聚合物驱采出井产聚浓度新检测方法研究

目前,大庆油田聚合物驱已经工业化推广,但聚驱井产聚浓度监测仍沿用原来的淀粉-碘化镉比色法。由于聚合物在地层中长时间受剪切、碱环境等各种因素的作用,其性质发生了明显的变化,主要变化表现为聚合物的分子量减小,水解度增大。现场检测产聚浓度使用的淀粉-碘化镉比色法应用前提是聚合物的分子量和水解度不变,因此测定产出聚合物质量浓度测定值偏低,需要研究新的方法测定产出液中聚合物质量浓度。薄膜干燥法很好地解决了淀粉-碘化镉比色法的不足,是一种有效的测定产聚浓度的方法。     

紫外分光光度法测定聚合物微球产出液浓度*

聚合物微球是近几年来发展的一种新型调驱剂,为了解其注入效果实验研究了产出液中聚合物微球浓度的检测方法。目前针对聚合物微球溶液浓度的检测分析方法尚少,为了探索一种快速、简便、准确的方法,实验进行了紫外分光光度法对聚合物微球浓度测定的研究。紫外分光光度法是通过测定聚合物微球溶液中聚丙烯酰胺的含量,确定实验的最佳吸收波长和有效浓度测量范围,并根据线性回归方程计算了采出液中微球溶液的浓度。实验表明:最佳吸收波长λ=230 nm;纳米球有效浓度测量范围为125~700 mg/L、核壳球有效浓度测量范围为150~800 mg/L;纳米球在砂管中滞留量为46.1%、核壳球在砂管中滞留量为38.68%。与色谱法、淀粉-碘化镉法和浊度法等其他测定聚丙烯酰胺含量的方法相比,紫外分光光度法具有操作简便、分析速度快、对仪器要求低、灵敏度和准确度较高等优点,适合聚合物微球产出液定性和定量的浓度测定。     

聚合物驱注入与产出聚丙烯酰胺的对比研究

通过应用美国Millipore切向流超滤系统,将见聚油井产出聚丙烯酰胺溶液提纯浓缩后分析其质量浓度,进而准确分析见聚油井产出聚丙烯酰胺分子量和水解度,并与注入聚丙烯酰胺分子量和水解度进行对比研究。研究结果表明,与注入聚丙烯酰胺相比,见聚油井产出聚丙烯酰胺的分子量明显降低,水解度则显著增加,变化差异与聚丙烯酰胺的注入情况、油藏条件、渗流条件、井距及停留时间等密切相关。这对深入了解聚合物驱的作用机理及聚合物驱后进一步提高采收率具有理论意义和实用价值。     

海上油田部分水解聚丙烯酰胺类聚合物浓度现场快速检测方法及其应用

传统淀粉-碘化镉法部分水解聚丙烯酰胺类聚合物浓度检测测试步骤繁琐,需要通风橱等大型设备,海上平台普遍不具备检测条件,只能采用"平台取样—船只运输—陆地化验"的测试模式,检测周期长、时效性差、测试成本高。为此,建立了注入端"差值定氮"及采出端"微滤膜-差值定氮"聚合物浓度检测方法,室内及现场应用均表明,该方法准确性高(相对误差3%,相对标准偏差2%)、测试简便快捷、设备轻巧便携,实现了海上聚合物浓度的现场快速检测。     

聚合物驱产出液中聚丙烯酰胺相对分子质量和水解度的测定方法

采用美国Mllipore切向流超滤系统,在消除了油井产出液中盐等杂质影响的前提下,准确测定了产出液中聚丙烯酰胺的相对分子质量和水解度,并与注入聚丙烯酰胺的相对分子质量和水解度进行了对比.结果表明,油井采出的聚丙烯酰胺的相对分子质量大幅度降低,而水解度明显提高;传统方法所测的油井采出液中的聚丙烯酰胺的质量浓度明显偏低.     

