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摘要：XX区块自2017年实施聚表二元复合驱。在实施过程中，聚合物溶液粘度未达到方案要求。水质分析数据表明悬浮物、细菌、溶解氧、二价铁离子超标。通过优化配液工艺流程及配液操作参数、添加杀菌剂和稳定剂、实施配液罐防腐，聚合物溶液粘度达到方案要求。
关键词：二元驱，粘度，水质
1.前言
XX块1985年投入开发，2005年进入高含水、高采出阶段。地质研究分析该块存在以下问题：
（1）油藏水淹程度极高，剩余油高度分散。分析近年来投产新井测井解释结果，中、强水淹层达到92.6%，仅不到10%的层水淹较弱或者未水淹。岩心观察，水洗程度相对强的井段，含油显示以厘米级或更低级别存在，继续水驱难以动用;水洗相对较弱的井段，含油显示主要以米级存在，一般分布在厚层反韵律顶部、薄层、隔夹层附近。
（2）注入水低效循环，利用率低。储层最大渗透率、平均渗透率及变异系数随时间变化，逐渐变大。反映出油层厚度大，胶结程度差，注水倍数的加大加剧了层间、层内非均质性，主水线明显。
（3）油水井井况差，注采井网不完善。统计表明，目前断块能正常生产的井仅52%，有48%的井存在井下事故，其中套管损坏占24%，井下落物21%，窜槽3%。油水井井况变差，导致注采井网更不完善，静态控制程度为94%，目前动态控制程度为59%。
针对以上存在问题，通过开展人造非均质模型及天然油砂填充模型注入不同介质提高采收率实验，进行了微观驱油机理研究。不同注入方式驱替结果表明二元驱效果最好。因此自2017年实施聚表复合二元驱。在实施过程中，聚合物溶液的平均粘度为78 mPa?s，未达到方案要求，因此及时开展粘度保障研究及试验。
2.粘度保障研究
水質是影响聚合物溶液粘度的重要原因，其中主要影响因素有成胶温度、矿化度、pH值、悬浮物、铁离子、溶解氧和细菌等。对现场回注污水进行化验，数据表明悬浮物、二价铁离子、硫酸盐还原菌、溶解氧指标均超标。
（1）回注污水中的杂质难溶于水，其成分复杂，容易被聚合物分子链发生缠绕，产生絮凝而沉降，影响聚合物分子链的伸展。
（2）回注污水中含有一定的溶解氧及铁离子，在一定温度和二价铁离子催化条件下水中溶解氧很容易被氧化成自由基，促使聚合物分子链氧化降解，导致聚合物分子量降低，粘度下降。
（3）回注污水中的硫酸盐还原菌以HPAM的降解产物可作为细菌生命活动的营养物质，反过来营养的消耗又会促进HPAM降解。因此超过指标数量的硫酸盐还原菌数量对聚合物会产生严重降解。
针对以上超标指标，分别采取措施，消除或减少其对粘度影响。
2.1 悬浮物
现场使用B级污水回注，注水管线直接进入配液罐进行配液，因此B级污水水质发生波动时，现场无法有效避免其影响。结合现场实际情况，通过改变其工艺流程，达到了降低悬浮物含量的目的：在现场增设2台储水罐，B级污水管线引入到储水罐，储水罐引出管线到配液罐。如此来水首先进入储水罐，在储水罐静置沉降一段时间后再导入配液罐配液，悬浮物含量大幅降低。
2.2 硫酸盐还原菌
防治硫酸盐还原菌的技术方法，常分为物理、化学和生物抑制3大类。但从本质上来说，无非是杀灭或者滤除。常见的物理方法如加热、紫外线杀菌、纳滤、超滤、精密过滤以及防菌内涂管线等等都是常用的防治技术，在油田应用广泛。其中加热杀菌能耗太高，更换防菌内涂管线费用过高，难以现场应用。紫外线杀菌效果很弱，精密过滤除菌不彻底，效果很一般。而超滤、纳滤除菌很彻底，处理水不含菌，水质非常稳定，但成本过高。
以硝化细菌的反硝化作用抑制硫酸盐还原菌的生长繁殖也是近年来发展很快的防治方法，简称生态抑制技术。考虑生态抑制技术仍然将细菌带入聚合物从而带入地层，在地层这个隔氧环境下竞争繁殖，长时间的进化有可能增强对聚合物的适应性，从而破坏、降解聚合物分子，所以不考虑使用生态抑制技术。考虑到物理法和化学法的实施成本和现场限制，因此优选化学法实施杀灭硫酸盐还原菌。[1]
化学方法如添加杀菌剂杀菌、电解盐电化学杀菌效果良好。本次优选十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）、异噻唑啉酮、甲醛、戊二醛进行实验。
