交联聚合物溶液蠕变回复效应及对驱油效率影响

进行了交联聚合物溶液在多孔介质中的流动试验,观察到交联聚合物溶液的蠕变回复现象,说明交联聚合物溶液在多孔介质中产生了粘弹效应.通过交联聚合物溶液变流速(67,161,67 cm/d)与恒速(67 cm/d)驱油时,即存在蠕变回复效应和无蠕变回复效应驱油,考察交联聚合物溶液蠕变回复效应对驱油效率的影响,结果表明,在本实验条件下,蠕变回复效应能增加原油采收率1.5%.     

高密度电阻率法监测纳米胶体 在多孔介质中运移的实验

利用高密度电阻率法监测纳米胶体在饱和多孔介质中的运移过程。对纳米胶体和保守性示踪剂在末端 的电导率穿透曲线进行了比较。结果表明,纳米胶体与保守性示踪剂在多孔介质中的运移过程非常相似,均可 用一维对流弥散方程进行拟合。通过对不同截面、不同电极间距、竖直方向的电阻穿透曲线的比较,说明利用 高密度电阻率仪监测纳米胶体在多孔介质中的运移是可行的。无论是传统示踪剂还是纳米胶体,在同一截面上 不同电极间距几个测点的穿透曲线非常相似,沿着水流向前推进的溶液锋面到达同一电极截面的时间非常接 近,说明多孔介质是非常均质的。同时高密度电阻率法可以动态反映砂柱中纳米胶体运移的时空变化特征。     

聚合物溶液在孔隙介质中的蠕变回复和驱油效率

实验室进行了三种不同分子量聚合物溶液在多孔介质中的蠕变回复实验 ,多孔介质采用的是三种不同结构的微观模型 ,即 :毛细管模型、网格模型和天然模型。通过对模型实验数据的拟合 ,确定了聚合物溶液的松弛时间 ,并根据松弛时间大小和流量变化率 ,评价了不同分子量聚合物溶液的粘弹性行为 ;还采用人造岩芯研究了聚合物溶液在多孔介质中的蠕变回复[1] 与驱油效率的关系。结果表明 ,聚合物分子量越大 ,松弛时间越长 ,且蠕变回复过程中流量变化率与聚合物分子量有关 ,同时 ,通过聚合物溶液的蠕变回复可以提高驱油效率     

利用自生分散式泡沫改善聚合物溶液的流动特性

研究了６０℃条件下,自生分散式泡沫聚合物溶液在填砂模型中的流动特性。通过对比相同聚合物浓度下的普通聚合物溶液和自生分散式泡沫聚合物溶液在填砂模型中的流动阻力发现,后者具有良好的流度控制能力。并联填砂模型初步实验结果表明,它能有效地改善聚合物溶液在渗透率严重非均质地层中的流动特性,有利于提高其波及效率。     

阳离子聚合物在多孔介质中的水动力学吸附

为研究聚合物和盐水注入速度对阳离子聚合物在多孔介质中吸附的影响,用碳化硅颗粒制作填砂模型,进行了恒温驱替实验,根据测试的残余阻力系数计算不同注入速度下的聚合物吸附层厚度。结果表明,阳离子聚合物在多孔介质中的吸附主要受静电引力和水动力的影响。在低的聚合物注速时,静电引力起主导作用;而在较高注速时,水动力起主导作用。聚合物注入速度增加,吸附层厚度呈线性增加,从 290 nm增加到 1 510 nm。盐水注入速度(后置液)对吸附层厚度也有一定影响,吸附层厚度随盐水注速增加而增加。提高聚合物溶液和后置盐水溶液的注入速度,有利于改善地层岩石的聚合物吸附能力,提高堵水效果。     

复合吸水颗粒深部液流转向剂注入性研究

由于吸水网络与控制网络的互穿结构,复合吸水材料颗粒具有吸水膨胀速度可控、吸水后强度高的特点.通过填砂管模型、变径管模型研究了复合吸水颗粒深部液流转向剂的注入特性、吸水后在孔喉中的运移情况.实验结果表明:在粒径小于孔喉尺寸的前提下,未吸水膨胀前颗粒可以顺利注入;吸水后即使颗粒直径大于孔喉直径也可以通过拉伸变形顺利通过,通过后立即恢复原状.注入过程中填砂管渗透率降低,颗粒膨胀后渗透率进一步降低,颗粒膨胀后在驱替压力足够大的情况下依然可以在填砂管微孔中运移.     

