[發明專利]一種用于提高采收率的新型聚合物驅油劑及其應用

無效

• 申請號: 201010300045.2
• 申請日: 2010-01-05
• 公開（公告）號: CN101798503A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 施雷庭;張健;陳洪;向問陶;葉仲斌;李曉南;李紀暉;程亮
• 申請（專利權）人: 西南石油大學;中海石油研究中心
• 主分類號: C09K8/588
• 分類號: C09K8/588;C08F220/56
• 代理公司: 成都市輔君專利代理有限公司 51120
• 代理人: 楊海燕

技術領域

本發明涉及一種用于提高采收率的新型聚合物驅油劑及其應用。

背景技術

目前，聚合物驅技術是油田開發提高采收率的主要技術，在技術和經濟上 都是成功的，在國內外得到了廣泛的應用，具有廣闊的應用前景。

現階段油氣開采中，水溶性聚合物的穩定性要求越來越高，穩定性包括剪 切穩定性、化學穩定性、熱穩定性、生物穩定性和長效穩定性等。具體而言， 水溶性聚合物在高礦化度、高溫、高剪切及不同pH值影響下，能夠保持一定的 粘度。這也是目前聚合物驅油劑開發著重考慮的一個方面。

特別是，在我國化學驅提高采收率技術中，聚合物驅占據了重要的地位， 隨著技術日益成熟，其應用的油藏環境也由以前條件較好的一類油藏，逐漸向 油藏條件較為惡劣的二、三類油藏轉變，而聚合物主劑是聚合物驅在二、三類 油藏中獲得成功的重要因素。

現今最常用的聚合物包括以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)為代表的合成聚 合物和以黃原膠(Xanthan?Gum)為代表的生物聚合物，在用于高溫高鹽油藏時 都存在難以克服的問題。因此，加強耐溫耐鹽聚合物的基礎研究、提高聚合物 驅對高溫高鹽等油藏的適應性、擴大聚合物驅適用范圍是目前聚合物驅所面臨 的主要任務。

國外研究工作主要集中在以下三個領域：(1)改性天然水溶性聚合物，(2) 改性共聚物，(3)聚合物凝膠。其中以改性共聚物研究最為熱門，采用分子間 具有特殊相互作用(疏水締合、氫鍵鍵合、交聯、分子復合等)的聚合物作為 驅油劑，可使增粘能力和抗剪切性能大幅度提高。主要以疏水締合聚合物、分 子復合型聚合物驅油劑和兩性離子聚合物為主，這些聚合物在鹽溶液中，致使 高分子鏈的聚集態具有一定程度的有序排列，從而具有較好聚合物溶液性能。

同時，作為聚合物驅的重要參數有阻力系數和殘余阻力系數，它們是描述 聚合物溶液流度控制和降低滲透能力的重要指標。表征聚合物溶液在油藏條件 下，擴大驅替波及體積和改善水驅程度，達到較好提高采收率的能力。

在聚合物驅過程中，阻力系數能夠較好地反映聚合物溶液在多孔介質中的 滲流動態，它是水的流度與聚合物溶液的流度的比值。聚合物溶液在多孔介質 中具有較高的阻力系數，即表示具有較好的流度控制能力，是聚合物擴大波及 體積，達到控制指進、舌進的最好的表征。利用聚合物溶液在多孔介質中建立 合理的阻力系數，使得聚合物溶液(驅替液)在多孔介質中均勻推進，達到活 塞驅油的效果，從而達到提高采收率的目的。

殘余阻力系數描述聚合物降低水相滲透率的能力，它是聚合物驅前后巖石 的水相滲透率的比值。在聚合物溶液驅過程中，由于聚合物溶液具有較高的粘 度和在多孔介質中的吸附、滯留，使聚合物溶液在滲流通道中的流動阻力增加， 導致注入壓力上升，進而產生兩種后果：一是聚合物溶液在多孔介質中的推進 速度下降；二是聚合物溶液在壓力升高的條件下，大量聚合物溶液在進入高滲 透層段，高滲透層的啟動壓力升高；最終使進入地層的驅替劑能夠以“活塞式” 向前推進，擴大波及體積，從而提高驅油效率。

聚合物溶液在油層中的吸附、滯留，導致多孔介質的滲流能力下降，建立 一定的殘余阻力，使得在后續水驅時，主流通道上流動阻力增加，注水壓力相 對上升，迫使注入水繞過聚合物溶液的主流通道，擴大波及面積；迫使注入水 進入中低滲透層段，擴大波及厚度。

因此，用于提高采收率的聚合物，在具有較好增粘以及耐溫耐鹽和抗剪切 特性外，還應該在油藏條件下，具有建立合理的阻力系數和殘余阻力系數的能 力。

針對現有技術的不足和聚合物面臨耐溫耐鹽性的問題，以及現有線性高分 子量聚合物，僅依賴聚合物溶液本身粘度，在高滲透油藏中建立阻力系數和殘 余阻力系數能力有限的缺點，急需提供一種耐溫耐鹽的新型聚合物驅油劑，可 以在多孔介質中能夠建立較高的阻力系數和殘余阻力系數，達到較高的驅油效 率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于提高采收率的新型聚合物驅油劑及其應 用，其原理可靠，制備方法可行，能夠在多孔介質中能夠建立較高的阻力系數 和殘余阻力系數，驅油效率高，有效解決現有技術中聚合物面臨的耐溫耐鹽性 的問題。

一種用于提高采收率的新型聚合物驅油劑，由丙烯酰胺+丙烯酸+疏水單 體通過不同的配比制備而成，其分子結構如下：