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。     

疏水缔合聚合物在地层多孔介质吸附特性研究

针对海上稠油油藏聚合物驱用的疏水缔合聚合物,本文通过淀粉-碘化铬比色法研究了相对分子质量、水解度以及浓度的变化对其静态吸附量的影响,同时还测定了聚合物在人造岩心中的动态吸附量。研究表明疏水缔合聚合物的静态吸附量随相对分子质量的减小而缓慢降低;经剪切降解后,聚合物的相对分子质量由943.72×104降至245.22×104时,其吸附量的保留率仍能达到75.5%;通过加入氢氧化钠改变聚合物的水解度,聚合物的吸附量随水解度的增大而缓慢降低,水解度由33.78%增至66.82%时其吸附量的保留率高达97.9%;聚合物的吸附量随浓度的增大先显著增加后趋于平缓,具有典型的朗格缪尔吸附曲线特点。聚合物在人造岩心中的动态吸附量测试结果表明静态吸附量约为动态吸附量的10倍。     

聚合物驱后地层残留聚合物相对分子质量和水解度变化对其再利用效果的影响

聚合物在地层渗流过程中相对分子质量和水解度发生变化,地层残留聚合物以低相对分子质量和较高水解度的形态存在。通过再利用剂与地层残留聚合物作用,以残余阻力系数作为指标来评价地层残留聚合物相对分子质量和水解度变化对其再利用效果的影响。研究结果表明,即使聚合物相对分子质量降低,水解度升高或者两者同时变化,残余阻力系数均减小,但减小幅度不大,且仍比单纯聚合物溶液存在时的残余阻力系数大。这说明了相对分子质量降低和水解度的地层残留聚合物仍可以再利用,与再利用剂形成不同强度冻胶,封堵高渗透层,达到深部调剖作用。可视化试验结果也证明了此观点。     

聚驱采出水中残余聚合物特性及分子聚集形态

针对聚驱采出水中残余聚合物的黏浓关系、相对分子质量、水解度、ζ电位、吸附性等方面的特性和分子聚集形态进行了分析和研究,结果表明:驱油用聚合物HPAM经过地层作用后,其性质发生了较大的变化,浓度、黏度和相对分子质量显著降低,水解度和采出水ζ电位升高;再配聚时,新聚合物吸附量随残聚浓度升高而降低;当质量浓度达到400 mg/L以上时,残聚分子间出现聚集、缠绕和交联现象,形成显著的立体三维网络结构。残余聚合物特性的变化,将增大含聚污水处理难度,沉降时间将延长。然而这些变化可能对含聚污水再配聚后的驱油效果具有积极作用。     

聚驱后地层残留聚合物性能变化对再利用的影响

残留聚合物性能变化主要是指分子量和水解度的变化。聚驱后地层大量残留的聚合物是以低分子量高水解度的形态存在的。利用聚合物与絮凝剂作用后的沉降体积评价聚合物性能变化对再利用的影响。研究表明，聚合物分子量降低，水解度升高或者两者同时变化，沉降体积均减小，但是仍有很高的保留率。这说明分子量降低和水解度升高的聚合物仍可以再利用，即残留聚合物与絮凝剂作用产生絮凝体封堵大孔道，达到深部调剖作用。     

