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%.     

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。     

高速下聚合物溶液阻力系数的研究

本文回顾了前人关于聚合物溶液在孔隙介质中流动的研究。早期的研究者认为,聚合物溶液在高流速条件下呈膨胀性。未有人就残余阻力系数和有效粘度对阻力系数的贡献提出意见。作者重复了流动试验,根据测试的F_R—Ⅴ和F_(Rr)—Ⅴ曲线,计算了有效粘度,对比了残余阻力系数和有效粘度对阻力系数的贡献,并提出,高速条件下,高盐度的聚合物溶液呈膨胀性,低盐度的溶液仍可能呈假塑性。溶液的盐度愈高,高速下的有效粘度愈大。     

疏水缔合聚合物的流度控制能力研究

通过研究具有缔合能力的疏水缔合聚合物和无缔合能力的线性高分子流度控制能力,认识到:在高渗透多孔介质中,高钙、镁矿化度水质条件下,低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物溶液的流度控制能力比高分子量无缔合能力的聚合物强;在经过机械剪切和多孔介质剪切后,低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物建立的阻力系数与线性高分子相当,但低分子量高缔合力的疏水缔合聚合物建立的残余阻力系数较高,能够较好地实现提高高渗透油藏水驱波及体积的目的.低分子量高缔合力的聚合物溶液在高钙、镁矿化度水质条件下,较强缔合作用形成的溶液结构适合渤海油田大排量、高渗透多孔介质条件下的流度控制.为海上油田聚合物驱的发展提供理论技术支持.     

部份水解聚丙烯酰胺溶液在SiO_2表面的吸附作用与流动行为

在提高SiO_2砂岩储油层采收率过程中,因聚合物溶液流经孔隙介质时会发生吸附与滞留或漏失作用,可用作流动度控制剂。部份水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液流经SiO_2孔隙介质时,溶液粘度增高,渗透率显著降低,因而引起流动度降低。本文研究了HPAM在SiO_2表面的等温静态吸附,HPAM溶液流经SiO_2岩心与SiO_2玻璃砂熔结圆板时的滞留作用与流动特性。     

聚丙烯酰胺溶液的地下流变特征

通过室内物理模拟方法，利用岩心流动实验装置，研究了不同分子量、浓度的聚合物溶液通过不同渗透率的多孔介质流变特性。实验结果显示聚丙烯酰胺溶液在多孔介质中呈现剪切变稀主剪切增稠的双重流变特性，其临界流速随分子量、浓度的增加而减小，随渗透率增大而增大。在剪切增稠区，流变性满足幂律模型，而且流变行为指数仅仅是聚合物本身性质参数的函数，而与渗透率无关。这一结果认为在聚合物驱的注入井附近地带将导致附加压降，影响聚合物的注入性能。     

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.     

缔合聚合物溶液岩芯剪切流变行为研究

针对疏水型缔合聚合物和普通线性高分子聚合物两种不同分子结构的聚合物,开展了岩芯剪切对聚合物溶液流变行为的影响研究.测试了剪切前两种聚合物溶液的流变曲线,分析了流变特性.用人造岩芯进行了岩芯剪切实验,测试了剪切后的聚合物溶液各自的流变曲线并进行了对比分析.将剪切后的聚合物溶液进行了阻力系数和残余阻力系数测试,以模拟经地层剪切后聚合物溶液在油层深部的变化状况.研究结果对聚合物驱具有重要参考价值和指导意义.     

聚合物HPAM对低渗岩心的注入特性研究

聚合物HPAM驱技术已广泛地应用于油田并取得了巨大的经济效益.目前低渗油藏对聚合物驱的适应性正处于探索阶段,开展低渗油藏注聚可行性的研究具有重要的应用价值.采用德国RS-600流变仪双狭缝DG41Ti测量系统,针对低渗油藏聚合物驱的HPAM流变性进行了研究,根据注入不同浓度的聚合物和后续注水压差的变化,测定了阻力系数和残余阻力系数,研究了低渗油藏注聚的可行性.实验结果表明：HPAM溶液阳离子屏蔽效应会降低溶液视粘度,减小溶液剪切稀释特性.随着HPAM溶液注入速度升高,岩心的注入压力很快上升并达到稳定,压力随流速呈非线性关系;HPAM长链分子被剪断,粘度降低,阻力系数逐渐下降.对低渗透率岩心,HPAM浓度750mg/L的残余阻力系数高于浓度1000mg/L.     

交联聚合物溶液动态成胶时间确定及运移过程研究

进行了交联聚合物溶液在填砂管多孔介质中动态成胶及其运移过程实验,确定了交联聚合物溶液在填砂管多孔介质中的动态成胶时间,考察了交联聚合物溶液在填砂管多孔介质中的运移过程.结果表明,交联聚合物溶液动态成胶时间大于静态成胶时间,在该实验条件下,动态成胶时间为9～11天;LPS运移实验说明了交联聚合物溶液在填砂管多孔介质中具有良好的传播性.     

