專利名稱：聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚合物定量測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試殘留聚合物的方法。
背景技術(shù)：
大慶油田聚合物驅(qū)自1996年投入工業(yè)化應(yīng)用以來，已在幾十個區(qū)塊的幾千口井 取得明顯的降水增油效果和顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了分層定量注入聚合物提高原油采 收率，聚合物驅(qū)年產(chǎn)油已占大慶油田年產(chǎn)量的25 %，成為油田彌補(bǔ)產(chǎn)量遞減的重要技術(shù)手 段。隨著大慶油田原油開采含水的增高和高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和創(chuàng)建“百年油田”的需要，聚合物驅(qū)區(qū) 塊及產(chǎn)油量將逐年增加，其作用越來越大。然而，注入聚合物過程中及結(jié)束后的不同時期， 地層中殘留著大量聚合物，包括儲層巖石滯留和溶解在地層流體中的聚合物，這些殘留聚 合物對剩余油開采有重要影響，一方面儲層巖石滯留聚合物降低聚合物溶液濃度、堵塞孔 道增加流體流動阻力，另一方面利用這些殘留聚合物來封堵大孔道及深部調(diào)驅(qū)提高原油采 收率。因此，儲層巖石中殘留聚合物定量測試及分布特征研究，對進(jìn)一步提高三次采油的開 發(fā)效果及采收率有重要意義。地層中聚合物殘留量一般根據(jù)注入聚合物干粉量和油井產(chǎn)出液中聚合物的質(zhì)量 濃度計算獲得，或者采用模擬實(shí)驗(yàn)方法獲得巖心滯留聚合物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。但是，上述方法都不 能直接測得聚合物驅(qū)儲層不同井深巖石聚合物殘留量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了現(xiàn)有檢測聚合物殘留量的方法不能直接測得聚合物驅(qū)儲層 不同井深巖石聚合物殘留量的問題，提供了一種聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚合物定量測試 方法。本發(fā)明聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚合物定量測試方法如下一、采集一組油田開 發(fā)取心井的非聚合物驅(qū)儲層巖石樣品，然后用瑪瑙研缽研磨均勻，稱取5mg非聚合物驅(qū)儲 層巖石樣品放入燃燒爐的氧化管中，在950°C、氧氣純度為99. 99%、進(jìn)氧氣流量為IOml/ min的條件下加熱燃燒3秒，然后在載氣為氦氣、氦氣純度為99. 99%的條件下將燃燒的產(chǎn) 物吹掃攜帶到還原爐的還原管中并在500°C還原10秒，再在氮分析柱外徑為6mm、氮分析 柱長為200mm、固定相為聚苯乙烯、測量流量為200ml/min的條件下分離氮、二氧化碳、水， 由元素分析儀中的熱導(dǎo)檢測器檢測，然后取測得數(shù)據(jù)的平均值作為聚合物驅(qū)儲層巖石樣品 的含氮背景值，其中從非聚合物驅(qū)儲層巖石樣品放入燃燒爐至得出數(shù)據(jù)的時間為10分鐘； 二、采集油田開發(fā)取心井的聚合物驅(qū)儲層的巖石樣品，用瑪瑙研缽研磨均勻，稱取5mg聚合 物驅(qū)儲層的巖石樣品放入燃燒爐的氧化管中在950°C、氧氣純度為99. 99%、進(jìn)氧氣流量為 lOml/min的條件下加熱燃燒3秒，然后在載氣為氦氣、氦氣純度為99. 99%的條件下將燃燒 的產(chǎn)物吹掃攜帶到還原爐的還原管中并在500°C還原10秒，再在氮分析柱外徑為6mm、氮 分析柱長為200mm、固定相為聚苯乙烯、測量流量為200ml/min的條件下分離氮、二氧化碳、 水，由元素分析儀中的熱導(dǎo)檢測器檢測，獲得聚合物驅(qū)儲層的巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)，其中從聚合物驅(qū)儲層巖石樣品放入燃燒爐至得出數(shù)據(jù)的時間為10分鐘；三、用步驟二獲得的聚 合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)減去聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮背景值，得到聚合物 的含氮值；四、將聚合物的含氮值代入式子y = 0. 