三元复合驱用新型疏水缔合聚合物性能评价

为探索降低三元复合驱化学剂用量的有效途径,评价了几种新型疏水缔合聚合物的性能。无碱和表面活性剂条件下,疏水缔合聚合物的增粘效果与2500万分子量HPAM相近。三元条件下,由于碱和表面活性剂能够促进聚合物分子链上官能团的疏水缔合作用,使粘度大幅度升高,所以相同粘度条件下,三元体系中的聚合物用量小于无碱和表面活性剂时的聚合物溶液。剪切后,疏水缔合聚合物具有较好的粘度恢复性能,可以实现低粘注入、高粘驱替,有利于在油田开发中应用。该类型聚合物与表面活性剂配伍性较好,可在较宽的碱和表面活性剂浓度范围内达到超低界面张力。与2500万分子量HPAM三元体系相比,在驱油效果相近的情况下,该类型疏水缔合聚合物可降低聚合物用量20%以上。     

化学剂对三元复合驱体系性能影响的研究

三元复合体系粘度、与原油间的界面张力以及乳化能力对驱油效果有直接的影响,并且已经成为评价三元复合驱体系性能的重要指标。本文主要研究了复合体系中各种化学剂对体系性能的影响规律,并对影响机理进行了初步的探讨。研究结果表明,NaOH与原油易生成W/O型乳状液,碱和表面活性剂浓度对平衡界面张力有很大的影响,且二者均存在最佳浓度范围。碱的加入可以使聚合物溶液的粘度大幅下降,表面活性剂却可以使溶液粘度小幅上升。矿化度的增加可以引起聚合物溶液粘度下降,2500万HPAM的三元复合体系受矿化度影响较小,而疏水缔合I型三元复合体系的粘度随着NaCl浓度的增加而增加。     

抗盐聚合物配制三元体系性能评价

为解决三元体系中提高聚合物浓度保粘度的问题,引入了新型抗盐聚合物配制三元体系。抗盐聚合物是具有刚性基团和疏水基团新型功能单体,具有更好的抗盐和增粘作用。本文通过对6种不同分子量抗盐聚合物三元体系的增粘性、界面张力、粘度和界面张力稳定性和驱油效果进行研究,并与2500万普通聚合物三元体系性能进行比较。结果表明,TS800、HLX1200、HLX1600和HLX1900四种抗盐聚合物三元体系增粘性好。三元体系粘度为40m Pa·s和60m Pa·s时,石油磺酸盐浓度为0.3%、碳酸钠浓度为1.2%的抗盐聚合物三元体系均可达到超低界面张力。抗盐聚合物三元体系的粘度稳定性好,界面张力均能够达到超低界面张力10~(-3)m N/m。在相同浓度下,LHX1900抗盐聚合物三元体系驱油效果比2500万普通聚合物三元体系驱油效果高3.79个百分点。相同粘度下,LHX1900抗盐聚合物三元体系驱油效果比2500万普通聚合物三元体系驱油效果高2.97个百分点。     

长6油层疏水缔合聚合物调剖体系研究

疏水缔合聚合物是目前理想的抗温、抗盐和抗剪切且具有高效增粘性的新型聚合物。疏水缔合聚合物调剖技术通过添加交联剂,使之与缔合聚合物形成三维网状结构体系,可控制成胶时间及强度,改善单纯聚合物体系存在的抗盐性、耐温性、抗剪切性差的问题。本文结合镇泾油田长6油层注聚区块地层情况,通过粘度和浓度关系实验优选出了适于该区块的疏水缔和聚合物调剖体系。驱油实验进一步验证了该调剖体系具有很好的调剖性能,能显著提高油田的产油量或减缓油田的产量递减速度,改善油藏水驱效果。     

新型表面活性剂疏水缔合聚合物提高原油采收率的性能研究

介绍了渤海海上油田二元复合驱驱油的设计与开发方案,以新型表面活性剂(非离子型表面活性剂:DMES-14、TX-100)和疏水缔合聚丙烯酰胺(HAPAM)为主。二元复合驱驱油体系主要需要双子表面活性剂双十四酸乙二酯双磺酸盐型表面活性剂(DMES-14),疏水缔合聚丙烯酰胺以及取自海上油田平台的回注水。该体系同时对粘度和表面张力进行了研究。结果表明,该体系在不要求浓度的情况下可以达到超低界面张力2.48×10~(-3) m N/m,在油藏中粘度可达到55 m Pa;随后的岩心驱替试验表明,在水驱含水75%的状况下进行二元复合驱驱油效果可提高至38.6%以上。总之,该实验研究提供了非离子表面活性剂与疏水缔合水溶性聚合物驱油体系的实用信息以及可以在渤海海上油田进行大规模应用HAPAM。     