“SJT-B表面活性剂/聚合物”二元复合体系流动性和调驱效果

为评价"SJT-B表面活性剂/聚合物"二元复合体系的性能,利用现代物理模拟方法,将"碱/表面活性剂/聚合物"三元复合体系和聚合物溶液分别从流动性质、传输运移能力和驱油效果等3个方面,与之进行对比.结果表明,在相同聚合物质量浓度条件下,与三元复合体系和聚合物溶液相比较,"SJT-B表面活性剂/聚合物"二元复合体系的阻力因数和残余阻力因数较大,在多孔介质内传输运移能力较差,调整吸液剖面能力较强,并且调驱采收率增幅更大.     

聚合物驱相对渗透率曲线的特征研究

本文在研究聚合物溶液流经多孔介质时的流变性基础上，确定了聚合物溶液在多孔介质的有效粘度与分流量和相饱和度之间的关系式。从而解决了聚合物吸附／滞留及非牛顿流效应的影响，建立了稳定法测定聚合物驱相对渗透率曲线的实验技术和方法。成功地测得了油／聚合物溶液体系的相渗曲线和注聚合物段塞后的油／水体系的相渗曲线，并确定了适当的相渗曲线经验方程。讨论了聚合物驱相渗曲线的特征，分析了水相中的自由聚合物分子和岩石中吸附／滞留的聚合物对相渗曲线的影响，真实地反映了聚合物驱过程中的多相渗流规律。     

渗流无量纲运动方程的分析

利用渗流流体力学理论研究流体的渗流问题．在渗流运动方程的基础上，利用无量纲参数写出渗流的无量纲运动方程，并对渗流的无量纲运动方程进行分析．通过分析与比较可知，渗透阻力项在渗流运动方程中起着主导作用，而粘性力项和惯性力项相对于渗透阻力项通常都是非常小的，一般可以忽略不计；许多实际渗流一般不是小雷诺数流动．     

双渗渗流数学模型的精确解

针对双渗油藏的渗流特征，在两渗流层之间存在流体的交换；以往的双渗油藏并没有考虑流体之间的渗流，仅仅将两层之间的流体交换作为源和汇；在此考虑了两层之间渗流耦合的微分方程及压差对两层的影响，对方程采用无因次化，而将方程简化，通过正交换获得该模型的精确解，该解对理解双渗油藏的渗流规律和试井分析都具有重要的指导意义。     

机械剪切作用对聚合物溶液粘度的影响

为了研究聚合物在应用过程中机械剪切作用对其粘度的影响,设计了多孔介质高速剪切装置和摩擦机械剪切装置,探讨了多孔介质高速剪切、水平方向摩擦剪切和旋转机械剪切对聚合物溶液粘度的影响。研究结果表明,这三种机械剪切均使溶液粘度下降。经多孔介质剪切后,800万分子量和2 500万分子量HPAM溶液粘度损失率最高分别可达53.0%和69.9%,经摩擦剪切后,800万和2 500万聚合物粘度损失率达5.5%和10.8%,经旋转机械剪切后,800万和2 500万聚合物粘度损失率可达53.7%和79.1%。     

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。     

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。     

Displacement of polymer solution on residual oil trapped in dead ends

For waterflooding reservoir,oil trapped in pore’s dead ends is hardly flushed out,and usually becomes one typical type of residual oil.The microscopic displacement characteristics of polymer solution with varied viscoelastic property were studied by numerical and experimental method.According to main pore structure characteristics and rheological property of polymer solution through porous media,displacement models for residual oil trapped in dead ends were proposed,and upper-convected Maxwell rheological model was used as polymer solution’s constitutive equation.The flow and stress field was given and displacement characteristic was quantified by introducing a parameter of micro swept coefficient.The calculated and experimental results show that micro swept coefficient rises with the increase of viscoelasticity;for greater viscoelasticity of polymer solution,vortices in the dead end have greater swept volume and displacing force on oil,and consequently entraining the swept oil in time.In addition,micro swept coefficient in dead end is function of the inclination angle(θ) between pore and dead end.The smaller of θ and 180-θ,the flow field of viscoelastic fluid is developed in dead ends more deeply,resulting in more contact with oil and larger swept coefficient.     

低渗透气藏气体渗流速度修正式

渗流的基本规律达西定律,是100多年前法国水利工程师达西提出的,他是通过液体实验得到的.对于气体渗流来讲,存在着滑脱效应,特别是在低渗、低速和低压时,滑脱效应更为显著.在考虑了气体渗流的特点后,结合分子扩散理论得到了考虑滑脱效应的气体渗流速度方程,为进一步开展低渗透气藏渗流理论研究,油藏工程研究和动态分析建立了基础.