碱-聚合物驱中部分水解聚丙烯酰胺溶液性质、热稳定性研究

本文研究了用于碱-聚合物驱的部分水解聚丙烯酰胺溶液在阳离子含量一定,改变 pH 值时溶液粘度的变化情况,对溶液粘度随 pH 值上升而增大的现象给出了理论上的解释。探讨了不同碱剂和不同碱剂浓度对部分水解聚丙烯酰胺溶液的 pH 值和粘度(η)的影响。发现随着溶液阳离子含量的上升,粘度下降的速率(Δη/Δ[Na~+])由大而转小,在粘度(η)下降过程中存在一个趋势转折点。研究了碱-聚合物驱体系和聚合物驱体系在拟地层条件、高温(60℃)下的热稳定性,聚合物溶液在室温下放置时溶液性质的变化。对碱-聚合物驱油机理进行了一些解释。     

单体地下聚合并交联形成凝胶—防止聚合物窜流的一种新方法

孤岛油田由于长期注水开发,层内或层间非均质程序明显增强,聚合物溶液注入地层后遇到高渗带或大孔道时,经常发生指进或窜流的现象,很快从油井采出,使聚合物驱效果明显差差,并造成大量聚合物无效损失,本项目采用注入单体＋交联剂的方法,能够有效利用地下大量残留的聚合物溶液,提高地下聚合物溶液的粘度,堵塞出聚合物孔道,改变后续聚合物溶液流向,扩大聚合物驱的波及体积,提高聚合物驱的效果。     

单体地下聚合并交联形成凝胶

孤岛油田由于长期注水开发，层内或层间非均质程度明显增强。聚合物溶液注入地层后遇到高渗透带或大孔道时，经常发生指进或窜流的现象，很快从油井中采出，使聚合物驱效果明显变差，并造成大量聚合物无效损失。本项目采用注入单体+交联剂的方法，能够有效利用地下大量残留的聚合物溶液，提高地下聚合物溶液的粘度，堵塞出聚合物孔道，改变后续聚合物溶液流向，扩大聚合物驱的波及体积，提高聚合物驱的效果。     

Al2O3晶型对Pt/Al2O3-Cl催化剂物化性质及其催化C5/C6异构化性能的影响

以拟薄水铝石粉和湃水铝石粉为前驱体,通过挤条成型和焙烧制备了3种不同晶型(γ、θ、η)Al₂O₃载体,并分别经负载Pt和氯化制备了3种Pt/Al₂O₃-Cl催化剂(Pt/γ-Al₂O₃-Cl、Pt/θ-Al₂O₃-Cl和Pt/η-Al₂O₃-Cl);采用X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附(BET)、吡啶红外(Py-IR)、透射电镜(TEM)、NH₃程序升温脱附(NH₃-TPD)等手段表征了3种Al₂O₃载体及Pt/Al₂O₃-Cl催化剂,并通过固定床微反装置考察了Pt/Al₂O₃-Cl催化剂的C₅/C₆异构化性能。结果表明：γ、θ、η型Al₂O₃载体经负载Pt和氯化后,晶型不发生改变,Cl含量和酸量均大幅度提高,Lewis酸酸性显著增强,比表面积和孔体积明显下降;Pt/η-Al₂O₃-Cl催化剂的比表面积和酸量最大,C₅/C₆异构化活性最高,Pt/γ-Al₂O₃-Cl次之,Pt/θ-Al₂O₃-Cl最低;在温度为150 ℃、压力为3.2 MPa、进料质量空速为1.5 h^-1、氢/烃摩尔比为1.0的条件下,Pt/η-Al₂O₃-Cl催化剂作用下,C₅异构化率、C₆异构化率和C₆选择性分别为77.13%、88.68%和31.87%。     

考虑粘弹效应的聚合物溶液地下流动压力动态

聚合物溶液的有效粘度由剪切精度和弹性粘度组成。引用德博拉 概念表述聚合物溶液的弹性粘度，并将有效粘度代入压力方程中，用有限差分方法求解，得到地层中的压力及井底压力变化曲线，并分析了曲线的对比结果。     

完井方式对聚合物粘度的影响

疏松砂岩油藏在注聚过程中,可能会由于防砂完井方式的选择不合理而导致聚合物溶液粘度大幅度下降,从而影响聚合物驱效果.通过测定聚合物溶液流过不同类型防砂筛管后的粘度保留率,分析了完井方式对聚合物溶液粘度的影响.结果显示,无论采用何种筛管进行防砂,聚合物溶液通过筛管后粘度均有所下降;在较高的注入速度下,聚合物通过筛管时粘度下降幅度较大;通过金属网筛管时的粘度损失比绕丝筛管高,且易产生堵塞现象.因此,选择绕丝筛管作为聚合物驱油田注聚井的防砂方法较为合适.     