0003X+0. 0142，式子y = 0. 0003x+0. 0142 中y為聚合物驅(qū)儲層巖石中聚合物的殘留量，χ為聚合物的含氮值，即得聚合物驅(qū)儲層巖石 中聚合物的殘留量。上述步驟一和步驟二中所述的元素分析儀為德國elementar公司元素分析儀 Vario EL cube。本發(fā)明主要提出了聚合物驅(qū)儲層巖石中聚合物殘留量的測定方法，其主要依據(jù)是 聚合物驅(qū)儲層巖石中含有聚合物(聚丙烯酰胺)及其分子(酰胺基、羧基等)等，在高溫燃 燒的條件下將巖石樣品中氮(包括聚合物和原油等)轉(zhuǎn)化為氧化氮，氧化氮再被還原為氮， 樣品產(chǎn)生的二氧化碳、水和氮由色譜柱分離、熱導(dǎo)檢測器檢測；利用聚合物標(biāo)樣建立聚合物 質(zhì)量與氮含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過扣除儲層巖石氮背景值(儲層巖石中非聚合物中氮)和外 標(biāo)的方法，實(shí)現(xiàn)巖石中聚合物殘留量的定量測試。采用本方法測得大慶薩爾圖油田聚合物驅(qū)儲層巖石殘留聚合物在縱向上和橫向 上分布都呈現(xiàn)非均質(zhì)性，不同注采位置儲層巖石聚合物殘留量不同，呈現(xiàn)主流線靠近注入 井位置聚合物殘留量>主流線中間位置聚合物殘留量>主流線靠近采油井位置聚合物殘 留量>分流線中間位置聚合物殘留量的特征。通過本法明的測試方法得出的結(jié)果可知聚合物驅(qū)儲層巖石聚合物殘留量受巖性 及粒度、不同注采位置及注聚時間及儲層物性這些因素的控制。對采用本發(fā)明的方法測得聚合物驅(qū)儲層巖石聚合物殘留量測定結(jié)果及分布特征 研究，為應(yīng)用殘留聚合物提高三次采油開發(fā)、提高原油采收率及聚合物驅(qū)油研究提供了新 依據(jù)，應(yīng)用前景廣闊。


圖1是具體實(shí)施方式
三中薩爾圖油田北二西聚合物驅(qū)注采井和檢查井位置圖，圖 中Θ表示注入井， 表示采油井， 表示檢查井，1表示北2-351-檢Ρ60，2表示北2-350-檢 45，3表示北2-352-檢Ρ59，4表示北2-352-檢Ρ60，5表示北2-351-檢Ρ61，6表示北 2-4-Ρ46，7 表示北 2-D5-P36，8 表示北 2-D5-P37，9 表示北 2-D5-P38，10 表示北 2-5-P52 ；
圖2是具體實(shí)施方式
三中聚合物定量測試標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的 任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚合物定量測試方法如 下一、采集一組油田開發(fā)取心井的非聚合物驅(qū)儲層巖石樣品，然后用瑪瑙研缽研磨均勻， 稱取5mg非聚合物驅(qū)儲層巖石樣品放入燃燒爐的氧化管中，在950°C、氧氣純度為99. 99%、 進(jìn)氧氣流量為lOml/min的條件下加熱燃燒3秒，然后在載氣為氦氣、氦氣純度為99. 99% 的條件下將燃燒的產(chǎn)物吹掃攜帶到還原爐的還原管中并在500°C還原10秒，再在氮分析 柱外徑為6mm、氮分析柱長為200mm、固定相為聚苯乙烯、測量流量為200ml/min的條件下分離氮、二氧化碳、水，由元素分析儀中的熱導(dǎo)檢測器檢測，然后取測得數(shù)據(jù)的平均值作為 聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮背景值，其中從非聚合物驅(qū)儲層巖石樣品放入燃燒爐至得出 數(shù)據(jù)的時間為10分鐘；二、采集油田開發(fā)取心井的聚合物驅(qū)儲層的巖石樣品，用瑪瑙研缽 研磨均勻，稱取5mg聚合物驅(qū)儲層的巖石樣品放入燃燒爐的氧化管中在950°C、氧氣純度 為99. 99%、進(jìn)氧氣流量為lOml/min的條件下加熱燃燒3秒，然后在載氣為氦氣、氦氣純 度為99. 99%的條件下將燃燒的產(chǎn)物吹掃攜帶到還原爐的還原管中并在500°C還原10秒， 再在氮分析柱外徑為6mm、氮分析柱長為200mm、固定相為聚苯乙烯、測量流量為200ml/ min的條件下分離氮、二氧化碳、水，由元素分析儀中的熱導(dǎo)檢測器檢測，獲得聚合物驅(qū) 儲層的巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)，其中從聚合物驅(qū)儲層巖石樣品放入燃燒爐至得出數(shù)據(jù)的 時間為10分鐘；三、用步驟二獲得的聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)減去聚合物驅(qū) 儲層巖石樣品的含氮背景值，得到聚合物的含氮值；四、將聚合物的含氮值代入式子y = 0. 