氧对聚合物污水溶液黏度影响的实验研究

在45℃下对溶解氧对聚合物污水溶液表观黏度(170 s-1)的影响作了全面的实验研究。采油污水取自大庆采油二厂,矿化度4013、Fe3+、∑Fe、SO42-分别为0.2、1.09、.6 mg/L。厌氧实验操作和测试均在Bactron 1.5型厌氧室中进行。污水中SRB菌数随放置时间延长而增加,厌氧条件下增速远大于曝氧条件下的增速,放置7天时菌数相差6~600倍。用脱氧和含氧加盐蒸馏水配制的抗盐型和功能型聚合物溶液的黏度,均随放置时间延长(1~10天)而减小,脱氧溶液的黏度总是明显大于含氧溶液。0.5 g/L超高分聚合物溶液在厌氧和曝氧条件下放置时,黏度随放置时间延长而减小,分别由1天时的22.2和28.8 mPa.s减至60天时的2.7和3.4 mPa.s,曝氧条件下的黏度总是大于厌氧条件下的黏度;加入甲醛杀菌剂使溶液黏度的减小趋缓,60天时为8.9和9.6 mPa.s;在4~8mg/L范围改变含氧量,当含氧6 mg/L时放置2~40天时的黏度均最大,40天时为18.2 mPa.s。6 mg/L为污水的合理曝氧量。分析了聚合物降解、SRB菌作用、杀菌剂作用等机理。表6参10。     

SJT-B助剂/表面活性剂/聚合物三元复合体系的黏度和界面张力研究

助剂SJT-B是10%的磷硅酸盐胶体溶液,含有Na^＋和K^＋、SiO3^2-和PO4^3-等离子,在活化状态下一部分SiO3^2-和PO4^3-生成具5个负电荷的聚磷硅酸根链状阴离子,后者可结合Ca^2＋、Mg^2＋而形成纳米磷硅酸盐胶态粒子,避免结垢并防止金属腐蚀。以助剂SJT-B代替NaOH,用大庆油田回注污水配制SJT-B/烷基苯磺酸盐/聚合物三元复合溶液,取SJT-B浓度为1.0-8.0 g/kg,石油磺酸盐浓度为0.5-4.0 g/kg,聚合物浓度为1.2 g/kg,按排列组合法得到25个实验配方。对照NaOH/石油磺酸盐/聚合物溶液组成为12/3.0/1.2 g/kg,初配黏度（45℃,7.34s^-1）27.3 mPa·s,界面张力（45℃）3.20×10^-3mN/m。初配各实验配方溶液黏度31.2-44.8 mPa·s,45℃老化30天后黏度降低率2.71%-36.97%;初始界面张力最低值1.13×10^-3mN/m,最高值4.34×10^-2mN/m,在界面活性图上,10^-3mN/m超低界面张力区出现在高SJT-B和烷基苯磺酸盐区,老化后该区扩大。筛选出的SJT-B/石油磺酸盐/聚合物体系组成为4.0/3.0/1.2 g/kg,其初始黏度为37.1 mPa·s,老化后黏度降低3.77%,初始界面张力1.79×10^-2mN/m。图2表3参8。     

NaCl取代部分NaOH的三元复合体系性能研究

强碱三元复合驱采出端由于结垢严重,对其应用受到一定的制约。利用NaCl取代部分NaOH配制三元体系,在保证三元体系形成超低界面张力的条件下,确定用NaCl代替NaOH降低三元复合体系中碱浓度是可行的。且S+1650mg/LP+0.4%A+0.6%NaCl体系表面活性剂具有较宽的活性浓度范围,两种驱油体系的提高采收率幅度相当。     

两性离子聚合物凝胶成胶效果及油藏适应性研究

为客观有效评价交联聚合物溶液在储层孔隙内的成胶效果,采用黏度计、动/静态激光光散射仪、原子力显微镜和岩心流动实验,对两性离子聚合物溶液(AIPS)和交联聚合物溶液(AICPS)的黏度、分子线团尺寸、分子聚集态、渗透率极限和静态成胶效果及影响因素进行了研究。结果表明,AICPS具有良好延缓成胶特性,AIPS中聚合物分子聚集体呈现稀疏网络结构,AICPS成胶后分子线团尺寸大幅增加,网络结构变得致密、粗壮;随聚合物浓度增加,AIPS和AICPS渗透率极限值增加;在岩心驱替实验后续水驱阶段,与AIPS压力下降不同,AICPS注入压力先上升后平稳,表现出独特的渗流特性;岩心渗透率和聚合物浓度越大,AICPS成胶效果越好;当聚合物质量浓度为800、1500、2500和4000 mg/L时,只有对应的储层气测渗透率大于400×10~(-3)、800×10~(-3)、1700×10~(-3)和3500×10~(-3)μm~2时,AICPS才可以取得较好的静态成胶效果。     

