功能型聚表剂对大庆原油乳化的影响

乳化性能是反映功能型聚表剂提高采收率能力的重要参数。为确定功能型聚合物对大庆原油的乳化性能,进行了乳化实验。实验用的聚合物为大庆油田常用的海博Ⅰ型聚表剂、炼化Ⅰ型聚表剂和普通中分聚合物,原油、清水和污水取自大庆采油一厂。通过乳化设备制备不同聚合物浓度、不同剂油比条件下的乳状液,测量不同条件下乳状液的析水量,对3种聚合物的乳化能力进行对比分析。研究表明:相对于普通中分聚合物,聚表剂具有较好乳化原油能力;随着聚表剂浓度的增加,析水率逐渐降低,乳状液越来越稳定;当聚表剂浓度大于临界浓度时,黏度上升的趋势非常明显,相应的乳状液聚并速度明显变慢;乳化能力最好的聚合物为聚表剂海博Ⅰ型。     

聚表剂溶液性能及其驱油机理

采用仪器分析和现代物理模拟方法,对BⅢ聚表剂的微观分子结构、黏度特性、乳化性、界面张力及驱油效率进行了研究,并与普通中分聚合物进行了对比.结果表明:BⅢ聚表剂分子具有独特的"网状"结构,分子线团尺寸远大于中分聚合物,使其具有更好的液流转向能力;BⅢ聚表剂溶液存在一个临界浓度值,类似于表面活性剂的临界胶束浓度,低于该浓度...     

大庆杏北油田三类油层聚表剂驱油效果及其作用机理分析

利用仪器检测和物理模拟等方法,开展了聚表剂溶液增黏性能、分子线团尺寸Dh、乳化性能、流动特性和驱油效果实验研究。结果表明,聚表剂增黏效果优于"中分"聚合物,当聚合物浓度由600 mg/L增至1600 mg/L时,聚表剂体系黏度增至101.9 m Pa.s,为最初时的8.9倍;"中分"聚合物体系黏度仅为最初时的3.7倍。聚合物浓度相同条件下,溶液中聚表剂分子线团尺寸Dh大于"中分"聚合物;聚表剂溶液的阻力系数和残余阻力系数(22.6和16.4)高于"中分"聚合物溶液(7.5和1.8)。当注入时机为含水率80%,段塞尺寸为0.57 PV,段塞组合方式为"高、中、低"时增油效果最好。     

聚合物表面活性剂分子聚集态结构及其对渗流特性影响研究

聚合物表面活性剂(简称聚表剂)兼具高分子与表面活性剂双重特性,本文利用动态光散射仪(DLS)、扫描电镜(SEM)分别研究了4种聚表剂的分子线团尺寸和微观聚集态结构,并通过岩心流动实验考察了溶液浓度、配液用水等对渗流特性的影响。结果表明,与常规聚合物相比,4种类型聚表剂分子均不同程度出现"交联"反应的特征,呈现出"片状-网状"聚集结构。在相同聚表剂类型条件下,聚表剂浓度愈大,其分子越易于产生"交联",溶液阻力系数和残余阻力系数愈大,当浓度为900mg/L时,"炼化Ⅰ型"的FR最大,为280。在实验溶剂水矿化度范围内,矿化度愈高,聚表剂溶液视黏度愈低,越易于产生"分子内交联反应",而且FR和FRR都有不同程度的升高,升幅约为12%～38%。与Na+相比,Ca2+和Mg2+对四种聚表剂溶液阻力系数和残余阻力系数影响较大,更易于使聚表剂发生"分子内交联反应"。     

色谱分离对聚表剂溶液性能和采出液浓度检测结果的影响

针对矿场实际需求,本文开展了聚表剂(海博Ⅲ型)溶液色谱分离对聚表剂增黏性、溶液黏度稳定性、分子线团尺寸和界面张力影响实验研究,并研究了现有聚合物浓度检测方法对聚表剂驱采出液浓度检测的适应性和应对措施.结果表明,乙醇提纯作用可以使聚表剂化学组成发生变化,即可以去除聚表剂中所含活性物质.由此可见,当聚表剂在多孔介质内运移时,聚合物与活性物质间将发生色谱分离,使聚表剂溶液与原油间界面张力由5.02mN/m升至28.88 mN/m.对比两种标定曲线采出液浓度检测果发现,同一样品,采用提纯后聚表剂标定曲线检测浓度值约为采用提纯前聚表剂标定曲线检测浓度值的55％～60％,采用提纯聚表剂标定曲线进行采出液聚合物浓度标定的准确性更高.图7表3参11     