抗盐聚合物分子集聚影响因素及其渗流特性

利用电镜扫描方法研究了驱油用抗盐聚合物ASPAM和部分水解聚丙烯酰胺PHPAM溶液的分子聚集现象;模拟现场聚合物注入过程,分析了聚合物溶液质量浓度、配制水矿化度、多级过滤和机械剪切作用对聚合物分子聚集体的影响;通过岩芯实验,分析了ASPAM的渗流特性.结果表明,ASPAM显示了分子的聚集状态,达到聚集状态后其粘度显著提高;ASPAM较PHPAM具有优异的抗盐和抗剪切性,在多孔介质中的动态滞留量更大.实验研究对现场应用抗盐聚合物驱油,以及聚合物的改性具有指导意义.     

酚醛树脂交联聚丙烯酰胺弱凝胶的制备与性能评价

为了提高调剖效果,开展了新型调剖剂的研制.实验利用低浓度聚丙烯酰胺溶液和酚醛树脂交联剂反应形成了弱凝胶体系.成胶后通过流变仪对其进行性能评价.测试了凝胶体系的耐温性、耐矿化度、稳定性和老化时间.结果表明,交联聚合物弱凝胶的性能稳定,耐盐、耐剪切、流动性好.在55℃下,聚合物浓度为3 000mg/L,交联剂浓度为0.25%时,弱凝胶成胶时间适中(7~8h),成胶强度大于300 000mPa·s,有利于油层深部的封堵.     

聚合物溶液在多孔介质中流动规律实验研究

由于孔隙介质的复杂性和聚合物溶液的黏弹性,导致聚合物溶液在多孔介质中流动与在流变仪中的流动相比更加复杂,同时聚合物溶液在多孔介质中的流动规律直接关系到驱油方案的制定。因此本研究设计并开展了聚合物溶液(部分水解聚丙烯酰胺)在岩心中流动参数测定实验,给出了岩心渗透率、聚合物溶液质量浓度、聚合物相对分子质量、聚合物溶液注入速度对阻力系数、岩心中流动黏度的影响规律。结果表明,聚合物溶液存在一个临界质量浓度,当溶液质量浓度低于临界质量浓度时,阻力系数与表观黏度基本相等;当溶液质量浓度高于临界质量浓度时,阻力系数远小于溶液表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,两者之间差值增大。聚合物溶液在岩心中流动黏度远小于溶液在流变仪中表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,溶液在岩心中流动黏度的增加幅度远小于溶液表观黏度的增加幅度。     

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.     

孔隙介质中HPAM交联性能的影响

聚合物溶液在通过孔隙介质时产生的剪切降解作用与流速有关,流速越大,剪切降解越严重。流经孔隙介质后的聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数明显低于原始聚合物溶液,交联效果也明显差于原始聚合物,产生弱交联需要更高的聚合物浓度和交联剂浓度。因此在室内评价调剖剂性能时,应考察在一定流速下流经孔隙介质后的聚合物的交联情况。同时也说明,聚合物驱产出液中的聚合物在一定条件下可以通过弱交联技术实现增加粘回注。     

HPAM溶液驱油过程中弹性作用的探讨

HPAM溶液在多孔介质中流动时，如果流速达到某一临界值，由于分子结构的特性，将会表现出弹性，使有效粘度增加，但是从注入井到生产井的流动过程中，流速是不断变化的，其弹性作用的有效距离及对驱油的贡献有多大，一直没有统一的认识，该研究了注入速度对常规HPAM溶液弹性的影响，对比研究了没有弹性的黄原胶分子，甘油与常规HPAM的驱油效率，最终确定了HPAM在地下驱油过程中弹性作用的有效距离。     

