交联聚合物溶液深部调驱技术介绍

具备深部调剖、较高洗油 效率的低成本EOR 技术
交联聚合物线团/双子活性剂体系的特点
粒径可调 注入浓度可调 注入速度可调 良好的洗油效果 对注入水适应性强 较高的性价比
可以根据油藏特征调节聚合物线团的粒径，达到高效深 部调剖效果。
可以根据处理半径和处理厚度的变化，及时调节注入浓 度，保证及时、有效封堵高渗透水流通道。 可以根据油藏特征、生产动态，在单位时间内保持线团 总量不变，通过调节瞬时注入速度，提高封堵效率。
交联聚合物线团的结构示意图
交联聚合物线团在水中的分散体系
交联聚合物线团分子设计
技术路线： 1、以水溶性耐温单体为主体组分，形成高分子基本骨架。 2、通过引入功能性结构，对聚合物进行化学交联。 3、采用聚合新技术，合成纳、微米大小的交联聚合物线团。
CH CH2 CH2 CH3 N CH3 CH3 N CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH CH2 CH C O NH2 C O NH2
2340
SG2/2
-1650
2345
-1655
2350
SG3/2
-1660
2355
2002.5.10
-1665
2360
2000.2.19
-1670 2365
-1675
2370
图 例
泥பைடு நூலகம்
岩
钙
质
砂
岩
粉
砂
岩
细
砂
岩
中
粗
砂
岩
砂
砾
岩
砂岩层结构示意图
注水开发提高采收率技术原理
注水开发原油采收率＝波及系数×洗油效率
l
l l
交联聚合物线团的形态
相对分子质量：7.7×106
线团平均直径： 300 nm左右 放大倍数：10000×
1.1×107～1.4×107
600 nm左右
不同相对分子质量干片交联聚合物线团电镜照片
不同电解质浓度干片交联聚合物线团电镜照片
电解质浓度 ： NaCl 500 mg / kg 线团平均直径：600 nm左右 放大倍数： 10000×
4
模型含水率、采收率随注入PV数变化曲线，注入LPS后， 最终采收率提高16.43%。
1、提高注入流体的波及系数 聚合物驱 深部调剖 2、提高注入流体的洗油效率 活性水驱 改变储集岩润湿性
提高生产压差
2 cos pc r
项目的总体设计思路
交联聚合物线团
粒 径：50～5000 nm 作用原理：深部调剖 使用浓度：≤1000 mg/kg 稀释液体：回注水
+
双子活性剂
作用原理：降低毛管压力； 使用浓度：≤500 mg/kg 稀释液体：回注水
使得Gemini表面活性剂比普通表面活性剂具有更加优异
的性质。
双子表面活性剂的胶束形状及表面张力
Gemini表面活性剂的界面性质
2.0
1.0
0.8
1.8
0.6
/(mN.m )
1.6
/(mN.m )
-1
G10-4-10
-1
0.4
1.4
0.2
1.2
0.0
1.0 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80
聚合物线团驱油实验 （岩心气测渗透率3000μm2）
聚合物线团驱油实验 （岩心气测渗透率3000μm2）
LPS非均质模型实验
•模型长、宽、高分别为50、50、10cm。
•模型内布置25个压差传感器，37个饱 和度测量探针。
K1=3300md
22.5cm
5.0cm
22.5cm
K2=300md

反相乳液聚合产品（申请号：200710063645.X 粒径呈双 峰分布的交联聚合物线团制备方法）

反相微乳液聚合产品（ ZL 200410006334.6 一种交联聚 合物线团的制备方法）

分散聚合产品
阴离子型
中性
阳离子型
表面性质
尺寸控制技术
10nm～10m 微乳、乳液聚合 组分控制 水化时间和水化倍数 封堵机理及微 球大小与地层 孔喉的匹配关系
使用的双子活性剂具有较高的表面活性，可以强化体系的 洗油效率。
注入水的矿化度、处理深度变化对体系影响较小。 室内初步实验表明，使用复合体系可以提高采收率 15-20%左右，接近复合驱。
交联聚合物溶液基础配方
根据现场注入水的组成（矿化度：11000 mg/kg ；Ca2+/Mg2+: 60-500
mg/kg ；NaHCO33 水型 ）和地层温度（78℃），确定深部调驱体系基础 配方。 组成： 交联聚合物线团： 250-350mg/kg （双子活性剂：300-500mg/kg ） 污水在线稀释后注入
NaCl 2000 mg / kg 440 nm左右
含有稳定剂的交联聚合物线团电镜照片
矿化度 ： 500 mg / kg
HPAM ： 100 mg / kg
稳定剂：300 mg / kg
放大倍数： 10000
透射电子显微镜 照片