罐进行配液，因此B级污水水质发生波动时，现场无法有效避免其影响。结合现场实际情况，通过改变其工艺流程，达到了降低悬浮物含量的目的：在现场增设2台储水罐，B级污水管线引入到储水罐，储水罐引出管线到配液罐。如此来水首先进入储水罐，在储水罐静置沉降一段时间后再导入配液罐配液，悬浮物含量大幅降低。
根据实验数据，优选100 mg/L异噻唑啉酮作为杀菌剂。
2.3 二价铁离子
二价铁离子含量较高主要是由于配液罐无防腐层，聚合物溶液与配液罐内壁长时间接触，导致二价铁离子对聚合物产生降解，因此对配液罐实施防腐，采用有机树脂+瓦基布的TXH防腐工艺，确保防腐层的使用性能及耐腐蚀性能。
2.4 溶解氧
通过添加稳定剂TBA-1，一方面降低水中溶解氧浓度，减少氧自由基数目和活性，解决聚合物分子链的断裂;另一方面去除水中还原性离子，增强聚合物分子链上基团的斥力，使得聚合物分子链更容易舒展，增强聚合物溶液的粘度。优选浓度为0.02%。
2.5 粘度损失
现场工艺流程的粘度损失主要集中在聚合物的搅拌过程中。聚合物在搅拌过程中的降解与搅拌器的形状和转速有关。目前现场使用的是桨式搅拌器，符合现场使用要求。因此对搅拌桨转速进行研究与优化。
实验数据表明，当搅拌桨转速为30r/min时，搅拌桨对弱凝胶的剪切最小。当转速超过30r/min时，剪切越来越大。而当转速小于28r/min时，对聚合物搅拌溶解效果较差，导致配制的弱凝胶不均匀，弱凝胶平均粘度低。因此优选搅拌桨转速为30/min。
3.现场实施
通过采取以上研究措施，水质指标达到二元驱水质标准，现场聚合物溶液粘度达到152.8 mPa?s，符合方案要求。
结论
（1）水质是影响聚合物溶液粘度的重要原因，其中悬浮物含量、二价铁离子、硫酸盐还原菌、溶解氧影响程度较大。
（2）通过增设储水罐、实施配液罐防腐工艺、添加异噻唑啉酮类杀菌剂、添加稳定剂TBA-1，确保水质指标达标，有效保障了聚合物溶液粘度，取得良好实施效果。
参考文献：
[1] 刘清云，戴勇，杨志东等.聚合物调驱水体硫酸盐还原菌的防治研究与应用[J]石油天然气学报，2012，34（2）：152-156.
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关键词：二元驱，粘度，水质
1.前言
XX块1985年投入开发，2005年进入高含水、高采出阶段。地质研究分析该块存在以下问题：
（1）油藏水淹程度极高，剩余油高度分散。分析近年来投产新井测井解释结果，中、强水淹层达到92.6%，仅不到10%的层水淹较弱或者未水淹。岩心观察，水洗程度相对强的井段，含油显示以厘米级或更低级别存在，继续水驱难以动用;水洗相对较弱的井段，含油显示主要以米级存在，一般分布在厚层反韵律顶部、薄层、隔夹层附近。
（2）注入水低效循环，利用率低。储层最大渗透率、平均渗透率及变异系数随时间变化，逐渐变大。反映出油层厚度大，胶结程度差，注水倍数的加大加剧了层间、层内非均质性，主水线明显。
（3）油水井井况差，注采井网不完善。统计表明，目前断块能正常生产的井仅52%，有48%的井存在井下事故，其中套管损坏占24%，井下落物21%，窜槽3%。油水井井况变差，导致注采井网更不完善，静态控制程度为94%，目前动态控制程度为59%。
针对以上存在问题，通过开展人造非均质模型及天然油砂填充模型注入不同介质提高采收率实验，进行了微观驱油机理研究。不同注入方式驱替结果表明二元驱效果最好。因此自2017年实施聚表复合二元驱。在实施过程中，聚合物溶液的平均粘度为78 mPa?s，未达到方案要求，因此及时开展粘度保障研究及试验。
2.粘度保障研究
水質是影响聚合物溶液粘度的重要原因，其中主要影响因素有成胶温度、矿化度、pH值、悬浮物、铁离子、溶解氧和细菌等。对现场回注污水进行化验，数据表明悬浮物、二价铁离子、硫酸盐还原菌、溶解氧指标均超标。
（1）回注污水中的杂质难溶于水，其成分复杂，容易被聚合物分子链发生缠绕，产生絮凝而沉降，影响聚合物分子链的伸展。
