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CN111119819B - 一种降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法 - Google Patents

一种降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于石油开采的技术领域，具体的涉及一种降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法。通过对储层进行强亲水化学改性，将储层砂体表面改性为强水湿表面，使储层优先与水结合，进而在储层亲水表面与聚合物之间形成一层水膜，降低注聚驱过程中聚合物的吸附量。通过该方法可以有效防止聚合物吸附，进而达到增产增注的目的。

Description

一种降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法
技术领域
本发明属于石油开采的技术领域，具体的涉及一种降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法。
背景技术
聚合物驱是油田开发的一种重要开采方式，聚合物驱的原理是采用水溶性聚合物作为驱替相，利用聚合物优异的流度控制性能，提高驱替过程中的波及体积，达到提高采收率的目的，通常在进行聚合物驱的过程中采用与表面活性剂驱复合的方式。
聚合物驱的过程中，由于聚合物本身的特性，在驱动过程中会在岩石表面发生吸附、滞留，特别是在注入井及采出井附近的吸附、滞留会对储层渗透率造成一定的影响，表现为油井产出量下降、水井注入难度增大。各类聚合物吸附的原因和规律在近几十年里研究的比较充分。对于防止聚合物吸附的方法，通常在聚合物驱过程中会考虑添加一定量的牺牲剂作为防止聚合物吸附的方法，即在聚合物中添加一定量的阳离子表面活性剂或者小分子醇类，其作用原理是通过该类物质与地层的优先吸附，降低聚合物在储层的吸附量。在实际应用中，通常在聚合物驱的前端添加一定量的牺牲剂段塞，用于降低聚合物在储层中的吸附。但牺牲剂在注入过程中由于在储层中的吸附，会快速损耗、消失，后续注入聚合物的防吸附能力弱化，同时由于采用的是阳离子表面活性剂或者是小分子醇类，该类防吸附剂与储层是以范德华力结合，相对结合力较弱，在后续聚合物驱或者水驱冲刷过程中容易脱落、解析，失去防聚合物吸附的功能，特别是针对油水井的近井地带，由于注聚生产过程时间长，在油水井的近井地带不能有效地防止聚合物吸附，造成孔喉孔道堵塞，使得部分油水井生产能力下降。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术无法更好有效解决注聚驱油井生产过程中见聚后，聚合物在近井地带及储层吸附，造成油井渗透率降低，导致产量下降；聚合物在近井地带堆积、堵塞造成注入井注入压力升高或者注入量降低的问题，而提供一种降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，通过该方法可以有效防止聚合物吸附，进而达到增产增注的目的。
本发明的技术方案为：一种降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，通过对储层进行强亲水化学改性，将储层砂体表面改性为强水湿表面，使储层优先与水结合，进而在储层亲水表面与聚合物之间形成一层水膜，降低注聚驱过程中聚合物的吸附量。
所述储层的强亲水化学改性通过聚硅醚类亲水偶联剂与储层砂体的反应实现。
所述降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，包括以下步骤：
(1)计算数据：选取注聚区油水井，根据储层物性，计算处理半径及后续强氧化剂和聚硅醚类亲水偶联剂的用量；
(2)储层表面预处理：注入强氧化剂，关井反应，分解储层砂体附着、吸附的聚丙烯酰胺及部分原油，使储层中石英砂表面的硅羟基裸露在表面；强氧化剂的作用是和粘附在岩石表面的聚丙烯酰胺反应，一般来说需要24小时以上才能清除岩石表面的聚丙烯酰胺。
(3)储层强亲水化学改性：注入聚硅醚类亲水偶联剂，关井反应，聚硅醚类亲水偶联剂与储层石英砂发生交联反应，构筑强亲水涂层界面；控制接枝密度及均匀度，形成亲水基团均匀分布的石英砂表面。关井天数一般在24小时到48小时。
(4)开井正常生产。
所述强氧化剂为由过硫酸盐与还原剂构成的复合体系、过硫酸盐和次氯酸钠中的至少一种。
所述聚硅醚类亲水偶联剂为硅烷封端聚醚。
所述硅烷封端聚醚的分子量为300～1200。
所述硅烷封端聚醚的主要分子结构如下：
Figure BDA0002377684920000031
本发明的有益效果为：本发明所述降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法是通过对储层强亲水化学改性，将储层砂体表面通过化学改性为强水湿表面，使得储层砂体表面具有强亲水功能，利用其优先与水结合，进而在储层亲水表面与聚合物之间形成一层水膜，具有抗吸附的特性，降低注聚驱过程中油水井近井地带聚合物的吸附，达到增产增注的目的；同时水膜的形成还具有易清洁的特性。
附图说明
图1为关井交联反应，构筑强亲水涂层过程示意图。
图2为防聚合物吸附处理前后载玻片表面润湿性情况变化图，其中左图为水在清洁普通载玻片的润湿角；右图为普通载玻片经过所述方法防聚合物吸附处理后的润湿角。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
所述降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，包括以下步骤：
(1)计算数据：选取聚合物吸附造成产量下降的油井，根据储层物性，计算处理半径及后续强氧化剂和聚硅醚类亲水偶联剂的用量；该储层的处理半径为3m；
(2)储层表面预处理：泵注入地层强氧化剂3％(质量百分比)过硫酸钠，关井反应1天，分解储层砂体附着、吸附的聚丙烯酰胺及部分原油，使储层中石英砂表面的硅羟基裸露在表面；
(3)储层强亲水化学改性：泵注入地层2％(质量百分比)聚醚分子量为300的硅烷封端聚醚，关井反应1天，聚硅醚类亲水偶联剂与储层石英砂发生交联反应，构筑强亲水涂层界面；控制接枝密度及均匀度，形成亲水基团均匀分布的石英砂表面。
(4)开井正常生产。
实施例2
所述降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，包括以下步骤：
(1)计算数据：选取聚合物吸附造成产量下降的油井，根据储层物性，计算处理半径及后续强氧化剂和聚硅醚类亲水偶联剂的用量；该储层的处理半径为5m；
(2)储层表面预处理：泵注入地层强氧化剂3％(质量百分比)过硫酸钠，关井反应1天，分解储层砂体附着、吸附的聚丙烯酰胺及部分原油，使储层中石英砂表面的硅羟基裸露在表面；
(3)储层强亲水化学改性：泵注入地层2％(质量百分比)聚醚分子量为300的硅烷封端聚醚，关井反应1天，聚硅醚类亲水偶联剂与储层石英砂发生交联反应，构筑强亲水涂层界面；控制接枝密度及均匀度，形成亲水基团均匀分布的石英砂表面。
(4)开井正常生产。
实施例3
所述降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，包括以下步骤：
(1)计算数据：选取聚合物吸附造成产量下降的油井，根据储层物性，计算处理半径及后续强氧化剂和聚硅醚类亲水偶联剂的用量；该储层的处理半径为3m；
(2)储层表面预处理：泵注入地层强氧化剂3％(质量百分比)过硫酸钠，关井反应1天，分解储层砂体附着、吸附的聚丙烯酰胺及部分原油，使储层中石英砂表面的硅羟基裸露在表面；
(3)储层强亲水化学改性：泵注入地层2％(质量百分比)聚醚分子量为800的硅烷封端聚醚，关井反应1天，聚硅醚类亲水偶联剂与储层石英砂发生交联反应，构筑强亲水涂层界面；控制接枝密度及均匀度，形成亲水基团均匀分布的石英砂表面。
(4)开井正常生产。
实施例4
所述降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，包括以下步骤：
(1)计算数据：选取聚合物吸附造成产量下降的油井，根据储层物性，计算处理半径及后续强氧化剂和聚硅醚类亲水偶联剂的用量；该储层的处理半径为5m；
(2)储层表面预处理：泵注入地层强氧化剂3％(质量百分比)过硫酸钠，关井反应1天，分解储层砂体附着、吸附的聚丙烯酰胺及部分原油，使储层中石英砂表面的硅羟基裸露在表面；
(3)储层强亲水化学改性：泵注入地层2％(质量百分比)聚醚分子量为800的硅烷封端聚醚，关井反应1天，聚硅醚类亲水偶联剂与储层石英砂发生交联反应，构筑强亲水涂层界面；控制接枝密度及均匀度，形成亲水基团均匀分布的石英砂表面。
(4)开井正常生产。
实验例1
室内模拟储层温度60℃下，不同矿化度盐水，将石英砂浸泡在所述防聚合物吸附体系内得到处理后的砂体，进行防聚合物吸附评价，详细见表1。
表1：防聚合物吸附处理后石英砂防聚合物吸附能力
Figure BDA0002377684920000061
Figure BDA0002377684920000071
另外通过图2可见，清洁普通载玻片处理前表现为亲水。当普通载玻片通过所述方法处理后润湿表面变为强亲水。砂子主要成分是二氧化硅，以载玻片替代砂子测试润湿性。结论是通过浸泡改性使石英表面变成了强亲水状态。结合砂子的吸附试验，证实了强亲水石英表面可以降低聚合物吸附。

