用三维非均质模型研究聚合物分布规律

为研究聚合物驱后地下滞留聚合物的分布规律及再利用的可行性,利用50 cm×50 cm×10 cm三维模型设计了中间没有隔板和有2个隔板的非均质模型,在饱和实际原油的基础上模拟层间(有隔层)及层内(没有隔层)2种情况下,聚合物驱油后各层聚合物采出总量及吸附滞留量,研究聚合物的吸附滞留规律。结果表明,注入聚合物总量的60%以上吸附滞留在地下,并且中、高渗透层吸附滞留量占90%以上,从分布规律来看,由于后续流体的冲刷,从注入井到采出井,滞留浓度逐渐增加,由于地下吸附滞留量较大,可以进一步开展地下吸附滞留聚合物再利用的可行性研究。     

水溶性聚合物在多孔介质中动态滞留量研究

滞留量是影响聚合物驱油效果的关键因素之一。针对水溶性聚合物在现场应用条件的局限性,利用淀粉-碘化镉比色法研究了聚丙烯酰胺水溶液在人造均质岩心中的动态滞留规律,并考察了高岭土、表面活性剂对其滞留量产生的影响。结果表明,溶液中含有表面活性剂时,聚合物的滞留量减少;高岭土的存在使聚合物在岩心中的滞留量增加,随着高岭土含量的增加,滞留量增大。表活剂与聚合物同时存在时,二者之间会发生一定的相互作用,在岩石表面会产生竞争吸附,造成其有效含量降低,因此要保证驱油效率的提高,应当依据二者对提高采收率的贡献及吸附滞留的差异对其浓度进行适当的调高。     

滞留聚合物对示踪剂扩散特征影响实验研究

聚合物驱后,地层内滞留的聚合物会对示踪剂扩散产生影响,形成不同于水驱阶段的渗流机理和扩散特征.设计仿真孔隙模型进行微观实验,对聚合物驱后示踪剂扩散进行了微观渗流机理研究,确定聚合物驱后滞留聚合物对示踪剂扩散的影响因素包括示踪剂不可及孔隙体积、示踪剂滞留和滞留聚合物质量浓度差异.设计填砂管驱替实验,定量分析了不同渗透率和不同质量浓度的聚合物段塞条件下,聚合物驱后滞留聚合物对示踪剂的运移和产出特征曲线的影响,印证了微观实验结果.驱替实验结果表明,由于滞留聚合物影响而导致示踪剂不可及孔隙体积倍数为0.05～0.2;滞留聚合物会对示踪剂产生吸附滞留影响;示踪剂在滞留聚合物质量浓度差异中出现差异化扩散.     

聚驱滞留聚合物对无碱二元复合体系影响研究

通过物理模拟试验研究了聚驱后聚合物滞留量随推进距离的变化规律,对比分析了有无聚驱在无碱二元复合体系中聚合物和表面活性剂滞留量随推进距离的变化规律。结果表明,聚驱聚合物滞留量随推进距离增加近似呈指数关系递减,同时注入端区域滞留大量聚合物。近注入端剩余油饱和度较低,复合体系损失少;注入端附近聚合物滞留量较高,有效减缓复合体系的滞留损失,滞留聚合物能保护复合体系,有助于复合体系进入剩余油饱和度较高的地层深部,提高聚驱后复合驱采收率。     

聚合物吸附滞留规律及性能变化研究

建立了密闭取芯井岩芯中微量聚合物的分离及浓度、相对分子质量和水解度的测试方法;利用建立的方法研究了地层中残留聚合物的性能变化,分析了聚合物在聚驱后油层中平面、层内及层间的吸附滞留规律,研究了聚合物吸附滞留量与剩余油饱和度的关系;并利用红外光谱、扫描电镜等方法研究了地层中残留聚合物的结构和形态变化。研究发现：聚驱后聚合物的性能发生了较大变化,水解度增加约50％左右,相对分子质量约为原始聚丙烯酰胺的1／10,其主要成分仍为聚丙烯酰胺,主要以絮状集聚的形式存在于地层中;聚驱后聚合物在平面上普遍存在吸附滞留,且剩余油富集的地方吸附滞留量较低。     