INFLUENCING FACTORS OF INACCESSIBLE PORE VOLUME OF POLYMER FLOODING BY SINGLE SLUG METHOD

聚合物不可入孔隙体积直接决定聚合物驱的波及系数,影响聚合物在孔隙介质中的流动性.采用单段塞法评价了岩心渗透率、部分水解聚丙烯酰胺相对分子质量、质量浓度、注入速度、温度、矿化度等因素对不可入孔隙体积的影响规律.结果表明:渗透率越高,部分水解聚丙烯酰胺分子可进入的孔隙体积分数增加,不可入孔隙体积分数越小;部分水解聚丙烯酰胺相对分子质量越大,平均分子链尺寸越大,分子线团能进入的孔隙体积分数越小,不可入孔隙体积分数越大;部分水解聚丙烯酰胺质量浓度越高,分子线团互相缠绕、重叠,流动速度减缓,在大孔隙中的吸附滞留量增加,地层残留的部分水解聚丙烯酰胺通过调剖作用使后续更多分子流入微小孔隙,不可入孔隙体积分数越小;随注入速度增大,注采压差增加,分子线团越容易流入相对狭小的孔隙中,不可入孔隙体积分数减小;随温度升高,分子内能增加,分子链卷曲更加厉害,且溶剂化作用减弱,水膜厚度减小,分子线团的体积变小,不可入孔隙体积分数减小;随矿化度增加,部分水解聚丙烯酰胺分子链会更加卷曲,不可入孔隙体积分数减小.聚合物不可入孔隙体积不但存在,而且不容忽视.     

聚合物驱后剩余油分布物理模拟实验研究

在今后几年里，河南双河油田几个注聚区块将陆续完成后续水驱，聚驱后如何进一步提高采收率是油田技术决策部门十分关心的问题，而聚合物驱后剩余油分布特征对于合理选择聚驱后进一步提高采收率措施十分重要。针对矿场的实际需求，通过分析河南双河油田地质资料，研制出具有该油田典型地质特征的3种物理模型，并在其上对影响聚驱后剩余油分布特征的因素进行了实验研究。实验结果表明，地层非均质性、聚合物溶液粘度和相对分子质量是影响剩余油分布的主要因素，聚驱后剩余油主要分布在中、低渗透层，其中，低渗透层的剩余油饱和度为33．0％～52．2％。     

聚合物驱油之后剩余油分布规律研究

聚合物驱是一种有效的提高采收率方法,大庆油田所用的聚合物是聚丙烯酰胺.聚合物驱提高采收率主要是靠增加注入水粘度,改善驱替液和被驱替液的流度比,进而扩大波及体积.聚合物驱通常可以提高采收率约10%,它之后仍然有的50%的原油残留地下,还需要采用其它方法,以进一步提高采收率.本文利用核磁成像技术、现代物理模拟和数值模拟方法,在具有大庆油层地质特征的物理模型和地质模型上对聚合物驱后剩余油分布规律进行了研究.结果表明,对于韵律油层,从纵向上看剩余油主要分布在中低渗透层,从平面上看主要分布在主流线两翼,这些认识对于进一步提高采收率方法选择具有参考价值.     

高含盐油藏聚合物驱油实验研究

在目前国内通过的聚丙烯酰胺干粉制备工艺中，聚合物分子量的降低率达５０％以上，采用分子量较高的低水解度水溶胶型丙烯酰胺配制聚合物驱油剂并使用聚保物稳定剂，可以将高含盐聚合物溶液的粘度提高一倍以上，并使聚合物在抗盐性能，热稳定性能及抗机械剪切性能得到明显改善，从而为在高含盐地层中使用聚丙烯酰胺驱油提供了依据。     

聚驱后残留聚合物对提高采收率的影响

聚驱后残留的聚合物对进一步提高采收率存在着影响。通过工业化注聚区块和取心井岩样资料,分析了油层中残留聚合物的分布特征,在此基础上利用物理模拟实验研究了残留聚合物在平面上的分布特征及聚合物残留量对进一步提高采收率方法的影响。结果表明:聚驱后仍有60%的聚合物残留在地下,强水洗段残留聚合物较少,中弱水洗段较多;后续水驱段塞越小,岩心中残留的聚合物越多,对聚驱后二元复合驱进一步提高采收率的辅助作用越强,聚合物协同二元体系更好地封堵了高渗层,由此扩大了波及体积,进一步提高了聚驱后采收率。     

