Cr^3＋交联聚合物分子构型及渗流特性

针对油田生产的实际需求,利用理论分析和仪器检测方法,对Cr^3＋交联聚合物分子构型和渗流特性进行了研究,并对机理进行了分析。结果表明,通过预先改变成胶条件,可以使Cr^3＋交联聚合物形成不同的分子形态,当低矿化度水配制Cr^3＋交联聚合物溶液时,交联反应主要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。高矿化度水配制Cr^3＋交联聚合物溶液时,交联反应主要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,凝胶表观黏度略高于相同浓度的聚合物溶液,但阻力系数和残余阻力系数要比相同浓度的聚合物溶液大得多,且其残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性。     

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.     

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.     

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.     

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"。     

聚合物弱凝胶在高盐中低渗条件下的渗流特性 及影响因素*

为提高长庆高盐油藏采收率,以长庆油田油藏地质特征和流体性质为模拟对象,研究了聚合物弱凝胶的渗流特性及影响因素,分析了作用机理。结果表明,影响聚合物弱凝胶渗流特性的因素较多。随聚合物浓度、相对分子质量、注入水矿化度和Cr³⁺浓度增加,聚合物弱凝胶的阻力系数(Fr)和残余阻力系数(F(rr))增大,驱替过程中注入压力增加;随岩心渗透率减小,Fr和F(rr)增加,注入压力增加。不同类型聚合物交联生成的弱凝胶对岩心的封堵效果不同。与相同浓度的聚合物溶液相比,尽管聚合物弱凝胶视黏度略为减小,但其Fr和F(rr)较大,且F(rr)大于Fr,液流转向能力良好。水稀释引起弱凝胶分子链舒展和吸水水化膨胀是造成弱凝胶分子聚集体尺寸增大、岩心孔隙内滞留和封堵作用增强的主要原因。图6表9参25。     

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%。     

速溶聚合物及其Cr3+凝胶渗流特性

与陆地油田相比较,海上平台空间狭小,对聚合物配注设备工艺和聚合物溶解速度提出了更高要求。依据海上油田矿场实际需求,本文针对渤海主要油田油藏地质和流体条件,对“速溶”聚合物产品的溶解性及其聚合物溶液和Cr³⁺凝胶黏度特性、流变性、黏弹性、分子线团尺寸和渗流特性进行了实验研究。结果表明,在渤海主要油田油藏温度和溶剂水矿化度条件下,“速溶”聚合物溶解性优于“高分”聚合物,同时表现出较强的增黏性、流变性和黏弹性。与聚合物溶液中“线性支链状”聚集体相比较,Cr³⁺聚合物凝胶内聚合物分子以“局部网状”聚集体为主,柔性变差,刚性增强,渗流阻力增加。在后续水驱过程中,注入水稀释作用导致滞留岩心孔隙内Cr³⁺聚合物凝胶分子线团尺寸Dh增加,其增加的渗流阻力大于因部分滞留聚合物离开岩心而减小的渗流阻力,这导致Cr³⁺聚合物凝胶注入压力升高,残余阻力系数大于阻力系数,表现出与聚合物溶液不同的渗流特性。     

低渗透油藏深部调驱剂筛选及其效果评价

压裂投产是低渗透油田开发常用的技术措施,可以大幅度提高油井单井产油量,但注入水也容易沿裂缝突进,造成含水快速升高,影响水驱开发效果。本文针对低渗透油藏地质特征和流体性质,采用仪器检测和物理模拟方法进行了调驱剂筛选及其与油藏岩心配伍性研究,在此基础上开展了调驱效果及其注入参数优化物理模拟实验研究。结果表明,通过添加矿化度调节剂,可以形成具有"分子内"交联结构特征的Cr3+聚合物凝胶(调驱剂),它与低渗透油层孔隙间具有良好的配伍性,具有较大的阻力系数和残余阻力系数,而且残余阻力系数大于阻力系数。注入时机愈早、调驱剂用量愈大,调驱增油效果愈好。考虑技术经济效果,推荐调驱剂段塞尺寸为0.025~0.05 PV,"低分"聚合物浓度CP为500~700 mg/L,聚合物溶液与Cr3+质量比为270∶1,矿化度调节剂0.4%~0.8%,水驱基础上提高采收率14%~18%。图5表3参12