纳米聚合物微球动态运移机理研究
发布时间：2020-12-26 10:36
近年来,纳米聚合物微球调驱提高原油采收率技术在低渗-特低渗油藏中得到了广泛的应用与推广。纳米级聚合物微球在各大油田大规模使用,现场应用过程中发现了“微球粒径越小,调驱效果越好”的调驱特点,这种现象与常规粒径聚合物微球与地层孔喉匹配的调驱理论相悖。为了深入研究纳米聚合物微球的动态调驱机理,从基础理论上解释现场调驱规律。开展了纳米聚合物微球理化性能评价实验、人造岩心及填砂管物理模拟实验,设计并实施了刻蚀玻璃微观物理模拟实验,以室内实验结果为依据,结合油藏物理和多孔介质流体力学理论建立聚合物微球调驱数学模型,将现场应用数据带入数学模型中计算并进行对比分析研究,确定纳米聚合物微球在低渗-特低渗油藏中的调驱机理。本论文通过理化性能研究发现纳米聚合物微球具有良好的圆球度、粒径服从极值函数、吸水膨胀后微球体积可增大至初始体积的37倍,并具有团聚特性。纳米聚合物微球具有良好的调驱特性,实验范围内粒径越小,调驱效果越好,注入100nm聚合物微球累积采出程度最高,低渗层累积采出程度达到了60.6%,实验结果和现场应用规律一致;通过单填砂管物理模拟实验发现适合纳米聚合物微球的注入速度为...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米尺度聚合物微球与常规综上所述，纳米聚合物微球在调剖堵水、
实验中使
西安石油大学硕士学位论文光明的应用前景，但纳米级聚合物微球与常规微米级聚合物微球在性质及作用机理上又存在着很大的差异，所以，对纳米级聚合物微球研究具有重要意义。1.2.3聚合物微球调驱机理研究现状1.聚合物微球与地层孔喉匹配研究常规的孔喉匹配理论都是通过物理模拟实验，在特定渗透率、孔隙度下进行驱替实验，优选出采出程度提高最明显的聚合物微球粒径范围，因为使用聚合物微球的性质及物理模型的差异，所以得出的匹配指数各不相同，当前用于筛选适用于目标地层聚合物微球最常用的孔喉匹配理论有两种。（1）经典1//3架桥理论A.Abrams[42]在1977年系统的研究了三分之一架桥封堵理论，他采用了如图1-3的物理模型，通过注入不同类型的固体无机颗粒观察其运移的距离及测点的注入前后渗透率判断选出最适合的类型。图1-3实验中使用的径向模型如图1-4，再通过对物理模型及优选类型的粒径分析得出其主要粒径，发现优选类型粒径为物理模型粒径的三分之一。最终得出结论：含有桥接材料且满足桥接三分之一规则的泥浆会将岩石破坏至小于1英寸的深度。该规则要求泥浆必须含有直径大于或等于地层中值孔径三分之一的桥接材料，浓度至少为泥浆固体体积的5%。该种匹配方法在聚合物微球使用初期得到大规模应用，计算储层平均孔隙半径后选择其1/3粒径的聚合物微球。该研究目的为研究钻井过程中泥浆对地层的侵入情况，所使用的颗粒为无机颗粒，所以该种方法不能真实反映聚合物微球的弹性特征。图1-4岩心和注入流体的粒径分布频率5
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国堵水调剖60年[J]. 李宜坤,李宇乡,彭杨,于洋. 石油钻采工艺. 2019(06)
[2]纳微米聚合物球调驱特性及封堵的几何约束[J]. 赵文景,陈军斌,刘振,曹毅,聂向荣,张金元. 西安石油大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]聚合物微球在延长油田特低渗油藏的研究与应用[J]. 李桂峰. 石油地质与工程. 2019(05)
[4]聚合物微球调驱注入参数优化室内实验研究[J]. 张金元. 石油工业技术监督. 2019(04)
[5]弱凝胶/预交联颗粒复合调驱室内评价[J]. 陈哲,徐鹏. 非常规油气. 2018(05)
[6]低渗透油藏纳米微球调驱剂封堵性评价新方法[J]. 吴天江,郑明科,周志平,杨海恩,曹荣荣. 断块油气田. 2018(04)
[7]安塞油田聚合物微球调驱技术应用与效果分析[J]. 田永达,易永根,李泽,毕台飞,南煜. 化学工程与装备. 2018(07)
[8]纳米聚合物微球调驱封堵机理及现场试验[J]. 易萍,周广卿,王石头,张荣,曹毅. 西安石油大学学报(自然科学版). 2018(03)
[9]长庆油田低渗透油藏聚合物微球深部调驱工艺参数优化[J]. 贾玉琴,郑明科,杨海恩,周广卿. 石油钻探技术. 2018(01)
[10]聚合物凝胶调剖剂配方优选及性能评价[J]. 魏云云,罗莉涛,刘先贵,刘卫东,杨正明. 科技导报. 2017(08)
博士论文
[1]低弹性聚合物微球的调剖作用机理研究[D]. 杨红斌.中国石油大学(北京) 2016
[2]孔喉尺度弹性微球渗流机理的实验和模拟研究[D]. 姚传进.中国石油大学(华东) 2014
[3]低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究[D]. 赵玉武.中国科学院研究生院（渗流流体力学研究所） 2010