Claims (3)

1.一种降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，其特征在于，通过对储层进行强亲水化学改性，将储层砂体表面改性为强水湿表面，使储层优先与水结合，进而在储层亲水表面与聚合物之间形成一层水膜，降低注聚驱过程中聚合物的吸附量；所述储层的强亲水化学改性通过聚硅醚类亲水偶联剂与储层砂体的反应实现；具体包括以下步骤：
(1)计算数据：选取注聚驱油水井，根据储层物性，计算处理半径及后续强氧化剂和聚硅醚类亲水偶联剂的用量；
(2)储层表面预处理：注入强氧化剂，关井反应，分解储层砂体附着、吸附的聚丙烯酰胺及部分原油，使储层中石英砂表面的硅羟基裸露在表面；
(3)储层强亲水化学改性：注入聚硅醚类亲水偶联剂，关井反应，聚硅醚类亲水偶联剂与储层石英砂发生交联反应，构筑强亲水涂层界面；其中聚硅醚类亲水偶联剂为硅烷封端聚醚；
所述硅烷封端聚醚的主要分子结构如下：
Figure FDA0003458108190000011
(4)开井正常生产。
2.根据权利要求1所述降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，其特征在于，所述强氧化剂为由过硫酸盐与还原剂构成的复合体系、过硫酸盐和次氯酸钠中的至少一种。
3.根据权利要求1所述降低注聚驱油水井聚合物吸附的方法，其特征在于，所述硅烷封端聚醚的分子量为300～1200。
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