聚表剂在驱替过程中的性能变化及其对驱油效果的影响

发布时间：2020-10-24 08:35

　　 聚表剂作为一种新型化学驱油体系,近年来被国内外研究者广泛研究。但是,目前国内外有关聚表剂在长距离运移过程中的动态性能变化、流度控制和乳化作用的有效作用距离及提高采收率机理的研究尚不完善。本文选用实验室自制的新型聚表剂作为研究对象,并对其基本性能(黏度、流变性和乳化性能等)进行评价。使用30米长砂管模型对聚表剂体系在地层中的流动状态进行物理实验模拟,监测其在长距离运移过程中各项性能(浓度、黏度和乳化性能)的变化,并分析聚表剂的性能变化规律及适用界限。最后利用微观可视化模型和人造岩心模型分析了上述长距离驱替实验过程中聚表剂的沿程损失对其残余油启动能力和驱油效率的不利影响。静态评价实验结果表明,聚表剂具有较好的水相增黏能力和原油乳化性能,且其耐温性和耐盐性也要优于普通部分水解聚丙烯酰胺。在30米长砂管模型聚表剂驱油实验中,注入0.6 PV的聚表剂溶液,整体模型的采收率可在水驱基础上提高18.16个百分点。在此过程中,位于模型16.58米之后的部位增压效果较差,且聚表剂体系的浓度和黏度值均较低,流度控制能力很弱。驱替过程中,在6.38米~19.13米范围内的取样结果表明基质中存在明显的原油乳化现象,并形成了一定距离的乳化带,但在19.13米后未观察到乳化现象。微观物理模型实验结果表明,聚表剂能够扩大微观波及体积,并通过乳化携带作用降低残余油饱和度,降低聚表剂的浓度会降低其残余油启动能力,使得残余油体积增加。在岩心驱替实验中,若将聚表剂浓度从2000 mg/L降低至400 mg/L,水驱后采收率增幅则会从19.69%减小到6.36%,这表明在长距离运移过程中聚表剂的沿程损失会显著降低其驱油效果。因此,在聚表剂的实际应用中应尽量减小其沿程损失,增加聚表剂的有效作用范围。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE357.46
【部分图文】：

剂主要是以柔性聚丙烯酰胺碳氢链为骨架，其具有特殊的分子结构。高天怡[33]对聚表剂大庆某区块三类油层进行了先导试验，发现.05 个百分点，原油增产 2.20 万吨。崔佳兴等率的研究，室内驱油实验表明，聚表剂驱可分点。闫丽萍等[35]进行了聚表剂提高采收率物相同的条件下，聚表剂溶液的注入性较好，物驱和三元复合驱相比，能够进一步提高原表剂的分子结构特点合物的长链（线）状分子结构，聚表剂主要共聚而成，在其碳氢链上接枝共聚了多种功

图 2.1 聚合物溶液的黏度与浓度的关系Fig. 2.1 Relationship between viscosity and concentration of polymer solutio 2.1 中可以看出，随着溶液浓度的增加，聚表剂和聚合物溶液的聚表剂溶液的黏度始终高于普通聚合物溶液的黏度，且聚表剂聚合物溶液黏度的增幅要大。当溶液浓度低于 1000 mg/L 时，聚Ⅱ号黏度的增幅相近，而当浓度大于 1000 mg/L 时，聚表剂Ⅰ号黏度从 13.4 mPa·s 上升到 50.1 mPa·s，聚表剂Ⅱ号的黏度上升略黏度从 14.2m Pa·s 上升到 37.1 mPa·s。这表明聚表剂溶液的黏度界浓度值，在该浓度值前后聚表剂溶液黏度的变化趋势有所不聚表剂在其柔性骨架上连接了多种不同的功能单体，增强了聚作用，在相同浓度条件下，聚表剂溶液的黏度要大于普通聚合现出更强的增黏效果。老化时间对溶液黏度的影响

图 2.2 聚合物溶液的黏度与时间的关系Fig. 2.2 Relationship between time and viscosity of polymer solution图 2.2 中可以看出，随着时间的增加，聚表剂和聚合物溶液黏度的的。聚合物溶液在配制完成后，就是一个相对均匀的体系，随着发生氧化降解，黏度一直在降低。而聚表剂溶液的黏度随着时间先增加再降低的趋势。在刚开始的 7 天内，聚表剂Ⅰ号溶液的黏度渐上升到 54.6 mPa·s，而聚表剂Ⅱ号溶液的黏度从 27.6 mPa·s 逐a·s。这可能是因为聚表剂溶液在刚刚配制完成后，溶液内部不断和分子间的相互作用，由于其分子中表面活性基团结构的抑制作 COO 在溶液中缓慢舒展开来，一段时间后才形成一个相对平衡此黏度逐渐增大[46]。随后在温度、氧气和细菌等外界因素的影响氧化降解，黏度逐渐降低，最终黏度值趋于稳定，到第 60 天时聚聚表剂Ⅱ号溶液的黏度分别稳定在 10.5 mPa·s 和 7.4 mPa·s 左右。温度对溶液黏度的影响
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本文编号：2854246