疏水缔合聚合物对高温稠油油藏的驱油效率室内研究

疏水缔合水溶性聚合物是亲水性大分子链上带有少量疏水基团的水溶性聚合物。室内研究结果表明：该聚合物溶液具有优良的耐温、抗盐和抗剪切性能。岩心驱替实验结果表明：在高温、高矿化度、稠油油藏条件下，该聚合物可提高采收率7．6％以上，具有广阔的应用前景。     

驱油用聚合物PF1的合成与性能评价

鉴于部分水解聚丙烯酰胺在高温、高矿化度油藏中聚合物溶液的增粘作用明显丧失，且柔性链易于剪切降解的缺陷，采用加入增强聚合物链刚性与耐温性的长链疏水单体以及强极性单体的方法，改善聚合物的水溶性与耐温抗盐性，合成了三次采油用聚合物PF1，研究了引发温度对聚合物分子量的影响，以及极性单体、疏水单体的浓度对聚合物在复合盐水溶液中表观粘度的影响，进一步评价了聚合物的抗剪切性。当疏水单体与极性单体的含量分别在0．5％、6％及引发温度在11℃时，该聚合物驱油剂PF1具有很好的增粘性与抗剪切性，其性能可满足不同矿化度油藏聚合物驱油要求。     

缔合聚合物耐温抗盐性能评价

疏水缔合聚合物分子间可产生具有一定强度而又可逆的物理缔合,使聚合物体系具有良好的增粘、耐温、耐盐、抗剪切特性.在文、卫、马油田的高温高盐油藏条件下,对缔合聚合物性能进行评价,并与HPAM、AMPS聚合物进行对比.结果表明:缔合聚合物体系具有良好的抗温、抗盐及剪切恢复性能,在95℃、305块注入污水配制条件下和75℃、95块注入污水配制条件下,1 500mg/l浓度时的体系粘度可达到11.6 mPa·s和16.5 mPa·s;缔合聚合物具有理想的抗Fe3 离子的作用,不必考虑配制容器和注入设备产生的Fe3 离子对聚合物溶液粘度的影响;在同浓度下(＞1 000 mg/l),与聚丙烯酰胺、AMPS聚合物常温增粘特性相比,缔合聚合物粘度高于前二者两个数量级以上.     

“ β - 环糊精/疏水缔合聚合物” 体系性能及其渗流特性#br# — — —以大庆油田南三区储集层条件为例

疏水缔合聚合物具有优良的增黏性和抗盐性, 但其“ 网状” 分子聚集体与储集层孔喉间适应性成为石油科技人员关注的问题。针对矿场实际需求, 以油藏工程、 物理化学和高分子材料学等为理论指导, 以化学分析、 仪器检测和物理模拟等为技术手段, 以大庆南三区储集层地质和流体为研究对象, 开展了改善疏水缔合聚合物储集层适应性方法和效果实验研究。结果表明, 随β - 环糊精质量分数增加, 疏水缔合聚合物溶液黏度呈现先快速降低后趋于平稳趋势。当β - 环糊精质量分数为0. 0 7%时, 疏水基团间缔合作用受到完全抑制, 此时的黏度值为聚合物溶液本体黏度。β - 环糊精可以减小疏水缔合聚合物分子聚集体尺寸, 扩大聚合物分子线团储集层波及范围, 进而改善疏水缔合聚合物油藏适应性。     

分子间高缔合比例疏水缔合聚合物研究(Ⅲ)

对ANPE-HAWP的增粘、耐温、抗盐和抗剪切性能进行了研究和评价,实验结果表明:ANPE-HAWP溶液具有临界缔合浓度(CAC );其耐温抗盐特性明显不同于P(AMPS-AM)参比样品;ANPE-HAWP的溶液结构具有快速可逆恢复的特点,剪切作用对ANPE-HAWP溶液结构所造成的破坏与自发进行的疏水缔合结构恢复的趋势可以达到动态平衡.拟合直线交点法对不同类型疏水缔合聚合物临界缔合浓度的测试结果说明ANPE-HAWP中的疏水基团能够更有效地参与分子间缔合结构的形成,从而在较低的浓度下形成了空间网络结构,从而初步验证了设计分子间高缔合比例HAWP是合理的和可行的.     