聚合物驱产出水配制聚合物溶液的粘度损失及影响因素研究

聚合物驱油过程中一部分聚合物会随着产出水产出，产出水的合理处理不仅关系到聚合物资源再利用，而且关系到环境保护问题。该文利用大庆油田聚合物驱产出水配制聚合物溶液，对聚合物溶液的粘度损失及其影响因素进行了较为系统的研究。结果表明，用产出水配制聚合物溶液的粘度虽然会因水的高矿化度而受到影响，但注入地层后受高矿化度地层水的影响却较小，用产出水配制聚合物从经济和技术角度来看是可行的，这为产出水配制聚合溶液的决策提供了实验依据     

渤海油田聚合物井下取样试验研究

采用连续油管氮气辅助返排技术,将井底聚合物溶液举升到地面,能够进行取样试验并直接测试地层中聚合物溶液的粘度和浓度。试验结果表明:在目前海上注水井完井条件下,聚合物溶液进入地层发生了降解,地层粘度约为地面粘度的1/3;长期注入聚合物会使部分未溶物在井筒内部堆积,形成凝胶状物。本文研究结果为聚合物驱数模研究和施工设计提供了第一手资料,也为进一步开展聚合物驱技术的应用奠定了基础。     

聚合物驱三区复合模型试井分析方法

考虑聚合物溶液在地层中存在剪切、扩散、对流等物化参数的作用,根据交替注入方式,建立了聚合物驱非牛顿—牛顿—牛顿三区复合模型,采用有限差分算法对模型进行数值求解,绘制压力和压力导数双对数典型曲线图版。聚合物驱三区复合模型典型曲线划分为7个流动段,其中一区径向流段,压力导数曲线近似水平,一区到二区过渡段导数曲线下降,经历了二区径向流后,导数曲线又出现上翘。聚合物溶液初始浓度越大,聚合物溶液的径向流段上移程度越大;一区半径越大,聚合物溶液径向流段时间越长,聚合物到水相的过渡段出现的越晚;二区半径越大,水区到油区过渡段越明显,三区总流动段出现的越晚。实例应用表明该方法能准确解释三区复合油藏的渗透率和表皮系数等地层参数,确定聚驱及水驱前缘位置。     

考虑扩散和对流的聚合物驱压力响应特征

聚合物属于非牛顿流体,在实际注聚合物过程中,除了流体的非牛顿性外,还存在多种物理化学机理。考虑注聚合物过程中的扩散和对流等机理,建立了聚合物分布方程,结合黏度与体积分数的关系建立了考虑扩散和对流的聚合物驱试井模型,采用有限差分法对渗流方程组数值求解。计算结果表明,不考虑扩散和对流时初始注入聚合物质量浓度越大,试井压力曲线及压力导数曲线上翘越大,当考虑扩散和对流时,试井压力曲线及压力导数曲线上翘幅度要小。      

非牛顿幂律流体不稳定球形流特征曲线研究

牛顿流体与非牛顿流体在试井分析特征曲线上初期表现类似,后期表现不同,是因为后期非牛顿流体粘度影响越来越大。在前人研究的基础上,对非牛顿流体不稳定球形流特征曲线进行研究,研究成果可用于模拟解释聚合物驱三次采油。     

聚合物溶液的流变性及其在多孔介质流动中的应用

为了提高非均质油藏的采收率,近年来国内广泛开展了聚合物驱油的矿场试验,取得了明显的增油降水效果。聚合物溶液是非牛顿流体,即视粘度是流动过程的函数。现有的油藏工程计算,都是建立在牛顿流体为基础的水驱油之上,因此研究聚合物溶液的流变性及其在多孔介质流动中的应用,是正确进行聚合物驱油藏工程计算与分析、并指导矿场试验的前提和基础。     

化学驱射孔炮眼聚合物粘度损失研究

为考察套管与水泥环厚度上射孔孔眼对注入聚合物粘度的影响,进行了模拟孔眼与实际射孔炮眼注聚合物粘度损失实验研究.实验证明,在聚合物粘度为150 mPa·s,流量为2～10mL/s范围内,不同流速、不同的射孔孔径聚合物粘度损失不同;相同条件下,实际射孔比模拟炮眼粘度损失略大.这一实验研究有助于分析射孔炮眼处聚合物溶液粘度损失情况,对注聚井的射孔参数选取有一定的指导意义.     

