新疆某细粉砂油藏防膨抑砂体系室内试验研究(2)

2) 防膨抑砂剂体系静态吸附量的测定

为了进一步证明体系的稳砂性能，从微观方面设计了体系静态吸附量的测定实验；聚合物质量浓度与吸光度的关系标准曲线见图1。

图1聚合物浓度与吸光度标准曲线

由图1可以看出，聚合物抑砂剂的质量浓度与吸光度的关系曲线为y=0.006x+0.023(其中y为吸光度，x为聚合物的质量浓度)，根据此式可以由吸光度求出聚合物抑砂剂的浓度。

其中，用淀粉-碘化镉法测定BY-53、BS-95、SW-91、GX-1、0.3%有机阳离子聚合物5抑砂剂静态吸附前后的吸光度，其结果及5种抑砂剂静态吸附量见表2。

表2抑砂剂吸附量测定试验结果防砂剂加砂前吸光度加砂后吸光度静态吸附量/(mg·g-1)0.3%有机阳离子聚合物 8

由表2可知，吸附量最大的BY-53可达0.264 mg/g，BS-95的吸附量达0.170 mg/g，均呈现出较好的静态吸附效果。这是因为防膨剂BSA-101含有阳离子成分，能够和抑砂剂良好互溶，形成具有较高阳离子度和较长的高分子链，能在松散砂粒、黏土颗粒表面形成一层吸附保护膜，防止砂粒和黏土颗粒分散运移[6]，还能够和抑砂剂争相吸附在带负电的砂粒表面上，既有竞争又有协同作用[7]。故优选出BY-53和BS-95抑砂体系进行动态冲砂实验。

2.1.3体系的动态稳砂效果评价

常温下，选择40-60目的砂粒做填砂管，进行冲砂实验。BS-95和BY-53与清水对比冲砂实验结果见表3。

表3BS-95和BY-53与清水对比冲砂试验结果排量/(mL·h-1)现场流速/(m3·d-1)清水冲砂压力×103/MPa出砂量/gBS-95冲砂压力×103/MPa出砂量/gBY-53冲砂压力×103/MPa出砂量/无砂5.1无砂4.9无砂.64.1无砂9.2无砂8.6无砂1 .无砂19.0无砂1 .无砂2 . . . .

由表3可知，当清水冲砂排量3 000 mL/h时，发生坍塌性出砂，出砂量为41.13 g，出口端砂体亏空；在注入BS-95抑砂剂后，当排量达到3 600 mL/h时，填砂管端部大量出砂，抑砂率为67.62%，测得其渗透率保留率为84.4%。此外，由于BS-95抑砂剂对砂粒间的吸附力较差，在冲砂过程中形成了流动通道，抑砂效果不太理想。而注入BY-53抑砂体系后，在排量为4 800 mL/h情况下，该体系才出现少量出砂，其抑砂率达85.42%，渗透率保留率达到86.2%。因此，通过动态冲砂实验最终筛选出抑砂效果最好的防膨抑砂体系BY-53。

2.2BY-53抑砂体系适应性分析

防膨抑砂体系必须满足该油田地层地下情况。对BY-53进行了温度、矿化度和不同目数砂粒适应性分析。

2.2.1温度适应性

经测得该油田地层属于低温油层，其温度范围在46～73 ℃。设定填砂管水浴温度为70 ℃和80 ℃条件下，选择40～60目的砂粒进行冲砂试验。

由表4可知，在水浴70 ℃条件下，当排量大于4 200 mL/h时，出砂开始增多，测得抑砂率大于75%；在水浴80 ℃条件下，排量1 200 mL/h时，开始出砂并且出砂量逐渐增大，BY-53的吸附随温度的升高而减少。

表4不同温度下的BY-53冲砂结果排量/(mL·h-1)现场流速/(m3·d-1)70 ℃压力×103/MPa出砂量/g80 ℃压力×103/MPa出砂量/无砂2.51无砂.69.1无砂5.10无砂1 .210.0无砂 . . . . .

这主要因为在岩石上的吸附是放热的，且吸附与其反方向解吸存在竞争，当温度升高时，解吸过程加剧[8]，冲刷作用下，部分砂粒开始脱落形成运移造成出砂。但BY-53能够适应油田70 ℃下的出砂油层。

2.2.2矿化度适应性

该油田地层平均矿化度为2.3×104mg/L，选择40～60目砂粒填充填砂管，用矿化度为2×104mg/L和3×104mg/L的模拟地层水饱和岩心后，注入BY-53静置12 h，进行冲砂试验，结果见表5。

表5不同浓度矿化度的地层水饱和后的BY-53冲砂结果排量/(mL·h-1)现场流速/(m3·d-1)矿化度为2×104 mg/L压力×103/MPa出砂量/g矿化度为3×104 mg/L压力×103/MPa出砂量/无砂5.1无砂.68.6无砂9.2无砂1 .219.0无砂17.0无砂1 .824.0无砂 . . . .

由表5可见，矿化度2×104mg/L下BY-53的抑砂性能变化不大，但在3×104mg/L的较高矿化度下，BY-53的耐冲刷性能减弱，这是由于高矿化度使聚合物的长分子链发生卷缩，从而黏度降低，吸附胶结作用减弱[9]，在大排量下出砂量增多。另测得用2×104mg/L和3×104mg/L的地层水饱和后其渗透率保留率分别为85.1%和82.1%，因此，建议BY-53抑砂剂用在矿化度小于3×104mg/L的地层。

2.2.3对不同目数砂粒冲砂试验

不同目数的砂粒冲砂试验，以表征BY-53防膨抑砂体系对该油田地层粉细砂粒粒径的适应性。冲砂试验结果见表6。

表6不同目数砂粒的冲砂试验结果排量/(mL·h-1)现场流速/(m3·d-1)40～60目压力×103/MPa出砂量/g60～80目压力×103/MPa出砂量/g80～100目压力×103/MPa出砂量/g100～120目压力×103/MPa出砂量/无砂5.2无砂36无砂42无砂.68.00无砂6.2无砂621..341 .218.00无砂15.0无砂 . ..0.533 ..573 ...624 ...124 ...75

文章来源：《油田化学》 网址: http://www.ythxzzs.cn/qikandaodu/2020/1228/350.html