渤海SZ 36-1油田注聚井聚合物吸附规律

聚合物在地层孔隙中的吸附滞留会导致岩心渗透率下降甚至出现堵塞,本文针对渤海SZ 36-1油田聚合物驱井用的疏水缔合聚合物AP-P4,利用紫外分光光度计,在建立了聚合物溶液吸光度标准曲线基础上,探究了聚合物浓度、砂砾粒径、剂砂比以及温度对其静态吸附的影响规律;通过测试岩心损害率得到聚合物动态滞留规律。研究结果表明,疏水缔合聚合物AP-P4的静态吸附量随注入聚合物浓度的增加,砂砾粒径的减小及剂砂比的增大而增大,随温度的升高,吸附量逐渐减少;岩心损害率随岩心渗透率的减小而增大,随聚合物浓度的增大而增大,渗透率为161×10~(-3)μm~2的岩心经2000 mg/L的AP-P4溶液驱后损害率高达99.58%,说明疏水缔合聚合物AP-P4在岩心内发生了严重的吸附滞留,造成岩心渗透率明显下降。图7表4参15     

聚合物的静态吸附机理研究

聚合物在流经多孔介质过程中,由于表面吸附和聚合物分子间的相互作用而产生滞留,影响驱油效果。采用淀粉-碘化镉法测得了绥中36-1油田不同粘土矿物对大庆LD10-1聚合物的吸附量,分析了聚合物在浓度、温度发生变化时对粘土矿物吸附量的影响,并得出单位质量粘土矿物对聚合物吸附的变化规律：粘土矿物随大庆LD10-1聚合物浓度的增加单位质量吸附量逐渐增大,随着水浴温度的增加单位质量吸附量逐渐下降。     

ASP三元复合体系中各驱油剂在大庆岩心砂上的滞留研究

选取大庆油层岩心进行岩心流动实验，测定了两种ASP三元复合体系中四种驱油剂在含油、不含油条件下的饱和滞留量和注入0．3PV时的滞留量，得出在含油岩心中，碱、表面活性剂和疏水缔合聚合物的滞留量都小于在不含油岩心中的滞留量，表面活性剂和疏水缔合聚合物在氢氧化钠体系中的滞留量小于碳酸钠体系中的滞留量。     

聚合物的滞留类型及相应的测定方法

介绍了聚合物的动、静态滞留类型及相应的四种测定方法（物质平衡法、聚合物／示踪剂大段塞法、循环法和静态法）。对不同方法所测得的滞留量的差异进行了综合分析，循环法和静态法所测定的都是其对应的特定的滞留量，物质平衡法和聚合物／示踪剂大段塞法都可以测定聚合物流经多孔介质之后的饱和滞留量。最后又提出了测定聚合物滞留量时应注意的若干问题。     

疏水缔合聚合物三元复合体系的静动态吸附行为

针对大庆油田条件下疏水缔合聚合物ASP三元复合驱新配方,研究了两种复合体系中各驱油剂的吸附量并对其特征进行了分析。通过岩心流动实验,测定了两种ASP三元复合体系中四种驱油剂在含油、不含油条件下的饱和滞留量和注入0.3PV时的滞留量。研究结果表明,在复合体系中,碱和表面活性剂在大庆岩心砂上的吸附都符合Langmuir吸附,吸附等温线为L型;疏水缔合聚合物的吸附等温线是由L型和H型组合而成,吸附等温线出现最高点,表现出多层吸附的特征;氢氧化钠的吸附量和滞留量都大于碳酸钠的吸附量和滞留量;表面活性剂和疏水缔合聚合物在氢氧化钠复合体系中的吸附量都小于碳酸钠复合体系中的吸附量;碱和表面活性的滞留量都小于在大庆岩心砂上的吸附量,而缔合聚合物的滞留量却大于吸附量;含油岩心中,碱、表面活性剂和疏水缔合聚合物的滞留量都小于在不含油岩心中的滞留量。结论对ASP复合驱体系的组成、段塞设计、油藏数值模拟等有一定的参考价值。     

