基于毛细管模型的纳米聚合物微球深部调驱机理

发布时间：2021-02-25 02:02

　　常规粒径匹配理论认为,聚合物微球能否进入地层孔隙并向深部运移,取决于粒径和地层孔喉直径的匹配关系,但无法充分解释纳米聚合物微球粒径越小、调驱效果越好的现象。文中根据微观实验明确了纳米聚合物微球在地层中的主要作用形式,建立了纳米聚合物微球沉积调控关键渗流参数数学模型,同时建立了2种基于毛细管模型的聚合物微球调驱数学模型,并通过算例对模型验证。研究结果表明:纳米聚合物微球在孔隙中的作用形式主要为沉积,通过沉积使得液流部分转向,进而达到扩大波及体积的目的;纳米聚合物微球调控储层渗透率的作用机理,是沉积后改变了孔隙的比表面积;算例表明,纳米聚合物微球通过沉积调驱的效果优于常规微球的封堵作用,也与数学模型及现场使用结果相符。该研究揭示了纳米聚合物微球深部调驱机理,为现场使用提供了理论依据。 

【文章来源】：断块油气田. 2020,27(03)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

聚合物微球在岩石颗粒表面沉积

图3为聚合物微球沉积改变孔喉比面示意。注入聚合物微球后，微球进入孔喉，微球可直接影响岩石比面，进而影响岩石的渗透率。聚合物微球沉积在孔隙表面，微球更多部分暴露在孔隙内，图3b中红色部分表示纳米尺度聚合物微球在储层毛细管中沉积后的毛细管内表面积，与图3a中表示注入聚合物微球前毛细管的内表面积（绿色部分）对比，内表面积明显增大，且注入微球后毛细管渗流通道体积减小，由式（1）可知，比面增大。因此，纳米尺度聚合物微球沉积影响储层孔隙内比面，是其改变渗透率的根本机理。

如图4所示，大粒径聚合物微球在毛细管中前段沉积可视为2段不同渗透率的毛细管串联，运用调和平均计算该单根毛细管平均渗透率，可得：如图5所示，纳米尺度聚合物微球在孔喉表面沉积，单根毛细管平均渗透率为

【参考文献】：
期刊论文
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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

硕士论文
[1]聚合物微球调驱技术研究与应用[D]. 冯海柱.西安石油大学 2016



本文编号：3050264