聚合物稀溶液流经孔隙介质时的粘弹效应及其表征

通过均匀粒子充填床层流动试验求得了多种聚合物稀溶液在稳定层流条件下由纯粘性流动转变为粘弹性流动的临界条件:临界流速,临界雷诺数、临界德博拉数、综合阻力系数>1。讨论了聚合物链结构、分子量、溶液浓度、床层孔隙结构等对粘弹效应的影响。粘弹性流体流经均匀粒子充填床层时的总压力降由粘性压力降和弹性压力降组成:ΔP_T=ΔP_C+ΔP_E,作者利用修正的 Blake-Kozeny 方程得到了ΔP_V 的表达式,基于实验结果求出了ΔP_E 的表达式:ΔP_E=C_0ηpθ_(fl)V_0~m/Dp~2,其中 C_0和 m 为流体参数。     

聚合物驱不可及孔隙体积对渗流规律的影响

聚合物溶液在多孔介质中流动存在不可及孔隙体积和吸附滞留现象,以往研究聚合物溶液在多孔介质中的渗流规律时,常忽略不可及孔隙体积的影响。为此,通过实验测定了聚合物驱不可及孔隙体积、聚合物溶液的流变性和在多孔介质中的有效粘度;通过建立考虑不可及孔隙体积的并联毛细管模型,分析不同渗透率岩心的不可及孔隙体积对聚合物溶液阻力系数、有效粘度、剪切速率和衰竭层效应的影响。结果表明,对聚合物累积质量曲线求导得到的不可及孔隙体积更准确;不可及孔隙体积会使聚合物溶液阻力系数和有效粘度降低,剪切速率和衰竭层厚度增加;岩心渗透率越小,不可及孔隙体积越大,对阻力系数、有效粘度、剪切速率和衰竭层厚度的计算误差越大。     

流经孔隙介质时聚合物稀溶液德博拉数的确定

德博拉数(N_Dc)是表征流体粘弹性的流变参数,可由实验测得的流体第一法向应力差■求出。但聚合物稀溶液的■数值太小,在一般流变仪上测不出。用半经验公式计算N_(De)的方法虽然简便,但应用范围有限。作者改装了威森堡锥板流变仪并用改装的仪器测定了聚丙烯酰胺稀溶液(1000mg/l)的N_(De)及表征流体由粘流型转变为粘弹型的临界德博拉数■,将实验结果与用半经验公式计算的结果进行了对此。结果表明,该半经验公式只适用于中等分子量(小于10×10~6)的浓度不大于1000mg/l的聚合物稀溶液,而对于高分子量(大于10×10~6)或较高浓度(大于1000mg/l)的聚合物溶液则误差较大,不宜使用。     

聚合物溶液在油藏孔隙中的流动及微观驱油机理

研究了粘弹性聚合物溶液在盲端孔隙模型中的流动与驱替特性。微观流动实验和数值计算结果均表明，随着事物溶液粘性弹增强（Weissenberg数增大），在孔隙盲端及喉道中的粘弹性涡流加剧，涡流区域也随之扩大；计算得到的粘弹涡特征与Cochrane等给出的实验结果在定性规律上是一致性。这种粘弹涡可将孔隙盲端和喉道中的部位科油分散成油滴或油丝并携带至主流区，使之成为可驱动原油。所以，这种粘弹涡流效应是聚合物溶液提高微观驱油效率的重要机理之一。     

黏弹性聚合物溶液在油藏盲端孔隙中的流动特性

采用上随体Maxwell本构方程，描述油藏条件下以第一法向应力差为主要特征的聚合物溶液的流变性，对黏弹性聚合物溶液在油藏盲端孔隙中的流动特性进行数值模拟，从理论上探讨在低雷诺数流动条件下聚合物溶液的黏弹性和盲端几何形状、倾角对孔隙盲端内速度场、应力场及压力场的影响规律。研究结果表明，油藏盲端孔隙中流体的流速随威森博格数的增大而增加，随盲端倾角的增加而减小；油藏盲端应力场随倾角的变化规律与速度场的相似，而在油藏盲端与主流道相交处，应力场随倾角的变化规律则与速度场的不同，其值随倾角的增大而增加；压力波动影响区的范围与流体的弹性变形能力密切相关（其弹性变形主要发生在盲端与孔隙的相交处），其范围随着流体黏弹性的增加不断扩大。流体的黏弹性越大，盲端内的流速和应力就越大，盲端内的压力波动也越显著。图7参6     

聚合物溶液在多孔介质中的流动特性

为探索聚合物溶液经多孔介质机械降解后黏度/浓度的分布规律以及调整非均质性的能力,开展了聚合物溶液在多孔介质中流动特性的研究实验.实验结果表明,流速越高/运移距离越远/渗透率越低,聚合物溶液黏度损失率越高.聚合物黏度损失存在着快速降解的"临界流速"和极限降解的"极限流速";黏度损失主要发生在岩心入口端和油藏近井地带;黏度...     