氨酯型疏水缔合水溶性聚合物的合成

采用自由基胶束聚合的方法合成了侧链上含有两个苯坏和长链烷基的氨酯型疏水缔合水溶性聚合物，探讨了不同侧链链长的疏水聚合物及不同表面活性剂下共聚物溶液的增粘效果，当侧链上烷基碳原子数n=8及用十二烷基苯磺酸钠作表面活性剂量，共聚物具有较好的增粘性能。对聚合物的合成条件进行了研究，结果表明合成聚合物的最佳实验条件为：引发剂浓度0.2%，疏水单体摩尔用量0.5%，丙烯酰胺（AM）浓度10％－15％，表面活性剂用量0.75%。     

分子间高缔合比例疏水聚合物研究(Ⅰ)

分析了目前疏水缔合聚合物在研究和应用中的存在问题,认为主要原因是聚合物分子结构设计不当和聚合反应控制不当.分析了环境-疏水缔合作用-HAWP流变性之间的相互作用关系,认为疏水缔合作用是HAWP水溶液中形成可逆的超分子结构和溶液保持其结构流体特性的根本原因,而分子设计的手段可以实现对分子链内缔合/分子链间缔合动态平衡的调节.分析了疏水缔合作用与HAWP溶液耐温抗盐性能之间的关系,提出了设计分子间高缔合比例疏水缔合聚合物的分子设计目标:通过调节所引入疏水基团参与溶液超分子缔合结构的效率,使其溶液的耐温抗盐性能得到进一步提高,同时尽可能降低因疏水基团的引入带来的负面影响.     

“β-环糊精/疏水缔合聚合物”体系性能及其渗流特性——以大庆油田南三区储集层条件为例

疏水缔合聚合物具有优良的增黏性和抗盐性,但其"网状"分子聚集体与储集层孔喉间适应性成为石油科技人员关注的问题。针对矿场实际需求,以油藏工程、物理化学和高分子材料学等为理论指导,以化学分析、仪器检测和物理模拟等为技术手段,以大庆南三区储集层地质和流体为研究对象,开展了改善疏水缔合聚合物储集层适应性方法和效果实验研究。结果表明,随β-环糊精质量分数增加,疏水缔合聚合物溶液黏度呈现先快速降低后趋于平稳趋势。当β-环糊精质量分数为0.07%时,疏水基团间缔合作用受到完全抑制,此时的黏度值为聚合物溶液本体黏度。β-环糊精可以减小疏水缔合聚合物分子聚集体尺寸,扩大聚合物分子线团储集层波及范围,进而改善疏水缔合聚合物油藏适应性。     

疏水缔合聚合物驱油数学模型

为了研究疏水缔合聚合物驱油规律和动态,建立了疏水缔合聚合物驱油数学模型.根据室内对疏水缔合聚合物溶液结构的研究成果,采用聚合物线形体和聚合物聚集体共同描述疏水缔合聚合物溶液在多孔介质中的性质变化和渗流特性,同时考虑了疏水缔合聚合物溶液在不同孔渗条件下水相相对渗透率降低能力、不可入孔隙体积系数的变化、吸附滞留与建立流动阻力的关系等物化问题.利用模型对岩芯驱油实验结果进行了拟合,数值模拟结果与实际岩芯驱油结果基本一致.表明该模型能够有效描述疏水缔合聚合物溶液的驱油动态,为疏水缔合聚合物驱的理论研究和现场分析提供了研究方法.     