聚合物驱在提高油气采收率上的应用与进展

介绍了聚合物驱油原理,概括了聚合物驱所采用的聚合物品类,介绍了疏水缔合聚合物、两性聚合物及梳形聚合物的特点和发展概况,分析了提高采收率的系列方法。在新型驱油剂的研制过程中,要满足其苛刻的使用条件,开发出耐井下高温,不易在电解质溶液中被剪切破坏的高分子量聚合物驱油剂。     

化学剂对复合体系表观粘度影响研究

本文针对化学剂对三元复合驱体系的表观粘度的影响进行研究,通过实验验证了在三元复合体系中碱为相对分子质量非常低的无机盐,表面活性剂为平均当量只有200～550的低相对分子质量的化学剂。它们本身对溶液粘度没有贡献。但是,它们对含有聚合物的三元复合体系的粘度有影响。无论加入的聚合物是部份水解聚丙烯酰胺HPAM还是疏水缔合聚合物AP-P4。     

疏水缔合聚合物溶解工艺的室内研究

由于疏水缔合聚合物存在溶解性差的问题,制约了聚合物驱油技术在海上油田采收率的进一步提高。本文模拟了海上平台的聚合物熟化工艺,考察了管道混合机对聚合物的溶解熟化的影响,研究了疏水缔合聚合物的溶液黏度变化及溶解时间。实验表明经过高速剪切的管道混合机有利于加速聚合物的溶解且粘度较高。     

疏水缔合聚丙烯酰胺渗流阻力特征研究

疏水缔合聚丙烯酰胺(HAP)通过缔合作用在溶液中形成聚集形态,表现出了特殊的溶液性能。通过在HPAM溶液中加入钠土分散体系,使HPAM絮凝体系具有类似HAP溶液的聚集形态,分析两种体系在多孔介质中的渗流特征,研究疏水缔合聚丙烯酰胺溶液建立渗流阻力的方式。结果表明,HPAM絮凝体系在多孔介质中,主要依靠吸附滞留作用建立流动阻力;钠土形成的聚集结构在较低渗透率的多孔介质中存在注入压力高的问题。而疏水缔合聚丙烯酰胺依靠溶液中分子间缔合作用,形成了超分子聚集体,在多孔介质流动过程中,超分子聚集体结构发生变化。在较低渗透率多孔介质中,形成的聚集体结构破坏作用较强,使其粘度下降幅度较大,保证了聚合物溶液仍具有较好的注入性。而在高渗透多孔介质中仍具有较高的粘度,并能够建立较高的阻力系数和残余阻力系数。由此表明,疏水缔合聚丙烯酰胺溶液形成的聚集体结构在多孔介质中仍具有可逆性,在多孔介质剪切作用下,仍能形成聚合物分子之间以及与岩石之间的相互作用,使其能够建立较高的流动阻力。     

缔合三元体系在油层运移过程中粘度影响因素研究

本文针对缔合聚合物三元体系在油层运移过程中剪切、吸附、稀释作用对体系粘度的影响开展室内实验研究,并与常规聚合物三元体系进行对比分析,结果表明:等粘(粘度95m Pa.s)前提下,缔合聚合物三元体系剪切前后粘度保留率可达到50%与2500万分子量聚合物粘度保留值相当。无论是等浓(聚浓度1300mg/L)还是等粘(95m Pa.s)前提下,5次吸附后碱与表活剂浓度均显著降低,缔合三元体系粘度下降的幅度均高于2500万分子量三元体系粘度下降的幅度。同时稀释聚合物、碱与表活剂至初始浓度的50%,2500万三元体系粘度下降70%,缔合三元体系粘度下降83%。目的点浓度相同前提下,缔合三元体系粘度大于2500万三元体系。建议现场配制过程中提高三元体系中碱、表浓度或者增加前置碱段塞。     

聚合物溶液振荡流动驱油机理研究

以聚丙烯酰胺(HPAM)和梳形聚合物(KYPAM)两类具有代表性的聚合物为研究对象,对其驱油过程进行了室内实验模拟,分析不同相对分子质量HPAM和KYPAM的黏弹性、毛管数对原油驱采效率及残余油饱和度的影响规律,对比分析不同质量浓度条件下HPAM和KYPAM溶液在驱采过程中其自身黏度、幂律指数及黏弹性等参数的变化规律,结合实验结果剖析驱采过程中不同流体的微观作用机理.结果表明:驱油效率与毛管数成正相关,前者随后者的增加而增加;可以通过适当增加毛管数,或者提高聚合物溶液弹性以提高驱油效率;梳形聚合物具有较高的黏度和较低的弹性,在毛管数一致的情况下,其驱油效率的数值较低;驱油效率受聚合物溶液的弹性微观力主导,与黏度无关.     