表面活性剂/聚合物体系驱油段塞优化研究

通过物理驱油模拟装置,利用人造岩心对表面活性剂/聚合物体系(二元复合体系)驱油实验的段塞进行了优化选择,从主段塞表面活性剂浓度、聚合物浓度对化学药剂的用量进行优化,从二元复合体系主段塞、前置段塞和后续保护段塞大小进行优化,最终确定了二元体系的化学剂注入主段塞为0.3%S(无碱表面活性剂)+1 600 mg/LP(中分聚合物),岩心驱油整个段塞优化为:0.03 PV前置段塞(高浓度聚合物)+0.3 PV二元(S:0.3%+HPAM:1 600mg/L,粘度40.5 mPa.s)+0.2 PV HPAM+后续水驱。通过非均质岩心和天然岩心验证了该优化段塞提高采收率的能力,在非均质岩心中提高采收率能达到20%OOIP以上,在天然岩心中能达到16%OOIP以上。     

可溶性硅磷酸盐复合体系驱油效果研究

报道了用可溶性硅磷酸盐替代NaOH构成的可用于大庆油田的三元及二元复合体系驱油效能的室内研究结果,实验温度45℃.一般性地介绍了该可溶盐的化学结构及作用原理.该可溶盐商品有缓蚀阻垢作用.由4～12 g/L该可溶盐、1～4 g/L烷基苯磺酸盐、1.2 g/L聚合物组成的三元复合体系与原油之间产生超低(10-3mN/m)界面张力.分别与12/3/1.2(g/L)NaOH/毒/聚三元体系及1.2(g/L)聚合物溶液相比,12/3/1.2可溶盐/表/聚三元体系和8/1.2可溶盐/聚二元体系,在0.2 μm2人造均质岩心中的流动压差相近,流度控制能力较强,根据岩心分流率测定结果,高、中、低渗(1.2、0.6、0.2 μm2)并联岩心中调剖能力相当但耐水冲刷能力较强.在高、中、低渗并联岩心上,水驱后注入0.5 PV 8/3/1.2可溶盐/表/聚体系的采收率增值(37%)与12/3/1.2强碱/表/聚体系相当.如将可溶盐浓度提高至12 g/L,则采收率增值可达40.7%.表4参6.     

Al3+交联聚合物分子结构及其识别方法

针对矿场生产的实际需求,利用理论分析和仪器检测方法,对Al³⁺交联聚合物分子结构、流动性质和识别方法进行了研究.结果表明,当用清水配制Al³⁺交联聚合物时,交联反应发生在不同聚合物分子之间,形成"分子间交联"分子结构,凝胶的表观粘度较大.当用污水配制Al³⁺交联聚合物时,交联反应发生在聚合物分子内部的不同支链之间,形成"分子内交联"分子结构,凝胶表观粘度与相同浓度的污水聚合物溶液相当,但前者的阻力系数和残余阻力系数要比后者大得多,且其残余阻力系数大于阻力系数.将转变压力和粘度测试数据相结合,就可以实现对Al³⁺交联聚合物凝胶分子结构的快速、有效识别.     

PBH-808E三元复合体系稳定性研究

着重研究了不同表面活性剂配制的三元体系的稳定性,通过对三元体系界面张力及粘度的室内研究,得到了一些新的认识,为今后研究三元体系配方拓宽了新的思路。     

利用磷硅酸盐-表面活性剂-聚合物复合体系提高原油采收率

"表面活性剂-碱-聚合物"三元复合体系是提高采收率的实用技术之一,但其中强碱NaOH会引起采油设备腐蚀和地层结垢问题,这影响了该技术的大规模推广应用。SJT-B助剂是一种磷硅酸盐化学助剂,用助剂代替碱进行了三元复合体系驱油实验。对表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的缓蚀防垢作用、界面张力、吸附、色谱分离、流动特性和驱油效果进行的研究结果表明,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系具有缓蚀防垢、降低界面张力的效果,且其动静吸附量低。以大庆杏树岗油田的地质特征为基础建立的物理模型上进行了驱油实验,结果证实,表面活性剂-SJT-B助剂-聚合物三元复合体系的调驱效果好于现有表面活性剂-碱-聚合物三元复合体系。     

不同浓度组分可控烷基苯磺酸盐弱碱三元体系乳化规律

三元驱油体系在地层运移过程中化学药剂浓度发生变化,使得三元驱油体系与原油乳化特性也发生改变。针对组分可控烷基苯磺酸盐弱碱三元体系在地层运移过程中与原油的乳化特性开展实验研究。结果表明：使用均化仪对体系及原油进行乳化后,组分可控烷基苯磺酸盐弱碱三元体系中聚合物浓度越低,乳化后体系黏度增幅倍数越大;乳化后三元体系界面张力变化不大,Zeta电位小幅下降,乳状液类型以油/水型为主;三元体系乳化析水率、乳化特性变化明显,其原因是表面活性剂的分子结构影响较大,与界面张力及Zeta电位关系不大。正交实验方法分析了组分可控烷基苯磺酸盐表面活性剂、碳酸钠及中等相对分子质量聚合物这3种不同类型化学药剂对组分可控烷基苯磺酸盐弱碱三元体系乳化特性的影响规律。方差分析结果表明：影响乳状液黏度因素由大到小的顺序为：聚合物、弱碱、表面活性剂,当聚合物质量浓度为600 mg/L时,乳状液黏度增幅倍数最大;影响乳化析水率的因素由大到小的顺序为：弱碱、表面活性剂、聚合物,当Na₂CO₃质量分数为0.3%、表面活性剂质量分数为0.3%、聚合物质量浓度为1000 mg/L时,乳化体系在24 h时的乳化析水率最低,乳化特性最明显。