聚合物驱相对渗透率曲线实验研究

相对渗透率曲线反映油藏岩石中多相流体的渗流和分布规律。在聚合物溶液流经多孔介质的地下流变性实验研究基础上,获得了聚合物溶液有效粘度与分流量和相饱和度之间的关系式。解决了聚合物吸附/滞留及非牛顿流效应对相对渗透率曲线的影响,从而建立并改进了稳定流法测定聚合物驱相对渗透率曲线的实验技术和方法。利用稳定流法实验技术,成功地测得了70℃高温油藏条件下的油/聚合物溶液体系的相对渗透率曲线和注聚合物段塞后的油/水体系的相对渗透率曲线,并确定了适当的相对渗透率曲线方程。讨论了聚合物驱相对渗透率曲线的特征,分析了水相中自由聚合物分子和岩石中吸附滞留的聚合物分子对相对渗透率曲线的影响,真实地反映了聚合物驱过程中的多相渗流规律,揭示了聚合物驱油机理。为聚合物驱的数值模拟、动态预测和效果评价提供了重要参数和基础依据。     

聚合物溶液配注过程中的粘度损失

聚合物驱油是大庆油田高含水开发后期原油稳产的主要技术措施。注聚合物的目的是为了增加注入水的粘度。要达到较好的驱油效果,在聚合物溶液配注过程中就要注重对粘度损失的研究。大庆萨北油田３年多的聚合物驱油生产实践表明：聚合物溶液配制成分的质量和配注系统中的机械、化学和生物降解因素对溶液的粘度均有影响。通过对粘度损失规律的认识,有利于采取各种技术措施降低粘度损失,提高溶液配注质量,确保聚合物的驱油效果。     

聚合物驱产出水配制聚合物溶液的粘度损失及影响因素研究

聚合物驱油过程中一部分聚合物随着产出水产出，产出水的合理处理不仅关系到聚合物资源再利用，而且关系到环境保护问题，该文利用大庆油田聚合物驱产出水与制聚合物溶液，对聚合物溶液的粘度损失及其影响因素进行了较为系统的研究。结果表明，用产出水配制聚合溶液的粘度虽然会因水的高矿化度而受到影响，但注入地质受高矿化度地层水的影响却较小，用产出水配制聚合物从经济和技术角度来看是可行的，这为产出水配制聚合溶液的决策提     

科特尼油田工业性注聚合物

Chateaurenard油田下属的Courtenay(科特尼)油田已完成工业性注聚合物。注入粘度为21cP的部分水解聚丙烯酰胺溶液,驱替粘度为40cP的原油。科特尼油田位于地下600m深的狭长地层,原始储量为130万m~3,目前仅采出44.1万m~3。由于地层压力低,水突破粘性油发生指进,导致产油量有限。从1985年～1989年进行了注聚合物的试验,整个油田的原油采收率大幅度提高。聚合物驱油的面达640000m~3,包括三个区块的4口注入井、16口采油井。自1989年7月始,以380m~3/d的速度注入浓度为1000ppm的聚合物溶液。聚丙烯酰胺溶液用油田水配制经两级稀释制成乳状液。截至1989年12月31日,注入194500m~3的1000ppm聚合物溶液,相当于30.4％的孔隙体积。结果油田产量从以前的22m~3/d增加到注聚合物后的70m~3/d,这应归因于油田压力变化,在5口采油井中观察到三次采油形成的富油带。其中一口井产出液中含有高浓度的聚合物,分析结果表明聚合物在注入和流经地层时没有被降解。预计,到2001年将产出17.9万t原油,而任其自然开采,仅能采出5.7万t,估计增产油的技术成本为11美元/bbl。     

低剪切流量控制阀的设计问题

三次采油聚合物3区是油田开发后期提高原油采收率的主要措施之一，该工艺是将具有一定浓度的聚合物溶液注入地层，有效地增加3区替水的粘度，降低水的流度，从而大大降低油水的流度比，以减缓指进现象，改善油层及微观孔隙结构的非均质状况，缓解窜流、绕流等现象，增加3区替水的波及体积。达到提高原油采收率的目的，起决定     

多层非均质油藏注聚合物井吸水指数预测模型研究

吸水指数是注入井注入能力的主要表征参数,是影响聚合物驱油效果好坏的重要因素之一,准确预测注聚合物井的吸水指数尤为重要。基于聚合物驱溶液的非牛顿流体性质和非活塞驱替特征,将注采井间的区域划分为聚合物溶液区、油墙区、油水混合区,确定聚合物溶液前缘和油墙前缘的含水饱和度方程;结合等值渗流阻力法,得到注采井间的渗流压差;考虑纵向多层非均质性的影响确定各层的分流量,根据吸水指数的表征形式建立不稳定渗流条件下的多层聚合物驱吸水指数预测模型。利用室内实验数据和渤海油田注聚合物井资料对该模型进行了对比验证,结果表明,该模型具有较高的准确性,平均计算误差为10%。该研究可为聚合物注入量的合理设计及现场注聚合物井的生产管理提供指导。     

聚丙烯酰胺水溶液通过多孔介质机械降解后的理化性质研究

聚合物注入地层之前，机械降解是需要研究的一。重要课题。由于大分子断裂导致粘度降低的主要后果是严重减小聚合物溶液控制地层内水流度的效果。本文通过一个小型砂粒层进行水解聚丙烯酰胺溶液循环流动实验，分析了不同流率下利用粘度计和光散射测量确定的注入前后的聚合物性质。通过比较溶液初始和最终的特性粘度，确定出降解的正常速率。研究参数有聚合物浓度、分子量、电解质的浓度和性质。