驱油用耐温抗盐聚合物研究进展

本文综述了国内外水溶性耐温抗盐单体聚合物、疏水缔合聚合物、两性聚合物、梳形聚合物、溶液复合型、交联聚合物等方面的研究进展,并对以上几类水溶性聚合物的耐温抗盐机理进行了阐述和分析,指出了部分类型聚合物存在的缺陷,提出了耐温抗盐聚合物交联体系和溶液复合型在驱油用耐温抗盐聚合物方面具有极大的研究价值和应用前景。     

疏水缔合聚合物溶液的性能

疏水缔合水溶性聚合物指在常规水溶性聚合物主链上引入极少量疏水基团所形成的一类新型聚合物。与部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)相比,这类聚合物的分子量不高,但具有独特的溶液性能。本文综述了疏水缔合聚合物的增黏、耐温、抗盐、抗剪切的溶液性能。     

聚合物微球-缔合聚合物复合体系的封堵性能研究

针对海上稠油油藏地质特征及提高采收率的具体要求,选择聚合物微球与缔合聚合物进行复配,通过填砂管封堵实验和人造岩心驱油实验,发现复合体系兼具深部调剖和增黏驱油的性能,封堵性能、液流改向能力和驱油效果均优于单纯聚合物溶液。说明微球和缔合聚合物之间产生较好协同作用,为改善聚合物驱效果提供了新的方法。     

聚合物微球-缔合聚合物复合体系的封堵性能研究

针对海上稠油油藏地质特征及提高采收率的具体要求,选择聚合物微球与缔合聚合物进行复配,通过填砂管封堵实验和人造岩心驱油实验,发现复合体系兼具深部调剖和增黏驱油的性能,封堵性能、液流改向能力和驱油效果均优于单纯聚合物溶液.说明微球和缔合聚合物之间产生较好协同作用,为改善聚合物驱效果提供了新的方法.     

长链疏水缔合聚丙烯酰胺的合成及其溶液性能与室内驱油效果

通过超声辅助,长脂肪链疏水单体丙烯酸十八酯(ODA)与丙烯酰胺(AM)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚,得到疏水缔合聚丙烯酰胺(OPAM)。通过FTIR,TGA和XRD对聚合物进行了表征,结合表观黏度法和紫外光谱法测试了OPAM的溶液性能,并且进行室内模拟驱油实验。结果表明,OPAM临界缔合浓度(cac)为0.27%(质量分数),溶液在浓度高于cac时,有大量疏水微区形成。引入疏水单体ODA,聚合物热稳定性升高,结晶性下降。OPAM比常规高相对分子质量聚丙烯酰胺(HPAM)驱油效果更好,同等条件下,OPAM驱油效率比HPAM提高了5.5百分点。     

抗盐聚合物在非均质地层中调驱效果评价

本文通过测量高矿化度下HPAM和KY聚合物的黏度以及双管并联岩芯驱油实验，研究了聚合物的增黏性及聚合物与岩芯渗透率级差的匹配情况，探讨了聚合物的增黏机理以及聚合物在不同岩芯渗透率级差下对高、低渗透率层及整体采收率的影响。实验结果表明，KY聚合物在相同浓度下相较于HPAM表现出更好的增黏性；渗透率级差为2时，HPAM低渗动用效果好，驱油效果优于KY聚合物；渗透率级差为3和4时，KY聚合物低渗动用效果好，驱油效果优于HPAM。渗透率极差越大，更加显示出KY聚合物的优越性。     

卫95-1缔合聚合物驱提高采收率效果评价

缔合聚合物驱油是一种新兴的提高采收率的技术之一,经过驱油效率的室内研究和评价,证明在高温、高矿化度的油藏或存在高渗透层油藏驱油效果较好,具有广阔的应用前景。本文针对卫95—1块的地层特点,经过缔合聚合物体系配方优化、性能指标评价等实验,综合岩芯驱油效果评价的岩芯驱油试验,选出了具有良好抗温、抗盐及剪切恢复性能的缔合聚合物体系,在此基础上制定了卫95—1块的缔合聚合物驱油方案并评价和分析了缔合聚合物驱油效果。     

国内外驱油聚合物研究进展

综述了近年来国内外聚合物驱的研究现状,对聚合物驱的机理及应用做了简单阐述,并着重介绍了几种常见的驱油聚合物近几年的研究进展,主要包括交联聚合物、生物聚合物(黄原胶)、疏水缔合聚合物、梳性聚合物和星形聚合物等。通过这些驱油聚合物性能的评价和对比,对驱油聚合物今后的研究方向提出了建议。     

矿化度对疏水缔合聚合物溶液溶解时间的影响研究

疏水缔合聚合物是在亲水的聚丙烯酰胺大分子主链上引入少量疏水基团合成的新型水溶型聚合物。其有耐温耐盐的良好特性。但是疏水基的引入降低了聚合物的水溶性,增加了溶解时间。本文以渤海某油田地层水的离子构成作为参考,通过配制不同矿化度溶液来溶解疏水缔合聚合物,探索矿化度对疏水缔合聚合物溶液粘度及溶解时间的影响,并从原理上解释了出现这些现象的原因。最终发现,随着矿化度升高,疏水缔合聚合物溶液粘度降低,溶解时间增大。这种现象是由于矿化度升高,溶液中电解质增多,溶液极性增强,影响了疏水缔合聚合物分子的展开和缔结。