聚合物驱产出液中聚丙烯酰胺相对分子质量和水解度的测定方法

采用美国Millipore切向流超滤系统，在消除了油井产出液中盐等杂质影响的前提下，准确测定了产出液中聚丙烯酰胺的相对分子质量和水解度，并与注入聚丙烯酰胺的相对分子质量和水解度进行了对比。结果表明，油井采出的聚丙烯酰胺的相对分子质量大幅度降低，而水解度明显提高；传统方法所测的油井采出液中的聚丙烯酰胺的质量浓度明显偏低。     

聚合物驱垂直井筒流动和视粘度模型

与常规油井相比,聚合物驱抽油机井因其产出液粘度明显增大导致抽油杆受力状况变差,杆管偏磨现象严重.通过实验对聚合物产出液的流变特性进行了研究.考虑油井举升过程,利用幂律模式绘制了幂律指数与稠度系数随聚合物浓度、温度变化的关系图版.以非牛顿流体流变学理论和人工举升理论为基础,按照不同的流动规律,给出了从地层到井口聚合物驱垂直井筒流动的运动方程及其边界条件,并对方程进行求解得到了视粘度模型.应用结果表明,该模型能够提高设计结果的误差精度,为聚合物驱抽油机井的优化设计提供理论指导.     

聚合物驱后期阳离子聚合物堵聚可行性研究

室内实验结果表明 ,阳离子聚合物与阴离子聚合物 (部分水解聚丙烯酰胺 )发生反应可产生稳定的絮状沉淀 ,完全反应时阳、阴离子聚合物的质量比为 30∶1;当絮状沉淀的浓度较高时 ,它具有很好的携砂能力 ,絮状沉淀可使岩心的渗透率降低 88%以上 ,且具有良好的抗冲刷能力。矿场试验表明 ,采用此种阳离子聚合物对产出液中阴离子聚合物浓度高的油井进行封堵 ,具有明显的增油、降水效果。     

采油污水中部分水解聚丙烯酰胺浓度的测定

研究了淀粉-碘化镉光度法检测油田采出液中部分水解聚丙烯酰胺浓度的最佳测 试条件, 并探讨了反应机理.     

聚合物驱后期阳离子聚合物堵聚可行性研究

室内实验结果表明，阳离子聚合物与阴离子聚合物（部分水解聚丙烯酰胺）发生反应可产生稳定的絮状沉淀，完全反应时阳、阴离子聚合物的质量比为30：1；当絮状沉淀的浓度较高时，它具有很好的携砂能力，絮状沉淀可使岩心的渗透率降低88％以上，且具有良好的抗冲刷能力。矿场试验表明，采用此种阳离子聚合物对产出液中阴离子聚合物浓度高的油井进行封堵，具有明显的增油、降水效果。     

渤海油田聚合物驱生产污水处理絮凝剂实验研究

针对渤海油田聚合物驱生产污水,合成了干粉型、水溶液型、油包水乳液型和水包水型4类絮凝剂,研究了反应条件对絮凝剂性能的影响,评价了不同类型絮凝剂对含聚合物污水的处理效果.结果表明:在一定条件下,干粉型絮凝剂最佳阳离子度为40%(阳离子单体与全部单体物质的量比),最佳反应温度为5℃,最佳引发剂浓度为0.15 mmol/L;水溶液型絮凝剂的最佳单体质量分数为1%;在合成油包水乳液型絮凝剂时,煤油适合作为连续相;合成水包水型絮凝剂的最佳反应温度为65℃;油包水乳液型絮凝剂和水包水型絮凝剂适合于海上聚合物驱油田污水处理.     

阳离子聚合物处理油田采油污水研究

为了使油田含油污水处理后能达到回用标准,通过阳离子聚合物与聚合铝复配对油田采油污水处理进行了研究.结果表明聚合物分子量为120万,加入浓度为0.5~1.0mg/L时,与聚合铝复配后,对采油污水中的悬浮物、含油量及CODcr的去除率分别达到99.7%,97.7%及92.0%,并使处理后水中悬浮物及含油量分别降低到1.2mg/L及5.0mg/L,达到了油田回用水水质标准.复配体系对含油污水的处理效果受污水pH值及温度的影响,但影响比单独使用聚合铝时小.     

