要的。聚合物SAP溶液的黏度對外加鹽敏感。濃度為5000mg/L的聚合物不加鹽時的黏度為5700mPa*s，加人500mg/L氯化鈉后的黏度降為238mPa_S,黏度保留率為5%。在濃度小于2200mg/L(臨界締合濃度)時，疏水締合聚合物溶液的黏度隨氯化鈉含量增加而降低；在濃度大于2200mg/L時,疏水締合聚合物溶液的黏度隨含鹽量的增加先降低，當含鹽度大于15000mg/L后又增高。這種疏水締合聚合物的“鹽增稠”現象是由于礦化度的增加促進了疏水締合聚合物疏水微區之間的締合而發生的。為了提高聚合物SAP的抗溫抗鹽性能和使用效果，保’證聚合物有較大的地下有效點度，通常需要使用清水配制聚合物和提高聚合物的使用濃度。

3SAP驅替稠油實驗

稠油飽和進入大孔隙的水濕巖心后，水相被圈閉在小孔隙中。水驅（自吸)時，水相(潤濕相)優先進人小孔隙，使殘余油滯留于大孔隙中。水驅稠油時不利的流度比造成黏性指進,水驅后殘余油飽和度高。在SAP驅替階段，SAP溶液進人水驅后留下的水濕小孔隙吼道；此時，存在著不可人孔隙體積,吸附和機械滯留使得滲流的孔隙吼道變窄，水相滲透率降低,使得SAP進人水驅未波及的高滲透油濕區域。與相同流速的水驅相比,SAP溶液的高黏度在巖心兩端建立起更高的壓差，從而啟動大孔隙中的部分殘余油。水驅后，需要一個啟動壓力來啟動水驅殘余油。油相黏度越高,所需的啟動壓力越大。聚合物黏度越高，啟動壓力越大’SAP進人大孔隙越多，提高采收率越高。隨著SAP進人大孔道驅替出的殘余油增加，有足夠的水濕大孔道提供給SAP流動，故SAP提高采收率的幅度減緩而趨于平穩。SAP溶液注入時，壓力逐漸上升，最后趨于平穩，表現出良好的注入性和傳播性；這是由于SAP溶液需要逐漸建立滲流阻力以達到啟動稠油的啟動壓力。這就是疏水締合聚合物驅替稠油時采收率曲線呈現S型的原因。1號和2號巖心在水驅后具有相近的一次水驅殘余油飽和度。向1號巖心中注入3.2PV的濃度為3000mg/L的SAP溶液可提高采收率32.2%;向2號巖心注人6.0PV的濃度為5000mg/L的SAP溶液可提高采收率60.4%,可見SAP驅油時濃度越高、段塞體積越大，聚合物驅提高采收率越大。從3號和4號巖心實驗驅替的結果看出，向3號巖心注人14PV的濃度為3000mg/L的SAP溶液可提高采收率61.9%，而向4號巖心注人15PV的濃度為5000mg/LSAP溶液可提高采收率39%；可見水驅后殘余油飽和度越高,轉注SAP聚合物后提高采收率越高，而且在大段塞14?15PV的SAP溶液驅替后，后續水驅已經不見出油。可見，SAP聚合物驅注人時間越早，提高采收率效果越好。由于用于合成SAP聚合物的單體含有表面活性單體，故SAP驅產出的稠油破乳困難。實驗研究發現，向乳化稠油中加人破乳劑十二烷基三甲基溴化銨DTAB可迅速破乳，這是由于加人DTAB使得SAP聚合物溶液的黏度大幅度降低，減弱了乳液界面膜的穩定性。

作者：陳明貴呂行韓岳楊記濤單位：長江大學