硕士论文
[1]聚丙烯酰胺凝胶微球调剖剂的制备与性能评价[D]. 郭超.北京化工大学 2018
[2]低渗透油藏注CO2驱气窜控制方法研究[D]. 彭浩.中国石油大学(北京) 2018
[3]微纳米弹性微球启动剩余油及提高采收率机理研究[D]. 孙玉青.中国石油大学 2011
[4]孔喉尺度聚合物弹性微球合成及调驱性能研究[D]. 张增丽.中国石油大学 2008
本文编号：2939534
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米尺度聚合物微球与常规综上所述，纳米聚合物微球在调剖堵水、
实验中使
西安石油大学硕士学位论文光明的应用前景，但纳米级聚合物微球与常规微米级聚合物微球在性质及作用机理上又存在着很大的差异，所以，对纳米级聚合物微球研究具有重要意义。1.2.3聚合物微球调驱机理研究现状1.聚合物微球与地层孔喉匹配研究常规的孔喉匹配理论都是通过物理模拟实验，在特定渗透率、孔隙度下进行驱替实验，优选出采出程度提高最明显的聚合物微球粒径范围，因为使用聚合物微球的性质及物理模型的差异，所以得出的匹配指数各不相同，当前用于筛选适用于目标地层聚合物微球最常用的孔喉匹配理论有两种。（1）经典1//3架桥理论A.Abrams[42]在1977年系统的研究了三分之一架桥封堵理论，他采用了如图1-3的物理模型，通过注入不同类型的固体无机颗粒观察其运移的距离及测点的注入前后渗透率判断选出最适合的类型。图1-3实验中使用的径向模型如图1-4，再通过对物理模型及优选类型的粒径分析得出其主要粒径，发现优选类型粒径为物理模型粒径的三分之一。最终得出结论：含有桥接材料且满足桥接三分之一规则的泥浆会将岩石破坏至小于1英寸的深度。该规则要求泥浆必须含有直径大于或等于地层中值孔径三分之一的桥接材料，浓度至少为泥浆固体体积的5%。该种匹配方法在聚合物微球使用初期得到大规模应用，计算储层平均孔隙半径后选择其1/3粒径的聚合物微球。该研究目的为研究钻井过程中泥浆对地层的侵入情况，所使用的颗粒为无机颗粒，所以该种方法不能真实反映聚合物微球的弹性特征。图1-4岩心和注入流体的粒径分布频率5
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国堵水调剖60年[J]. 李宜坤,李宇乡,彭杨,于洋. 石油钻采工艺. 2019(06)
[2]纳微米聚合物球调驱特性及封堵的几何约束[J]. 赵文景,陈军斌,刘振,曹毅,聂向荣,张金元. 西安石油大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]聚合物微球在延长油田特低渗油藏的研究与应用[J]. 李桂峰. 石油地质与工程. 2019(05)
[4]聚合物微球调驱注入参数优化室内实验研究[J]. 张金元. 石油工业技术监督. 2019(04)
[5]弱凝胶/预交联颗粒复合调驱室内评价[J]. 陈哲,徐鹏. 非常规油气. 2018(05)
[6]低渗透油藏纳米微球调驱剂封堵性评价新方法[J]. 吴天江,郑明科,周志平,杨海恩,曹荣荣. 断块油气田. 2018(04)
[7]安塞油田聚合物微球调驱技术应用与效果分析[J]. 田永达,易永根,李泽,毕台飞,南煜. 化学工程与装备. 2018(07)
[8]纳米聚合物微球调驱封堵机理及现场试验[J]. 易萍,周广卿,王石头,张荣,曹毅. 西安石油大学学报(自然科学版). 2018(03)
[9]长庆油田低渗透油藏聚合物微球深部调驱工艺参数优化[J]. 贾玉琴,郑明科,杨海恩,周广卿. 石油钻探技术. 2018(01)
[10]聚合物凝胶调剖剂配方优选及性能评价[J]. 魏云云,罗莉涛,刘先贵,刘卫东,杨正明. 科技导报. 2017(08)
博士论文
[1]低弹性聚合物微球的调剖作用机理研究[D]. 杨红斌.中国石油大学(北京) 2016
[2]孔喉尺度弹性微球渗流机理的实验和模拟研究[D]. 姚传进.中国石油大学(华东) 2014
[3]低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究[D]. 赵玉武.中国科学院研究生院（渗流流体力学研究所） 2010
硕士论文
[1]聚丙烯酰胺凝胶微球调剖剂的制备与性能评价[D]. 郭超.北京化工大学 2018
[2]低渗透油藏注CO2驱气窜控制方法研究[D]. 彭浩.中国石油大学(北京) 2018
[3]微纳米弹性微球启动剩余油及提高采收率机理研究[D]. 孙玉青.中国石油大学 2011
[4]孔喉尺度聚合物弹性微球合成及调驱性能研究[D]. 张增丽.中国石油大学 2008
本文编号：2939534
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