采用反相乳液聚合、反相微乳液聚合和分散聚合得到的 50nm～10 m预交联聚合物微球，溶涨、溶解得到的交联 聚合物线团，通过大量线团在油藏深部空隙喉道处的吸 附、滞留形成封堵，迫使后续注入流体产生微观液流改 向，提高注入流体的波及范围，改善注水开发油藏的开 发效果的陆上油田纳、微尺度交联聚合物微球深部调驱 技术。（ZL 200410006334.6 一种交联聚合物线团的制 备方法；申请号：200710063645.X 粒径呈双峰分布的交 联聚合物线团制备方法）
交联聚合物溶液深部调驱技术
交联聚合物溶液深部调驱技术目标

中、低渗透层内深部调驱技术 笼统注水不同渗透层间吸水状况调整技术


高温、高盐油藏深部调驱技术
边、底水驱油藏注水开发高含水期低成本、高 效率提高采收率技术
油藏中的水、油在多孔介质中的流动
油藏综合柱状图
CALI RI AC
15
30
GR
4cm K2 K1 K1 K2 K2 2cm
4cm
边 水 驱
调堵
LPS
水 在注调剖剂、LPS过程中，边水不停，实验温度65 ℃ LPS的注入浓度为500ppm，污水配制
100
90 80 70 60
含水率/采收率%
水
LPS
50 40 30 20 10 0 0 0.5 1 1.5 2
PV
2.5
3
3.5
九十年代初开始参加三元复合驱方面的攻关工作；
九五年以来开展交联聚合物深部调剖（LPS）技术研究，现已 在胜利油田、辽河油田、新疆油田进行八个矿厂试验； 九五年以来开展强化采油化学品研制与开发，与辽河油田、胜 利油田合作生产高效驱油剂、高相对分子质量聚丙烯酰胺、高铝
含量柠檬酸铝交联剂和系列交联聚合物乳剂等强化采油化学品。
双子表面活性剂的分子结构
CH 3 CH 3
CH 3
+ + CnH2n+1 NR(OC 2H4) m NR CnH2n+1
.2Br -
CH 3
Gemini表面活性剂的两个离子头基是靠联接基团通过 化学键连接起来，造成了两个单体离子紧密的连接，加
强了碳氢链之间的疏水结合力，而且离子头基间的排斥
倾向因受制于化学键力被大大减弱。该独特的结构特点，
膨胀系数
根据油藏和工艺要求生产所需要的调驱剂
交联聚合物线团结构及封堵机理
r>R
R > r >0.46 R
r = 0.46 R
r < 0.46 R
交联聚合物微球调驱机理
不断堵塞注水形成的水通道，实
现注入流体深部液流改向，提高 注入流体的波及体积。
交联聚合物微球深部调剖机理
（第一个过程）
（第二个过程）
10
5
0.00
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Vp
Vp
图4 交联聚合物溶液注入压力变化曲线 图3 交联聚合物溶液注入压力及阻力系数变化曲线 2；孔隙体积：600cm3；浓度：200 mg/kg；1、2、3、4 测压点位置） 2 3 （渗透率： 1.362 μ m （渗透率：1.857μ m ；孔隙体积：150cm ；浓度：200 mg/kg）
45
1
10
RT
100
1000
600
525
450
375
300
CNL
225
150
75
0
50
100
150
SP
200
250
1
10
RXO
100
1000
45
30
15
DNE
0
-15
-90
-60
-30
0
30
1
10
100
1000
1.0
2.0
3.0
-1630
2325
-1635
2330
SG1/2
-1640
2335
-1645
交联聚合物溶液注入工艺
欢迎各位领导和专家 提出宝贵意见
谢谢！
工作基础和科研条件
石油大学重质油国家重点实验室、采收率中心、油气田开发研究所 主要从事精细化学品研发、界面胶体化学和强化采油新技术的研究 发表科学论文百余篇，国家发明专利近十项 完成国家科研任务多项，获得过多项国家成果奖
工作基础和科研条件
-0.2 0 20 40 60 80 100
t/(min)
t/(min)
0.07
2.6 2.4
30
0.06
2.2 0.05 2.0
25
1 2 3 4
P / kPa
0.04
1.8
P / mmHg
20
Rf
0.03
1.6 1.4
15
0.02 1.2 0.01 1.0 0.8 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0