聚合物驱后地层残留聚合物再利用技术研究

聚合物驱转水驱后含水率上升快,同时地下又残留大量聚合物,以溶液溶解、吸附、捕集的形式存在.为了解决这个问题,提出了向地层注入再利用剂将地层残留聚合物再利用,形成弱冻胶或(和)絮凝体,封堵高渗透层,控制水的窜流,通过提高波及系数提高原油采收率.残留聚合物再利用技术包括固定技术和絮凝技术.研究证实,絮凝技术主要利用地下低质量浓度的聚合物,固定技术主要利用地下高质量浓度的聚合物.絮凝剂可用固体颗粒,优化的絮凝剂为稳定化钠土;固定剂可用聚合物交联剂,优化的固定剂由地层温度和矿化度决定,对孤岛油田地层条件优选为醋酸铬与乳酸铬的混合物(YG107).该技术在双河油田和孤岛油田矿场试验取得了很好效果,是聚合物驱后提高采收率首要的接替技术.     

疏水缔合聚合物APP4流变性能实验研究

采用RS6000测试了疏水缔合聚合物APP4的流变性能,并采用Carreau模型进行拟合.实验及拟合结果表明,疏水缔合聚合物具有较高的零剪切黏度,在质量浓度为500～2 000mg/L范围内,溶液由牛顿流体向假塑性流体转变的剪切速率在2.107～2.241 s-1附近,聚合物的质量浓度在3 000 mg/L时转变速率在...     

聚合物对孤岛沥青质模拟油/水界面性质的影响

用挂片法和双锥摆法测定了聚合物溶液/沥青质模拟油体系的界面张力和界面剪切粘度,并对聚合物浓度对其的影响进行了分析。结果表明,聚合物使沥青质模拟油/模拟水体系的界面张力增加,聚合物的存在会影响沥青质在界面处的吸附速度和吸附量,导致沥青质界面膜强度降低。聚合物浓度较低时,聚合物溶液/沥青质模拟油体系的界面剪切粘度低于模拟水/沥青质模拟油体系的界面剪切粘度,聚合物浓度较高时则相反。     

疏水缔合聚合物溶液的临界缔合浓度

为了从本质上说明缔合聚合物溶液的临界缔合浓度和其增黏机理,开展了缔合聚合物荧光光谱实验和在不同水质中的增黏性实验.结果表明:在缔合聚合物溶液中存在着两个临界缔合浓度(CAC1和CAC2),在黏浓关系研究中的临界缔合浓度是指第二临界缔合浓度(CAC2);缔合聚合物在人造淡水中的临界缔合浓度(800mg/L)远低于蒸馏水中的临界缔合浓度(2500mg/L);缔合聚合物在人造淡水中的黏度远高于其在蒸馏水中的黏度,说明缔合聚合物溶液具有较好的抗盐性;在蒸馏水中,MO4000溶液的黏度总比缔合聚合物溶液的黏度高,而在人造淡水中,缔合聚合物溶液的黏度却比MO4000溶液的高;在整个浓度范围内,聚合物MO4000在蒸馏水中的黏度总比在人造淡水中的黏度高,说明MO4000溶液的抗盐性差.     

高浓度聚合物驱所用聚合物性能研究

针对喇嘛甸油田高浓度聚合物驱所用聚合物,利用PHYSICA MCR300型流变仪研究了其浓度、分子量及矿化度对溶液流变性和黏弹性的影响。结果表明:在一定范围内,聚合物溶液的表观黏度随着剪切速率的增加而降低,表现出假塑性流体的特性。聚合物浓度、分子量增大时,溶液的表观黏度、储存模量和损耗模量均增大;相应的储存模量和损耗模量曲线都有一个交点。所对应的角频率随聚合物浓度、分子量增大而减小。水质对聚合物溶液性能有较大影响。随着矿化度的增大,溶液的表观黏度、储存模量和损耗模量均减小,储存模量和损耗模量曲线的交点所对应的角频率增大。     

不同分子量聚合物溶液在多孔介质中的渗流特性研究

通过岩心流动实验,探讨了部分水解聚丙烯酰胺溶液(HPAM)在多孔介质中流动时聚合物分子量和孔隙特征参数对流动行为的影响,得到了一组反映流动参数变化规律的关系曲线。结果表明,在消除黏度效应条件下,高分子量聚合物比低分子量聚合物降低水相渗透率的能力强;聚合物分子量越高,多孔介质渗透率越低,阻力系数和残余阻力系数越大,聚合物越早突破多孔介质;当平均孔隙半径与聚合物分子尺寸之比大于4时,多孔介质的孔隙通道一般不会发生聚合物堵塞.