0003X+0. 0142，式子y = 0. 0003x+0. 0142中y為聚合物驅(qū)儲層巖石中聚合物的殘留量， χ為聚合物的含氮值，即得聚合物驅(qū)儲層巖石中聚合物的殘留量。采集油田聚合物驅(qū)開發(fā)所用的聚合物，然后用瑪瑙研缽研磨均勻，再將聚合物樣 品放入燃燒爐中，在950°C、氧氣純度為99. 99%、進(jìn)氧氣流量為lOml/min的條件下加熱燃 燒3秒，然后在載氣為氦氣、氦氣純度為99. 99%的條件下將燃燒的產(chǎn)物吹掃攜帶到還原爐 的還原管中并在500°C還原10秒，再在氮分析柱外徑為6mm、氮分析柱長為200mm、固定相 為聚苯乙烯、測量流量為200ml/min的條件下分離氮、二氧化碳、水，由元素分析儀中的熱 導(dǎo)檢測器檢測，測得一組聚合物中含氮值數(shù)據(jù)，從而獲得聚合物質(zhì)量與含氮值標(biāo)準(zhǔn)曲線的 關(guān)系式(采用Microsoft office Excel 2003軟件)，即本實(shí)施方式步驟四中的式子y = 0.0003x+0. 0142。因?yàn)榫酆衔矧?qū)儲層巖石樣品中含原油、可能含有聚合物(聚丙烯酰胺)及其分子 (酰胺基、羧基等)等，聚丙烯酰胺單體(CH2CHCONH2)中含有酰胺基(CONH2)；在高溫燃燒的 條件下將巖石樣品中氮(聚合物和原油等)轉(zhuǎn)化為氧化氮，氧化氮再被還原為氮，樣品產(chǎn)生 的二氧化碳、水和氮由色譜柱分離、熱導(dǎo)檢測器檢測；本實(shí)施方式利用聚合物標(biāo)樣建立聚合 物質(zhì)量與氮含量的標(biāo)準(zhǔn)曲線，通過外標(biāo)法和扣除儲層巖石氮背景值(儲層巖石中非聚合物 中氮)的方法，實(shí)現(xiàn)巖石中殘留聚合物量的定量測試。本實(shí)施方式的聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚合物量的測試方法，為應(yīng)用殘留聚合物 提高三次采油開發(fā)效果(如注入再利用劑(YG107為有機(jī)鉻交聯(lián)劑)，其粘度與水相近，會優(yōu) 先進(jìn)入高滲透層，與高滲透層中殘留的聚合物溶液發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生不同強(qiáng)度的凍膠，將 地層殘留以不同形式存在的聚合物分子結(jié)合起來，達(dá)到一定的深部調(diào)剖作用，迫使后續(xù)注 入水進(jìn)入中低滲透層，波及系數(shù)增大，從而提高聚合物驅(qū)后的采收率)、提高原油采收率及 聚合物驅(qū)油研究提供了新依據(jù)，應(yīng)用前景廣闊。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一和步驟二中所述 的元素分析儀為德國elemental·公司元素分析儀Vario EL cube。其它與具體實(shí)施方式
一 相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式以大慶薩爾圖油田為例采用具體實(shí)施方式
一的測試 方法測試聚合物驅(qū)儲層巖石中的殘留聚合物。大慶薩爾圖油田北二西區(qū)塊1964年投入開發(fā)，基礎(chǔ)井網(wǎng)為薩爾圖、葡萄花2套油層，采用行列注水井網(wǎng)開發(fā)，于1981年進(jìn)行一次加密調(diào)整，1994年進(jìn)行二次加密調(diào)整，1994 年進(jìn)行了葡I組主力油層聚驅(qū)開采；2008年03月，薩北二西東部采油井開井91 口，平均單 井日產(chǎn)油5. 31t，綜合含水95. 03%，采用大慶煉化生產(chǎn)的1500萬分子量聚合物。本實(shí)施方式對大慶煉化生產(chǎn)的1500萬分子量聚合物(研究區(qū)采用的聚合物)用 瑪瑙研缽研磨均勻，在950°C、氧氣純度為99. 99%、進(jìn)氧氣流量為lOml/min的條件下加熱 燃燒3秒，然后在載氣為氦氣、氦氣純度為99. 99%的條件下將燃燒的產(chǎn)物吹掃攜帶到還原 爐的還原管中并在500°C還原10秒，再在氮分析柱外徑為6mm、氮分析柱長為200mm、固定相 為聚苯乙烯、測量流量為200ml/min的條件下分離氮、二氧化碳、水，由元素分析儀中的熱導(dǎo) 檢測器檢測，測得一組聚合物中含氮值數(shù)據(jù)(聚合物定量測試標(biāo)準(zhǔn)曲線實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))如表1。表權(quán)利要求