水溶性疏水缔合聚合物链刚性对其性能的影响

在C18DMAAC和AM两种单体的基础上引入含有芳香基团的单体苯乙烯,得到AM/C18DMAAC/Styrene三元共聚物,主要来考察链刚性的增加对聚合物的溶解性、耐温抗盐性、抗剪切性以及临界缔合浓度的影响.研究表明随着链刚性的增加聚合物的溶解性能略有下降,而耐温抗盐性能以及抗剪切性明显增加,同时链刚性增加可以使疏水缔合聚合物的临界缔合浓度降低,并且链刚性越大二临界缔合行为越明显.说明链刚性的增加对疏水缔合聚合物性能改善作用显著.     

稠油厚油层聚驱驱油效率和波及系数贡献研究

M断块属于稠油厚油层油藏,进入聚合物驱开发后如何进一步挖潜和提高采收率尤为重要。过去在提高采收率理论研究过程中主要关注的是波及体积和驱油效率对采收率的影响,对于波及体积和驱油效率对提高采收率的贡献研究较少。现有方法确定的驱油效率和波及系数存在精确度低的缺陷,且计算可靠性和准确性也无法得到验证。采用室内物理模拟实验手段,以电阻-含油饱和度关系曲线为研究基础,研究了M断块聚合物驱油过程中不同层位及不同位置驱油效率与波及体积的变化特征,探讨了聚合物驱驱油效率与波及体积对提高采收率的贡献值。结果表明,聚驱主要贡献为扩大各层波及体积,中渗层对于采收率贡献达到61.79%,其次是高渗及特高渗透层,贡献率为34.48%,而低渗层仅为3.73%。     

GD油田含聚含油污水复配絮凝剂体系实验研究

针对GD油田含聚含油污水黏度高、 含油量高、 悬浮颗粒多的特点, 而常规单一絮凝剂用量高、 絮凝体 松散、 成本高的缺点, 以除油率和去浊率为评价指标, 采用烧瓶实验对3种无机絮凝剂和2种有机高分子絮凝剂进行 絮凝效果评价, 优选出了质量浓度为1 0 0m g / L的无机絮凝剂聚氯化铝铁和质量浓度为4 0m g / L的有机高分子絮凝 剂P AM - 4为单一絮凝剂的最佳试剂。将两者组成复配体系后, 优选出最佳的絮凝剂经过复配絮凝剂体系处理后的 污水除油率和去浊率分别为9 2. 3%和9 0. 7%, 并评价了絮凝温度、 污水p H 及沉降处理时间对复配絮凝剂体系絮凝 性能的影响。结果表明, 该絮凝剂体系在4 0~6 0℃, p H为6~9及较长的沉降时间下, 处理效果最好。该体系在同 类含聚含油污水处理中应用前景较好。     

聚合物传输运移能力与驱油效果关系研究

聚合物在多孔介质内扩大注入水波及体积是聚驱提高采收率的主要机理。考察了聚合物的传输运移和驱油效果。结果表明,聚合物驱油剂黏度与驱油效果不存在正相关性,等质量浓度的“抗盐”聚合物黏度（52.4 mPa?s）高于“高分”聚合物黏度（35.6 mPa?s）,但与储层孔喉结构配伍性、注入性和抗剪切性差;“抗盐”聚合物驱替整体采收率增幅（6.94%）低于“高分”聚合物驱替整体采收率增幅（18.94%）,与等黏度或等质量浓度的“高分”聚合物相比,“抗盐”聚合物的扩大波及体积能力差。     

井筒中超、特稠油开采用抗盐降粘剂室内研究

介绍了一种适用于高矿化度条件下的新型水溶性降粘剂,主要针对新疆某油田水资源缺乏、油品为特超稠油的井筒降粘问题,其配方为0.05%HSF 0.05%XY-1 0.05%W.这种降粘剂具有显著的抗盐性能,实验中用进行简单水处理后的地层采出水配制该降粘剂,对于超、特稠油能起到显著的降粘效果.并探讨了一种油溶性降粘剂,对高含沥青质胶质稠油的降粘研究做出了有益的尝试.     