驱油用聚合物的分子量优选

采用不同分子量的聚合物和不同孔隙大小的岩心进行室内驱油模拟实验,研究了聚合物分子量对聚合物溶液粘度、阻力系数和残余阻力系数、采收率以及机械降解的影响。研究了油层孔隙结构参数与分子量的相互关系对聚合物注入性能的影响。结果表明,聚合物分子量愈大,阻力系数、残余阻力系数、采收率和机械降解愈大;但在大庆油田的实际条件下,剩余粘度大。岩心孔隙半径中值与聚合物分子在水溶液中的均方回旋半径比大于5时不会发生油层堵塞。相近地质条件,不同分子量,相同操作条件下的矿场聚合物驱结果表明：高分子量的聚合物驱效果好于低分子量的聚合物驱效果,采油井产出的聚合物分子量大,保留粘度高。     

聚合物溶液在驱油过程中对盲端类残余油的弹性作用

从微观驱油实验出发,研究了聚合物溶液的粘弹性对驱油效率的影响,定量分析了聚合物溶液的弹性在驱油过程中对残余油的作用机理.研究结果表明,对于油湿盲端,随着聚合物溶液弹性的增加,盲端类残余油的驱油效率提高.对于水湿“盲端”,聚合物溶液不能提高不可动残余油的驱替效率.如果“盲端”处的残余油为可动油,或有其他油滴流入“盲端”与残余油聚并,即可形成较大的可动油滴,用粘弹性流体驱替,可使“盲端”处残余油饱和度降低.对仿真类孔隙介质,聚合物溶液的粘弹性均可提高微观驱油效率.     

聚合物驱提高驱油效率机理及驱油效果分析

根据分子动力学基本原理,描述了聚合物驱过程中驱油的分子作用力,经与水驱的分子作用力对比证明,聚合物溶液的粘弹性是聚合物分子与原油分子摩擦力和撞击力的宏观表现,聚合物驱能够提高驱油效率.对大庆油田北一区断西试验区相距30m检查水驱效果的北1-6-检27井和检查聚合物驱效果的北1-6-检26井进行了密闭取心资料研究,由岩心剩余油饱和度密度分布曲线发现,聚合物驱较水驱达到残余油饱和度的岩心比例明显增高,高含油饱和度的岩心比例明显降低.从而证明:在相近条件下,聚合物驱较水驱既能扩大波及体积,又能提高驱油效率.     

含聚污水水质变化规律及储层伤害机理研究

含聚污水的水质问题是目前聚驱注水油田最紧迫的问题之一,以渤海旅大10-1油田含聚污水为例,利用原子力显微镜、环境扫描电镜等微观分析手段,实验研究含聚污水中残余聚合物对悬浮物浓度和粒径中值,含油率以及结垢离子浓度的具体影响,并进行了含聚污水回注储层岩心动态损害实验。研究表明:当残余聚合物浓度由0 mg/L时逐级增加到150 mg/L时,注入水悬浮物浓度增加了近269.0%,粒径中值仅增加0.3μm,抽滤速度下降了99.3%,含油率下降了86.5%,镁钙离子浓度下降了18.0%。残余聚合物的絮凝作用以及对纤维滤膜的吸附作用是悬浮物增加、抽滤速度显著降低的主要原因,乳化作用使得常规含油率测定值偏低,且残余聚合物浓度及分子量越高,注入水水质变化趋势越明显。另外,单一残余聚合物对高渗透储层损害有限,其与悬浮物及含油的协同作用是主要伤害源。     

高相对分子质量聚合物驱油效果影响因素分析

聚合物相对分子质量大小是影响聚合物驱油效果的一个重要因素，聚合物相对分子质量越高，增粘效果越好，最终采收率也越高。采用高相对分子质量聚合物驱油时，油水粘度比很小，采出液中含水率上升速度将大大减缓，当它达到采油经济允许的极限含水率时，油层中的含水孢和度已经很高，因而获得的驱油效率高。运用室内实验、矿场试验和数值模拟方法研究了残余阻力系数变化对聚合物驱油效果的影响以及高相对分子质量聚合物对聚合物驱最终采收率和含水变化的影响，为油田应用高相对分子质量聚合物提供了理论和实践依据。     

