锦州9-3油田产出聚合物对污水稳定性的影响研究

针对渤海锦州9-3油田聚合物驱生产污水组成特点,分别测定了不同相对分子质量、质量浓度及水解度的产出聚合物对含聚污水表观黏度、油滴粒径、Zeta电位、油水动态界面张力、油水平衡界面张力、油水界面扩张黏弹性等指标的影响。研究结果表明,含聚污水中产出聚合物的存在会增加含聚污水的黏度,吸附于油水界面增强含聚污水中O/W型乳液滴的Zeta电位,增加水化层以及油水界面膜强度,从而增强污水的乳化程度和稳定性,降低污水中油滴的聚并效率,增大了含聚污水的达标处理难度。     

超高分子缔合聚合物溶液特性及驱油性能研究

超高分子缔合聚合物是一种新型的驱油聚合物,该聚合物既有较高的相对分子质量且分子间又有一定的缔合作用,和常规驱油聚合物相比它具有不同的驱油性能和聚集体形态。为此选择了一种超高分子缔合聚合物,通过安东帕流变仪,冷冻蚀刻扫描电镜和驱油物理模拟流程分别研究了它的增黏性、黏弹性、聚集体形态、调剖及驱油性能。研究结果表明:相对于常规聚合物,超高分子缔合聚合物具有更好的增黏性和黏弹性,且在胜利油田高温高盐油藏条件下表现出优良的驱油效果,具有良好的应用前景。     

高浓度聚驱采出液乳化行为及电化学脱水方法

针对高浓度聚驱采出液油水分离效率及其给常规交直流电场带来的冲击,开展了该类采出液的乳化行为及脱水方法研究,研究中综合了集输工况条件下的采出液转相特征、电负性、乳化油珠粒径分布、界面性质、乳化体系的微观形态及瓶试法油水分离实验,并基于所建立模拟装置评价了脉冲供电脱水对高浓度聚驱采出液破乳脱水的适应性。结果表明,高浓度聚驱采出液复杂的乳化行为与含聚浓度直接相关,含聚浓度上升使其电负性增强,转相点呈不同程度降低,且由于促进了黏弹性界面膜的形成,乳化粒子聚并和相分离的难度增大;辅以化学破乳的脉冲供电电场脱水工艺能有效改善分离效果,提高脱水操作的稳定性。     

CO_2乳液的界面特性对其渗流特征的影响

CO_2乳液在驱油过程中能够有效控制CO_2流度,大幅改善CO_2驱油效果,提高采收率。选择AOT作为CO_2乳液用表面活性剂,通过TRACKER-H界面流变仪测定AOT水溶液与CO_2体系在不同温度压力条件下的界面特性,通过岩心实验测定不同温度压力条件下CO_2乳液的封堵和调剖分流效果。结果表明:随着压力的增大,CO_2乳液界面张力随之降低,界面黏弹性随之增大;随着温度的增加,CO_2乳液界面张力增加,界面黏弹性降低;温度越高越不利于乳液的封堵,压力越高越有利于乳液的封堵,这与体系界面特性研究所得的结果相对应,说明CO_2乳液的封堵效果与其界面特性有关;温度和压力通过影响CO_2乳液的界面特性从而影响其渗流特征,CO_2乳液的强度越高、体系界面张力越低、界面黏弹性越好,其分流效果也会越明显。     

羊三木稠油油藏复合驱提高采收率实验研究

针对羊三木普通稠油油藏特征,通过界面张力实验和乳化实验筛选了聚表(SP)二元复合驱体系,体系组成为2 000 mg/L表面活性剂PS–2+1 000 mg/L聚合物HPAM。该聚表二元体系使油水界面张力降至10 2mN/m数量级,并形成稳定的O/W型乳状液。乳状液60 min析水率为10.8%,降黏率为95.8%。岩芯流动实验表明,注入0.3 PV驱油体系采收率提高幅度分别为聚表二元复合驱15.7%、聚合物驱10.8%和表面活性剂驱7.9%。聚表二元复合驱提高羊三木稠油油藏采收率效果最好,适合用于提高普通稠油油藏采收率。     