合成高温热定型机润滑油的研制

以环氧乙-丙烷齐聚物为基础油，加入适量抗氧剂、降锈剂等多种添加剂，研制出合成高温热定型机润滑油，质量指标达到德国、英国高温链条油规格要求．     

聚氯乙烯聚结处理含油废水研究

采用聚结材料处理含油废水,通过紫外分光光度法测定处理前后吸光度变化,计算油的去除率。考察了聚结材料种类、反应温度、停留时间、聚结材料质量浓度等对油的去除率的影响。结果表明,采用聚氯乙烯作为聚结材料,反应温度为60℃,聚结材料质量浓度为0.6g/mL,停留时间为10min时,含油废水中油的去除率可达60%以上。     

乳化树脂深部调驱剂研究

针对河口飞雁滩油田聚驱后含水上升和产量递减快的问题,研制一种由油溶性合成高分子和表面活性剂复配而成的乳化树脂深部调驱剂,调驱剂在水中可形成粒径小于2μm的稳定分散体系。该技术主要利用炼油中油溶性树脂由催化裂化的副产物聚合而成,属线性高分子。室内合成系列油溶性树脂,从而使该调驱剂中的高分子组分在地层中遇到水时先软化后聚合,形成可堵塞水道的成分,当高分子组分在地层中遇到油时,高分子可溶解在油中,具有堵水不堵油的优良性能。调驱剂中的活性剂成分可降低油水界面张力,起到提高洗油效率的作用。     

强碱三元复合驱后提高采收率新方法#br# ———以大庆杏树岗油田为例

为了探究强碱三元复合驱后进一步提高采收率的措施,以大庆杏树岗油田为实验平台,以采收率、含 水率和注入压力为评价指标,在恒速和恒压条件下开展了强碱三元复合驱后进一步提高采收率方法增油效果实验 研究。结果表明,强碱三元复合驱后注入高浓度聚合物溶液、无碱二元复合体系和弱碱三元复合体系都可以进一步 提高采收率,其中高浓度聚合物驱增油效果较好。后续注入压力升高幅度愈大,采收率增幅愈大。考虑到大庆油田 储层以及设备耐压能力的制约,结合经济技术效果的综合评价,无碱二元体系更具有应用前景。     

糖脂类生物表面活性剂在采油中的应用

铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)KO5-2-9所产表面活性剂能将水的表面张力降至26.6 mN/m,对柴油的乳化指数为72.6%,临界胶束浓度(CMC)为85.82mg/L。红外光谱分析显示该表面活性剂为一 种糖脂类生物表面活性剂。以表面张力(ST)和乳化指数(E₂₄)为评价指标,对比生物表面活性剂和化学表面活性剂 对温度、矿化度和酸碱度的稳定性,结果表明生物表面活性剂在高温、高矿化度以及高碱度的极端环境下仍具有较 高的表面活性和乳化能力,较化学表面活性剂更具优势。生物表面活性剂物理模拟驱油实验提高采收率8%以上, 在微生物采油中具有广阔的应用前景和重要的利用价值。     

稠油泡沫驱起泡剂体系的研究

稠油油田泡沫驱过程中,单一起泡剂性能不稳定,针对这一难点问题,设计了一种新型泡沫驱起泡剂体系。采用Waring⁃Blender搅拌法,以泡沫综合指数和耐温抗盐性能为评价指标,对初步筛选得到的甜菜碱、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）和十二烷基硫酸钠（SDS）4种起泡剂进行优选,最优起泡单剂为甜菜碱、CTAB。将两种起泡单剂进行不同比例的筛选,最终优选出质量比2∶1的CTAB与甜菜碱体系,并对其进行洗油能力测试和填砂管模拟实验。结果表明,该起泡剂体系耐温抗盐性好,洗油能力强,并且在填砂管模拟实验中对蒸汽驱加泡沫驱与蒸汽泡沫交替注入驱两种驱替方式进行对比,发现将蒸汽和泡沫流体交替注入油藏的驱油方式得到的原油采收率可达60.7%,具有一定的参考价值。