高矿化度下特殊黏弹性流体的性能评价及驱油机制研究

2013-10-24刘进祥卢祥国王荣健刘义刚

中国石油大学学报(自然科学版) 2013年1期

关键词：质量

刘进祥，卢祥国，王荣健，刘义刚，张松

(1.东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆 163318;2.中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津 300452;3.中国石油勘探开发研究院采油所，北京 100083)

传统聚合物溶液(PS)和弱凝胶的黏弹性随振动频率(或角速度)的增加而增大［1-5］，第一法向应力差也是随振动频率的增加而增大，但在较高矿化度条件下，室内合成新型交联聚合物凝胶(CPG)的黏弹性和第一法向应力差变化规律却与此相反，即储能模量、损耗模量和第一法向应力差随振动频率增加而减小，且绝对值较大。王德民等［1-3，6］认为，具有黏弹性的聚合物溶液会不同程度地降低各类残余油量，黏弹性和第一法向应力差越大，携带出的残余油量越大，驱替效率越高。笔者对交联聚合物凝胶黏度、分子聚集体、分子线团尺寸、黏弹性、第一法向应力差、流动特性和调驱性能进行研究，探讨相关机制。

1 实验材料

1.1 化学药剂

聚合物:大庆炼化公司生产部分水解聚丙烯酰胺，相对分子质量为1 900×104(有效含量88.1%，水解度为26.0%)。

交联剂:有机铬，Cr3+有效含量2.7%。

实验用水:海上某油田模拟注入水，离子组成为:Ca2+、Mg2+、K+和 Na+、Cl-、、和的质量浓度分别为 0.8267、0.060 8、2.968 8、6.051 6、0.060和0.2087 g/L，总矿化度10.1766 g/L。

岩心:实验岩心为石英砂环氧树脂胶结人造岩心［7］，包括柱状岩心和二维纵向层内非均质物理模型。柱状岩心尺寸为Φ2.5 cm×10 cm，气测渗透率为2.4 μm2;二维纵向岩心包括高、中和低3个渗透层，其渗透率分别为6.2、2.5和1.0 μm2，厚度分别为1、2和1.5 cm，几何尺寸为4.5 cm×4.5 cm×30 cm。