高矿化度下特殊黏弹性流体的性能评价及驱油机制研究

采用黏度计、流变仪、动态光散射仪和扫描电镜,对交联聚合物凝胶和聚合物溶液的黏度、分子聚集体、分子线团尺寸(Dh)和黏弹性及其影响因素进行研究。采用岩心流动实验和调驱实验装置,评价交联聚合物凝胶的流动性和调剖能力。结果表明:调整溶剂水矿化度、聚合物和交联剂质量浓度可以使聚合物溶液中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,分子内交联会使交联聚合物凝胶黏弹性大幅度增加,分子间交联对黏弹性影响较小,交联反应先发生分子内交联,然后演变为分子间交联;黏弹性不仅能够提高洗油效率,而且能够提高微观波及系数;与相同质量浓度聚合物溶液相比,分子内交联聚合物凝胶的黏度接近,Dh略大,黏弹性、阻力系数和残余阻力系数明显增大,具有较高的驱油效率。     

黏土颗粒对乳状液稳定性的影响

利用动力学模型分析、Turbiscan Lab型分散稳定性分析仪、单滴法等研究了黏土颗粒对吉林原油乳状液及油水界面性质的影响。结果表明,随黏土浓度增加,体系动力学反应速率常数先降低后增加,乳状液稳定性先增加后有所降低;黏土颗粒的加入降低了乳状液背散射光减小的幅度,增加体系聚结稳定性,但也可充当液滴间的连接媒介促进小液滴间的排液与聚并;黏土在油水界面的吸附使液滴排液时间、生存半衰期增长,破裂速度常数降低,界面膜强度增加。     

Span 80-癸烷-D_2EHPA-H_2O液膜体系的界面膜扩张黏弹性研究

为探讨以Span 80(失水山梨醇单油酸酯)为乳化剂所制备的乳化液膜体系的稳定机理,采用小幅低频振荡法考察了扰动频率、Span 80浓度、温度、萃取剂D_2EHPA(二-(2-乙基己基)磷酸)对Span 80-癸烷-D_2EHPA-H_2O液膜体系油/水界面膜扩张黏弹性的影响,同时利用基于光散射原理的TURBISCAN Lab expert型稳定性仪测定了乳液的稳定性,讨论了界面膜扩张黏弹性与乳液稳定性的关系。研究结果表明:Span 80-癸烷-H_2O乳液的界面膜(即Span 80单分子膜)是一种弹性膜,其弹性模量εr随着扰动频率的增大而增大,随Span 80浓度的增大而增大,但随温度的升高而减小;D_2EHPA在癸烷/H_2O界面与Span 80的竞争吸附使界面膜的εr减小。界面膜的εr越大,乳液体系就越稳定,反之亦然,较高的Span80浓度和较低的温度有利于增大界面膜的εr,因此有利于提高乳液体系的稳定性。     

非均相复合驱非连续相渗流特征及提高驱油效率机制

非均相复合驱是聚合物驱后油藏大幅度提高采收率的重要方法。微流控实验及室内双管岩心流动实验均表明非均相复合驱具有非连续相渗流特征,表现为压力一定条件下微通道内流速仍大幅波动、不同渗透率双管岩心中分流量持续交替变化。综合考虑凝胶颗粒弹性变形特征、聚合物增黏与非牛顿特性、表面活性剂降低界面张力作用及润湿改变等化学剂作用机制,建立非均相复合驱微观渗流格子玻尔兹曼模拟方法。基于微观数值模拟结果,揭示非均相复合驱提高驱油效率机制,颗粒暂堵升压后变形运移、固液增阻导致液流转向、驱替液增黏抑制黏性指进、强化启动微观剩余油,进而提高微观波及系数及微观洗油效率。     

界面性质表征二元驱驱油剂对采出液稳定性的影响

通过破乳脱水实验及界面性质研究了HPAM、吡咯林及其二元驱体系对原油乳状液稳定性的影响。实验结果表明:加入浓度为100mg/L不同驱油剂后均使破乳剂BSE-238对原油乳状液的脱水率降低15%以上,SV值均增大,不同驱油剂均增强了原油乳状液的稳定性。含驱油剂的乳状液体系破乳后水相电导率增大、Zeta电位负值增大,破乳脱出水中含油量增大、油滴粒径减小。不同驱油剂影响乳状液稳定性的机理不同:HPAM对体系界面张力无明显影响,是通过增大体系黏度增强其稳定性;吡咯林对乳状液体系黏度无影响,大大降低油水界面张力而增强乳状液稳定性;两种驱油剂协同作用,使二元驱采出液更加稳定。