（2）回注污水中含有一定的溶解氧及铁离子，在一定温度和二价铁离子催化条件下水中溶解氧很容易被氧化成自由基，促使聚合物分子链氧化降解，导致聚合物分子量降低，粘度下降。
（3）回注污水中的硫酸盐还原菌以HPAM的降解产物可作为细菌生命活动的营养物质，反过来营养的消耗又会促进HPAM降解。因此超过指标数量的硫酸盐还原菌数量对聚合物会产生严重降解。
针对以上超标指标，分别采取措施，消除或减少其对粘度影响。
2.1 悬浮物
现场使用B级污水回注，注水管线直接进入配液罐进行配液，因此B级污水水质发生波动时，现场无法有效避免其影响。结合现场实际情况，通过改变其工艺流程，达到了降低悬浮物含量的目的：在现场增设2台储水罐，B级污水管线引入到储水罐，储水罐引出管线到配液罐。如此来水首先进入储水罐，在储水罐静置沉降一段时间后再导入配液罐配液，悬浮物含量大幅降低。
2.2 硫酸盐还原菌
防治硫酸盐还原菌的技术方法，常分为物理、化学和生物抑制3大类。但从本质上来说，无非是杀灭或者滤除。常见的物理方法如加热、紫外线杀菌、纳滤、超滤、精密过滤以及防菌内涂管线等等都是常用的防治技术，在油田应用广泛。其中加热杀菌能耗太高，更换防菌内涂管线费用过高，难以现场应用。紫外线杀菌效果很弱，精密过滤除菌不彻底，效果很一般。而超滤、纳滤除菌很彻底，处理水不含菌，水质非常稳定，但成本过高。
以硝化细菌的反硝化作用抑制硫酸盐还原菌的生长繁殖也是近年来发展很快的防治方法，简称生态抑制技术。考虑生态抑制技术仍然将细菌带入聚合物从而带入地层，在地层这个隔氧环境下竞争繁殖，长时间的进化有可能增强对聚合物的适应性，从而破坏、降解聚合物分子，所以不考虑使用生态抑制技术。考虑到物理法和化学法的实施成本和现场限制，因此优选化学法实施杀灭硫酸盐还原菌。[1]
化学方法如添加杀菌剂杀菌、电解盐电化学杀菌效果良好。本次优选十二烷基二甲基苄基氯化铵（1227）、异噻唑啉酮、甲醛、戊二醛进行实验。
罐进行配液，因此B级污水水质发生波动时，现场无法有效避免其影响。结合现场实际情况，通过改变其工艺流程，达到了降低悬浮物含量的目的：在现场增设2台储水罐，B级污水管线引入到储水罐，储水罐引出管线到配液罐。如此来水首先进入储水罐，在储水罐静置沉降一段时间后再导入配液罐配液，悬浮物含量大幅降低。
根据实验数据，优选100 mg/L异噻唑啉酮作为杀菌剂。
2.3 二价铁离子
二价铁离子含量较高主要是由于配液罐无防腐层，聚合物溶液与配液罐内壁长时间接触，导致二价铁离子对聚合物产生降解，因此对配液罐实施防腐，采用有机树脂+瓦基布的TXH防腐工艺，确保防腐层的使用性能及耐腐蚀性能。
2.4 溶解氧
通过添加稳定剂TBA-1，一方面降低水中溶解氧浓度，减少氧自由基数目和活性，解决聚合物分子链的断裂;另一方面去除水中还原性离子，增强聚合物分子链上基团的斥力，使得聚合物分子链更容易舒展，增强聚合物溶液的粘度。优选浓度为0.02%。
2.5 粘度损失
现场工艺流程的粘度损失主要集中在聚合物的搅拌过程中。聚合物在搅拌过程中的降解与搅拌器的形状和转速有关。目前现场使用的是桨式搅拌器，符合现场使用要求。因此对搅拌桨转速进行研究与优化。
实验数据表明，当搅拌桨转速为30r/min时，搅拌桨对弱凝胶的剪切最小。当转速超过30r/min时，剪切越来越大。而当转速小于28r/min时，对聚合物搅拌溶解效果较差，导致配制的弱凝胶不均匀，弱凝胶平均粘度低。因此优选搅拌桨转速为30/min。
3.现场实施
通过采取以上研究措施，水质指标达到二元驱水质标准，现场聚合物溶液粘度达到152.8 mPa?s，符合方案要求。
结论
（1）水质是影响聚合物溶液粘度的重要原因，其中悬浮物含量、二价铁离子、硫酸盐还原菌、溶解氧影响程度较大。
（2）通过增设储水罐、实施配液罐防腐工艺、添加异噻唑啉酮类杀菌剂、添加稳定剂TBA-1，确保水质指标达标，有效保障了聚合物溶液粘度，取得良好实施效果。
参考文献：
[1] 刘清云，戴勇，杨志东等.聚合物调驱水体硫酸盐还原菌的防治研究与应用[J]石油天然气学报，2012，34（2）：152-156.
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