海上油田特殊黏弹性流体的表征及性能研究

采用黏度计、流变仪、动态光散射仪、岩心流动实验和调驱实验装置,研究了具有特殊黏弹性的交联聚合物凝胶和相应聚合物溶液的黏度、黏弹性、分子线团尺寸Dh、流动特性和调驱增油效果等性能特征。结果表明,调整交联剂浓度可以使相同浓度的聚合物溶液生成以"分子内"交联为主的凝胶或以"分子间"交联为主的凝胶。"分子内"交联会使样品的黏弹性大幅度增加。与相同浓度聚合物溶液相比,"分子内"交联的凝胶的黏度接近,D_h略增大,黏弹性明显较大,阻力系数增加了50多倍,残余阻力系数增加了100多倍,驱油效率提高了6.2%。     

调驱型聚表剂用于二类油层调剖

为探索向层内要油和在层内控水的调整方法,在喇嘛甸油田部分井组开展了二类油层水驱过程中调驱型聚表剂深度调剖现场试验,试验前进行了充分的室内实验研究。实验研究结果表明,调驱型聚表剂溶液的黏度高且稳定性好,抗剪切能力较普通聚合物强;调驱型聚表剂溶液的黏弹性表现不明显;聚表剂经过强剪切阻力系数和残余阻力系数仍然很大。聚表剂驱油及调剖能力室内实验研究表明,调驱型聚表剂注入非均质油层时,具有一定的调剖作用及驱油效果。     

Cr3+、碱和表面活性剂对聚合物分子构型及渗流特性影响

用动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)和岩心驱替等实验方法,研究了Cr³⁺、碱和表面活性剂对聚合物(HPAM)分子线团直径、结构形态和渗流特性的影响.结果表明,Cr³⁺、碱和表面活性剂可以改变聚合物分子线团直径,进而影响聚合物分子结构形态和渗流特性.通过改变Cr³⁺浓度和电解质浓度等实验条件,可以使聚合物分子形成具有不同分子构型的Cr³⁺聚合物凝胶.在高电解质浓度和低Cr³⁺浓度条件下,聚合物分子与Cr³⁺的交联反应主要发生在同一分子内不同支链间,具有"分子内"交联特征.在低电解质浓度和高Cr³⁺浓度条件下,聚合物分子与Cr³⁺的交联反应主要发生在不同分子链间,具有"分子间"交联特征.与相同浓度聚合物溶液相比较,"分子内"聚合物凝胶的表观黏度几乎保持不变,但阻力系数和残余阻力系数却要大得多,且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性.与"分子间"聚合物凝胶相比较,"分子内"聚合物凝胶的分子线团直径较小,但它仍略高于相同浓度聚合物分子线团直径.碱使聚合物分子扩散层厚度减小,分子链卷曲收缩和变粗,分子线团尺寸减小,形成以支状为主、网状为辅的结构形态.表面活性剂使聚合物分子线团稍有减小,结构形态无明显变化.     

聚表剂/S二元复合体系评价及驱油实验

利用室内实验方法研究了聚表剂/S二元复合体系的界面性能、增黏性能、微观结构、乳化性能,据此评价聚表剂二元驱的相关性质,同时进行了聚驱后聚表剂/S二元体系与聚合物/S二元体系驱油效果对比,研究聚表剂/S二元体系的驱油潜力。研究结果表明:含有高质量浓度的聚表剂/S二元体系比含有低质量浓度的聚表剂/S二元体系的界面张力更小,黏度更大,乳化性能更稳定;聚表剂分子具有独特的"网状"结构,分子线团尺寸远大于普通聚合物,使其具有更好的液流转向能力;驱油实验表明,聚驱后聚表剂/S二元体系主段塞提高采收率幅度比聚合物/S二元体系主段塞高11.48百分点,说明聚驱后聚表剂体系有很大的潜力。因此,聚驱后的剩余油可以采用聚表剂/S二元体系进行开发。     

聚表剂溶液的性能和驱油效果实验研究

针对葡北油田的油层特点和高含水开发阶段后期进一步提高原油采收率的要求,在室内进行了聚表剂性能评价,研究了水驱极限含水条件下聚表剂的合理注入参数和驱油效果.通过与普通中分聚合物进行对比发现,聚表剂具有低浓高黏和降低界面张力的能力.室内驱油实验结果表明,选定0.57 PV段塞情况下,聚表剂的驱油效果要比普通中分聚合物驱油效果好,水驱之后聚表剂驱油的采收率达到10%以上.结合葡北油层渗透率较低的实际情况,建议选用的体系黏度为30 mPa·s,此时Ⅲ型聚表剂相应的浓度为600 mg/L,注入段塞大小为0.57 PV,原油采收率的提高值为11.69%.