复合体系长距离运移过程中碱对组分损失的影响

为揭示化学复合驱体系在地下长距离运移过程中组分浓度及吸附滞留量的变化规律,确定碱对组分损失的影响,用自行研制的30 m长填砂物理模型模拟表面活性剂/聚合物(二元)、碱/表面活性剂/聚合物(三元)复合体系的驱油过程,通过测量模型沿程不同位置处样品组分的浓度,研究了复合体系各组分的损失、滞留规律以及碱对降低表面活性剂和聚合物损失的作用。结果表明,复合体系长距离运移过程中,NaOH、表面活性剂重烷基苯磺酸盐(HABS)和部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)大量吸附滞留于近井地带(占模型总长0~23.3%),其浓度随运移距离的增加而降低,随注入体积的增加降幅变缓。NaOH可在占模型总长23.3%的距离内分别降低HPAM和HABS滞留量9.69%和9.32%,使这一部分组分进入深部地带。长距离运移条件下碱对降低聚合物和表面活性剂组分损失的作用有限。     

聚丙烯酰胺在油层岩石中的滞留

本文用英国联合胶体公司提供的三种聚丙烯酰胺和一种国产聚丙烯酰胺,在大庆油田的油层岩心上进行静态吸附与滞留作用的实验研究,应用淀粉-碘化物显色法检测聚合物浓度的技术,测量了不同表面性质砂岩的静态吸附量及在油层岩石中的滞留量,并对实验结果作了多方面的讨论。     

聚合物滞留率对特低渗透非均质油藏调堵效果的影响 ——以长庆西峰油田某边底水天然能量开发油藏为例

为研究聚合物的滞留率对特低渗透非均质油藏调堵效果的影响,利用人造非均质储层模型开展注聚合物-天然能量开采模拟实验。借助自主设计的边底水油藏天然能量开采模拟实验装置,实现了室内开采实验对目标油藏矿场开发特征的精准模拟,明确了聚合物滞留率对控水、保压、稳油和提高采收率效果的影响。实验结果表明,提高聚合物在高渗透层的滞留有助于控制水窜、抑制油藏压力降低速度,对延长油井稳产期效果明显。此外,采收率与聚合物滞留率为非单调变化规律,即存在一个采收率达到峰值的最佳聚合物滞留率;以最佳聚合物滞留率为界,聚合物滞留率过小或者过大,采收率均明显降低。对于目标油藏,适宜的聚合物滞留率为70%～82%,其适宜的注入量为高渗透层孔隙体积的0.3～0.6倍。由此可知,特低渗透非均质油藏调堵工艺需要控制聚合物适宜的注入量和适度的滞留率。     

聚合物的滞留类型及相应的测定方法

介绍了聚合物的动，静态滞留类型及相应的四种测定方法（物质平衡法，聚合物／示踪剂大段塞法，循环法和静态法）对不同方法所测得的溜留量为差异进行了综合分析，循环法和静态法所测定的都是其对应的特定的滞留量，物质平衡法和聚合物／示踪剂大段塞法都可以测定聚俣物流经多孔介质之后的饱和度滞留量，最后又提出了测定聚合物滞留量时应注意的若干问题。     

高岭土对聚丙烯酰胺静吸附与动滞留的影响

在三次采油领域里,吸附滞留量是影响化学剂驱油效果的关键因素之一。结合现场实施注聚采油工艺出现的各种问题,在基础理论的指导下,通过室内模拟实验45℃条件下,利用淀粉-碘化镉比色法研究了聚丙烯酰胺水溶液在不含油石英砂中的静态吸附及人造均质岩心中的动态滞留规律,并考察了高岭土对其滞留量产生的影响。实验结果表明,吸附等温线基本符合S型,溶液浓度在1 200 mg/L附近达饱和吸附;高岭土的存在使聚合物在石英砂中的吸附量及岩心中的滞留量增加,随着高岭土含量的增加,吸附滞留量由0.353 mg/g增加到0.794 mg/g。相同实验条件下,吸附量要远远多于滞留量。     