一种控制混凝土坍落度损失的方法

利用多孔硅质岩为载体,复合减水剂和缓凝剂,初步研制出能在90min保持混凝土坍落度基本不变的载体流化剂．通过测试水泥凝结时间、强度和流动度,筛选了羟基羧酸类缓凝剂．     

孔隙介质中滞留聚合物粘弹性的测定方法研究

本文为关于孔隙介质中滞留聚合物粘弹性研究的第四篇论文[1-3]。基于HPAM和xanthan gum分子结构柔性的对比,从理论上证明了柔性滞留分子的粘弹回复使孔喉的有效流动面积呈指数减小,故流量也呈指数衰减。本文提出了一个利用孔隙介质测定聚合物松驰时间的新方法,在岩心流动试验的基础上,计算出描述粘弹性的另一种参数——德博拉数(Deborah number)。岩心流动试验证明,用降压法测定滞留分子的粘弹性时[1],HPAM显示了良好的粘弹性,xanthan gum则基本不显示粘弹性。当用稳压法测示时,HPAM的粘弹性无法测出,证明文献[1]提出的降压法是测定粘弹性的一种行之有效的方法。岩心试验中还研究了岩心渗透率和溶液含盐量对粘弹流动的影响。     

超分子驱油剂WMM-100的性能测试

超分子驱油技术是一种新型的提高采收率技术，由于WMM-100与带负电的岩石表面之间有较强的超分子化学作用（氢键、配位键、堆积效应、静电相互作用等）；且WMM-100之间可以通过共享一个或多个苯环聚合起来吸附在岩石表面形成超共轭体系。对WMM-100驱油剂性能测定后发现：低粘度的超分子驱油剂在多孔介质中流动时，具有高的阻力系数和附加流动阻力，与原油间粘滞力高，并有良好的驱油效果，可以提高采油速度，适合于聚合物驱后进一步提高采收率。     

气雾射流动态传热实验研究

设计搭建了气雾射流动态传热实验装置,建立了二维非稳态导热反问题模型,研究了表面温度和表面热流密度的时间分布.结果表明在冷却过程中缸体穿越喷射区与淌水区历经了几个不同的换热阶段,温度曲线出现了明显的周期性的特点,成功的模拟了连铸二冷气雾冷却周期性换热的特征.     

ASP驱油体系相对渗透率曲线测定方法研究

通过测定ＡＳＰ溶液在孔隙介质中的流变特性，提出了“达西粘度”的概念，并研究了它与残余阻力系数的关系，从而将ＡＳＰ／油体系相对渗透率曲线测试中水相粘度的确定问题转化为研究流体的残余阻力系数与表观粘度的关系．实验结果表明，本文提出的思路和方法是测定ＡＳＰ驱油体系相对渗透率曲线的可行途径。     

振荡剪切下酚醛树脂冻胶成胶规律研究

为了考察酚醛树脂冻胶在动态条件下的成胶行为,采用IKA振荡器考察了剪切条件下酚醛树脂冻胶的粘度随时间的变化,对比研究了剪切条件下成胶时间与静态成胶时间之间的关系,确定了不同条件下酚醛树脂冻胶的临界成胶剪切速率及其经过剪切后粘度的恢复能力.结果表明,随着剪切速率的增大,酚醛树脂冻胶的成胶时间延长,冻胶强度降低.与静态成胶...     

Flow and heat transfer characteristics in the porous wick condenser of CPL

An analytical investigation has been conducted to understand the internal fluid flow and heat transfer in the condenser with porous wick of an innovative capillary pumping loop (CPL) system. A mathematical model is proposed and used to describe the flow and heat transfer, especially interfa-cial transport phenomena. The liquid-vapor interface of the condensed liquid film was numerically determined . Some factors, such as vapor pressure, wall subcooling, wall heat load and thermofluid properties, have significant influence on the heat transfer process and the shape of liquid-vapor interface. Meanwhile, an experimental facility was setup and an experimental investigation was completed. Theoretical prediction and experimental results show quite good consistence.