1.聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚合物定量測試方法，其特征在于聚合物驅(qū)儲層巖石中 殘留聚合物定量測試方法如下一、采集一組油田開發(fā)取心井的非聚合物驅(qū)儲層巖石樣 品，然后用瑪瑙研缽研磨均勻，稱取5mg非聚合物驅(qū)儲層巖石樣品放入燃燒爐的氧化管中， 在950°C、氧氣純度為99. 99%、進(jìn)氧氣流量為lOml/min的條件下加熱燃燒3秒，然后在載 氣為氦氣、氦氣純度為99. 99%的條件下將燃燒的產(chǎn)物吹掃攜帶到還原爐的還原管中并在 500°C還原10秒，再在氮分析柱外徑為6mm、氮分析柱長為200mm、固定相為聚苯乙烯、測量 流量為200ml/min的條件下分離氮、二氧化碳、水，由元素分析儀中的熱導(dǎo)檢測器檢測，然 后取測得數(shù)據(jù)的平均值作為聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮背景值，其中從非聚合物驅(qū)儲層 巖石樣品放入燃燒爐至得出數(shù)據(jù)的時間為10分鐘；二、采集油田開發(fā)取心井的聚合物驅(qū)儲 層的巖石樣品，用瑪瑙研缽研磨均勻，稱取5mg聚合物驅(qū)儲層的巖石樣品放入燃燒爐的氧 化管中在950°C、氧氣純度為99. 99%、進(jìn)氧氣流量為lOml/min的條件下加熱燃燒3秒，然 后在載氣為氦氣、氦氣純度為99. 99%的條件下將燃燒的產(chǎn)物吹掃攜帶到還原爐的還原管 中并在500°C還原10秒，再在氮分析柱外徑為6mm、氮分析柱長為200mm、固定相為聚苯乙 烯、測量流量為200ml/min的條件下分離氮、二氧化碳、水，由元素分析儀中的熱導(dǎo)檢測器 檢測，獲得聚合物驅(qū)儲層的巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)，其中從聚合物驅(qū)儲層巖石樣品放入燃 燒爐至得出數(shù)據(jù)的時間為10分鐘；三、用步驟二獲得的聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮值數(shù) 據(jù)減去聚合物驅(qū)儲層巖石樣品的含氮背景值，得到聚合物的含氮值；四、將聚合物的含氮值 代入式子y = 0. 0003x+0. 0142，式子y = 0. 0003x+0. 0142中y為聚合物驅(qū)儲層巖石中聚合 物的殘留量，χ為聚合物的含氮值，即得聚合物驅(qū)儲層巖石中聚合物的殘留量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚合物定量測試方法，其特征在于步 驟一和步驟二中所述的元素分析儀為德國elemental·公司元素分析儀Vario EL cube。
全文摘要
聚合物驅(qū)儲層巖石中殘留聚合物定量測試方法，它涉及一種測試殘留聚合物的方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有檢測聚合物殘留量的方法不能直接測得聚合物驅(qū)儲層不同井深巖石聚合物殘留量的問題。方法如下一、測試含氮背景值；二、測定聚合物驅(qū)儲層的巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)；三、用聚合物驅(qū)儲層的巖石樣品的含氮值數(shù)據(jù)減去含氮背景值，得到聚合物的含氮值；四、將聚合物的含氮值代入式子y＝0.0003x+0.0142，即得聚合物驅(qū)儲層巖石中聚合物的殘留量。對采用本發(fā)明的方法測得聚合物驅(qū)儲層巖石聚合物殘留量測定結(jié)果及分布特征研究，為應(yīng)用殘留聚合物提高三次采油開發(fā)、提高原油采收率及聚合物驅(qū)油研究提供了新依據(jù)。
文檔編號G01N25/00GK102003176SQ20101051136
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者馮子輝, 劉繼瑩, 孫東, 寧曉玲, 張博為, 張居和, 方偉, 李景坤, 遲煥遠(yuǎn), 霍秋立, 高淑玲 申請人:大慶油田有限責(zé)任公司