河南油田聚合物驱地层堵塞机理研究

针对河南油田注聚区面临的地层堵塞问题,进行了污水及污水配制聚合物的长岩心注入性试验,分析了影响聚合物注入性的各个因素及堵塞机理。结果表明：由于水质不合格造成了河南油田注聚区块污水对岩心的伤害;影响堵塞程度的主要因素有注入速度、岩石渗透率及聚合物浓度;注入速度一定时,岩石渗透率越小,注入浓度越高,吸附滞留量越大,堵塞也越严重;且在一定注入速度范围内,速度对渗透率大的岩心影响较小,而对于渗透率小的岩心,随注入速度的增加,吸附滞留量增大,堵塞在深部并随注聚过程的深入而加剧。     

高分子聚合物在储集层孔隙介质中的滞留机理

本文阐述了高分子聚合物在孔隙介质表面上的吸附和由于机械捕集所引起的高分子聚合物在孔隙介质中的滞留,是高分子聚合物在储集层孔隙介质的总滞留量中起主要作用的因素。毛细管吸附模型可用以描述高分子聚合物在孔隙介质中的单层吸附作用,渗滤捕集机理可解释孔隙介质中裂缝和压缩位置上所引起机械捕集高分子聚合物的滞留作用及其与流动速率的关系。     

部分水解聚丙烯酰胺在多孔介质中的动态吸附规律研究

研究了胶乳型部分水解聚丙烯酰胺在人造岩心中的动态吸附规律。考察了含盐量、聚合物浓度、岩心渗透率对吸附的影响,提出了饱和吸附滞留量的概念和不可入孔隙体积的近似计算方法,对试验结果进行了多方面的讨论。     

利用聚合物驱产出液浓度剖面模型确定不可入孔隙体积和滞留孔隙体积

聚合物驱数值模拟中不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积等物理化学参数往往不易准确获得，严重影响了聚合物驱数值模拟结果和矿场动态预测效果。该文以聚合物驱互溶驱替理论为基础，介绍了聚合物驱产出液浓度剖面模型的测定与分析方法。实验测得了大庆油层条件下的聚合物驱产出液浓度剖面模型，求出了相应的不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积。通过浓度剖面模型确定不可入孔隙体积和吸附滞留孔隙体积的方法，具有操作简单、准确、易于掌握等特点。研究成果对聚合物驱数值模拟技术、聚合物驱方案设计和矿场动态监测有指导意义。     

聚合物凝胶在多孔介质中封堵效果实验

为了分析聚合物凝胶在多孔介质中的封堵规律,利用岩心实验结合核磁共振(NMR)、扫描电镜(SEM)微观分析技术,从聚合物浓度、注入速度及注入量的角度研究凝胶对岩心的封堵效果。结果表明:在一定的凝胶体系实验条件下,当凝胶浓度升高时,突破压力和封堵率提高,核磁共振T_2谱峰面积逐渐缩小,水占岩心孔隙度分量逐渐下降,凝胶在岩心中的运移能力变弱,胶体滞留量增多,封堵性能变好;较快的凝胶注入速度会导致岩心突破压力和封堵率降低,核磁共振T_2谱峰面积增大,水占孔隙度分量升高,岩心中的凝胶滞留量减少,封堵效果变差;当凝胶注入量增加时,压力曲线变化幅度逐渐增大,突破压力和封堵率提高,核磁共振T_2谱峰面积逐渐减小,水占孔隙度分量下降,岩心中各处的凝胶滞留量大幅提高,胶体的运移能力下降,封堵效果变好。