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井地过渡带对聚合物驱油剂性能影响研究.pdf
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1、第 卷第 期 年 月应 用 化 工 .收稿日期:修改稿日期:基金项目:国家自然科学基金()作者简介:舒政()男四川武胜人教授博士主要从事化学驱提高采收率理论与工艺技术研究 电话:.井地过渡带对聚合物驱油剂性能影响研究舒政齐勇罗平亚王晓叶仲斌(.西南石油大学 油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川 成都.西南石油大学 石油与天然气工程学院四川 成都.成都工业学院四川 成都)摘 要:利用井地过渡带剪切模拟实验装置以疏水缔合聚合物 为研究对象研究不同吸水强度条件下剪切后聚合物溶液的表观黏度、流变性、阻力和残余阻力系数、微观结构以及水动力学半径的变化情况 结果表明经井地过渡带剪切后随着吸水强度的增大聚
2、合物 溶液的黏度损失率高达.建立阻力系数和残余阻力系数的能力降低.以上但其建立残余阻力系数能力的降低幅度要比建立阻力系数能力的降低幅度小 聚合物溶液的储能模量和损耗模量降低微观结构被破坏的越严重水动力学半径越小关键词:井地过渡带疏水缔合聚合物表观黏度流变性阻力系数残余阻力系数微观结构水动力学半径中图分类号:.文献标识码:文章编号:()(.):.:井地过渡带是油气开采过程中流体必经区域衔接了油藏稳定渗流和管流区域内流体流态复杂且其对流体性能的影响程度具有不确定性聚合物驱作为提高油气采收率的重要方法之一其作用机理主要是通过增加驱替相黏度降低水油流度比扩大驱替相在油层中的波及体积来提高原油采收率 研
3、究表明聚合物溶液经过井地过渡带后其性能会发生很大的变化严重影响聚合物溶液的驱油效果 本文在不同吸水强度条件下利用井地过渡带剪切模拟实验装置开展井地过渡带对聚合物 溶液性能的影响研究为油田注聚开发选取合理的吸水强度提供依据 实验部分.材料与仪器疏水缔合聚合物 四川光亚聚合物化工有限公司提供、均为分析纯井地 过 渡 带 剪 切 模 拟 实 验 装 置 自 制 黏度计 哈克流变仪 原子力显微镜 激光粒度仪 型数显悬吊臂搅拌器人造圆柱状砂岩岩心(.)实验室自制高压恒压恒速泵 型自动压力采集系统 型岩心夹持器 型恒温水浴锅 型电子天平第 期舒政等:井地过渡带对聚合物驱油剂性能影响研究.实验方法.模拟地层
4、水配制 按照油田模拟地层水配方在蒸馏水中加入各类化学药剂配制模拟地层水备用 需注意在配制过程中、需单独溶于烧杯中待其它药剂完全溶解后再倒入避免在溶解过程中产生沉淀 模拟水中的、和 的质量浓度分别为 ./矿 化 度为 ./.聚合物溶液配制称取 聚合物 干粉 加 入 模 拟 地 层 水 中 配 制 浓 度 为 /的聚合物 母液 将聚合物母液按比例稀释至浓度为 /备用.聚合物溶液黏度及流变性测定黏度测试使用黏度计剪切速率为.不同型号转子的转速及黏度见表 表 不同型号转子的转速及黏度 转子型号转速/()黏度/.流变性测试使用哈克流变仪对聚合物 溶液的储能模量和损耗模量进行测试.聚合物溶液井地过渡带剪切
5、模拟按图 所示连好流程将配制好的聚合物 目标液装入中间容器中在井地过渡带入口处取一定量的聚合物 溶液作为空白对照组为方便后续数据分析将此时的吸水强度记为 /()设定吸水强度为 /()在不同吸水强度条件下聚合物 溶液经井地过渡带剪切模拟实验装置剪切后在出口处利用取样筒接液备用以便进行后续聚合物溶液性能的测试图 聚合物溶液井地过渡带剪切模拟流程.聚合物溶液建立阻力系数和残余阻力系数的测定测试聚合物溶液阻力系数及残余阻力系数所 用 岩 心 为 人 造 圆 柱 状 砂 岩 岩 心 尺 寸 为.气测渗透率 左右孔隙度.将岩心抽真空饱和模拟地层水后放入岩心夹持器加围压至 启动 高压恒压恒速泵排空入口管线驱
6、至压力平稳平稳压力值记录为 按图 连好流程流速设置为./进行水驱直至压力平稳平稳压力值记录为 水驱注入压力平稳后开始转注聚合物溶液流速仍然为./驱至压力平稳平稳压力值记录为聚驱注入压力平稳后转后水驱流速仍然为./驱至压力平稳平稳压力值记录为 图 驱替实验流程示意图.通过室内岩心流动实验可得到聚合物溶液的阻力系数 其表达式为:()式中:为水驱时的注入速度/为聚合物驱时的注入速度/为水驱稳定时的压差即 为聚合驱稳定时的压差即 为阻力系数无量纲通过室内渗流特征实验可得到聚合物溶液的残余阻力系数()其表达式为:()式中:为后水驱时的注入速度/为后水驱稳定时的压差 为残余阻力系数无量纲.聚合物溶液微观结
7、构的测定微观结构测试使用原子力显微镜对不同吸水强度条件下经井地过渡带剪切模拟实验装置剪切后聚合物 溶液的微观结构进行测量应用化工第 卷.聚合物溶液水动力学半径的测定聚合物溶液水动力学半径采用激光粒度仪进行测定运用动态散射的原理对聚合物溶液水动力学半径进行测定 结果与讨论.对聚合物 溶液表观黏度的影响将聚合物 溶液在吸水强度为 /()条件下经井地过渡带剪切模拟实验装置剪切测其黏度随老化时间的变化结果见图 图 不同吸水强度下聚合物 黏度随老化时间的变化.由图 可知在同一老化时间内随着吸水强度的增大聚合物 溶液剪切后黏度保留率越低吸水强度由/()增大至 /()聚合物 溶 液 黏 度 由.降 至.黏度
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