聚合物/两性表面活性剂二元体系提高水驱后残余油采收率研究

针对三元复合驱中的碱大幅度降低聚合物溶液的黏弹性，降低波及效率和驱油效率，含碱驱油体系引起地层黏土分散和运移、形成碱垢、导致地层渗透率下降等问题，利用不加碱可形成超低界面张力的聚丙烯酰胺／两性表面活性剂二元复合体系，通过人造岩心驱油实验，研究了聚表二元复合体系提高水驱后残余油采收率的可能性。研究表明，聚表二元复合体系在驱替水驱后残余油中，可以同时发挥活性剂的超低界面张力特性和聚合物溶液的粘弹特性，使得该二元体系的采收率高于单一的表面活性剂体系和聚合物驱油体系，并且二元体系的聚合物浓度越高，采收率越高。     

阴、阳离子聚合物交替注入实验及调剖效果评价

从大庆油田非均质油层调剖实际需要出发,通过阴、阳离子物在天然岩心上静、动吸附量,阻力系数和残余阻力系数等参数的测定,对阴、阳离子聚合物的吸附能力,阻力系数和残余阻力系数大小作出了评价。在此基础上,确定大庆油田阳离子聚合物达到饱和吸附时的最低浓度约为２０００ｍｇ／Ｌ,并在非均质岩心上进行了调剖效果评价,其实验结果为油田实施阴、阳离子聚合物交替注入调剖技术提供了依据。     

聚合物再利用技术的研究与应用

注入聚合物再利用剂将主要滞留于高渗透层的残留聚合物充分利用,产生具有封堵能力的絮凝体或交联体,可达到深部调剖的目的。通过残余阻力系数法对2种再利用剂进行优选与评价,对其封堵性能、水驱采收率值、注入时机进行了室内试验,实验表明:聚合物絮凝剂在较低的残留聚合物浓度下,即可形成较强封堵,聚合物固定剂可有效固定高渗透层中的高浓度聚合物溶液,具有封堵选择性;注入再利用剂可有效提高聚合物驱后水驱采收率,注入时机越早越好。河南双河油田和胜利孤岛油田的现场试验表明,聚合物驱后实施聚合物再利用技术,水井注水启动压力上升,吸水剖面得到改善,对应油井出现增油降水的良好开发效果。聚合物再利用技术是油田聚合物驱后可接替的提高采收率技术,具有广泛的应用前景。     

孤岛油田聚合物驱见聚特征及影响因素

孤岛油田聚合物驱试验取得了明显的降水增油效果。注聚区内油井单井见效、见聚特点不同,按单井含水的变化划分为5种类型：见效低谷型、见效初期型、见效波动型、回返型、不见效型;每种类型的影响因素不同,主要影响因素是储层参数、剩余油饱和度、注采关系等。     

二元复合体系微观驱油机理可视化实验

针对胜利油区油藏条件,运用新型表面活性剂—聚合物二元复合体系,对其开展了微观模型(岩心薄片)驱油和常规柱状岩心可视化驱油实验.以水驱效果为基础,对比了表面活性剂、聚合物、二元复合体系的驱油效果,重点研究了微观孔隙中表面活性剂、聚合物以及二元复合体系的洗油和携油性能及其在驱油过程中的微观渗流特征,深入分析了二元复合体系的微观驱油机理.结果表明:与聚合物和表面活性剂相比,二元复合体系的驱油效果更好.在岩心薄片可视化驱油实验中,由于3种不同的驱替溶剂波及效率不同,最终导致驱替结束后岩心薄片中剩余油的面积有所不同,采用二元复合体系驱替后,剩余油的面积最小,表明其驱油效率最高,比聚合物和表面活性剂的驱油效率分别提高了2.59％和11.80％;对于常规柱状岩心,二元复合体系比聚合物和表面活性剂的驱油效率分别提高了1.43％和20.70％.