驱油聚合物溶液粘度稳定性研究

对驱油聚合物溶液粘度稳定性的影响因素进行了研究,结果表明,溶解氧对其影响是长期而缓慢的过程,但由于注聚周期长,造成粘度损失较严重;Mg^2＋、Ca^2＋的存在使聚合物溶液粘度稳定性变差;在低浓度范围（Fe^3＋浓度小于10mg／L）内Fe^3＋的影响较小,而Fe^2＋使聚合物溶液粘度急剧降低,溶液长期稳定性变差。针对聚合物溶液粘度稳定性的影响因素及其影响程度,研制了稳粘剂WN系列,采用胜利油田采油污水对其粘度稳粘效果进行了评价,经稳粘剂WN处理的污水所配制的聚合物溶液粘度保留率达68．8％,具有良好的粘度稳定效果。     

在孔隙介质中聚合物吸附及其流动特性对两相流的影响

在不同聚合物浓度的流动实验中,确定水溶性聚丙烯酰胺聚合物的吸附性及其流动特性对采油的影响,就可以确定相对渗透率和流度。在贝雷岩心和储集砂岩岩心中,与油的相对渗透相对的相对渗透率值选择性地降低,聚合物吸附层的水湿性增强。由于聚合物吸附层润湿性的改变及孔隙大小的限制,其相对渗透率降低。文中给提出了一种试验模型,建立了相对渗透率降低量与聚合物吸附量之间的对应关系。地层亏空效应会导致孔隙介质中相对于本体溶液而言的聚合物粘度降低。修正现有的剪切速率模型,可以对其进行精确的预测。对UTCHEM中的新模型进行集成,可以为聚合物应用提供精确的工程设计工具。     

驱油用聚合物溶液粘度测试方法研究

针对目前油田广为使用的LVDVⅡ+型粘度计在所要求的测试条件下无法直接检测出粘度大于100mPa.s的聚合物溶液体系粘度值的问题,提出首先测量较低剪切速率范围的粘度数据并绘制粘度曲线,然后利用幂律方程对曲线进行拟合,再根据拟合方程计算出所需要的剪切速率为7.34s-1下的粘度值检测方法。将粘度大于100mPa.s的溶液体系的拟合粘度与流变仪实测粘度进行了对比,实验结果表明,该方法获得的数据准确可靠,可在油田相关领域推广应用。     

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     

炮眼剪切对注入聚合物溶液粘度影响的数学模型

把聚合物溶液在炮眼处的流动过程看作是在一个变截面管道中先收缩后扩张的流动过程,在聚合物溶液经过等径圆管时的表观粘度模型的基础上,推导了炮眼剪切对聚合物溶液粘度影响的数学模型,分析了炮眼半径、炮眼密度和聚合物的注入量对聚合物溶液粘度在炮眼附近地层中分布的影响。计算结果表明:炮眼半径对聚合物溶液表观粘度的影响主要集中在聚合物进入炮眼的瞬间,炮眼半径既影响表观粘度大小的分布,又影响表观粘度的变化幅度,炮眼半径越小,聚合物溶液的表观粘度越小,表观粘度降幅越大;聚合物的注入量和炮眼密度对聚合物溶液表观粘度的影响都集中在注入井的中心位置,炮眼密度和聚合物的注入量只影响表观粘度大小的分布,炮眼密度越小或者注入量越大,聚合物溶液的表观粘度越小。     

污水配制聚合物溶液的粘度稳定性研究

该文研究了不同水质配制时聚合物溶液的粘度及老化一定时间后的粘度保留率 ,以HPAM降解与稳定的机理为指导 ,筛选出了两种粘度稳定性较好的驱油体系 ,它们在 75℃、隔氧条件下长时间老化后 ,粘度有增加的趋势 ,这对污水配制聚合物溶液进行三次采油有一定的参考价值     

聚合物溶液对孔隙结构特征的影响

通过水驱、聚合物驱及后续水驱实验,研究了不同相对分子质量、不同质量浓度聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数;通过常规压汞实验,研究了聚合物驱后岩心孔隙结构特征,对比分析了不同相对分子质量、不同质量浓度的聚合物溶液驱替对岩心孔隙结构特征的影响。结果表明,由于聚合物溶液在岩心孔隙中的吸附滞留,随聚合物溶液相对分子质量、质量浓度的增加,阻力系数和残余阻力系数增大,渗透率下降幅度越大;毛管压力曲线从左下方到右上方逐次排列,孔隙体积在大孔道处减少,而在下一级的小孔道处增加,岩心的平均孔隙半径、半径均值、歪度、结构系数、均质系数各参数降低,其结果对聚合物驱后进一步提高原油采收率的方法研究具有重大的指导意义。     

驱油聚合物水溶液粘度影响因素探讨

结合孤东油田聚合驱的实际情况,探讨了温度、矿化度、pH值、搅拌速度、搅拌时间及配制参数等因 素对聚合物溶液粘度的影响程度。pH值控制在7~9、温度在10~18℃、搅拌速度在80 r／min以下时,配 制的聚合物溶液具有较高的粘度;Na+含量低于200 mg·L-1、Ca2+和Mg2+的含量低于100 mg·L-1、 Fe3+的含量小于20 mg·L-1时,有利于提高聚合物溶液粘度的保留率;溶解氧对HPAM溶液的粘度影响 较大。     

螯合剂GX对疏水缔合聚合物溶液粘度保留率的影响

影响疏水缔合聚合物溶液粘度保留率的因素有很多,针对渤海某油田的地层水质条件,利用螯合剂GX,将质量浓度为1750 mg/L的疏水缔合聚合物溶液中活性钙、镁离子含量之和控制在360～400 mg/L,可使其在65℃老化120 d后粘度保留率由33.8%提高至222.7%,运用吴因搅拌器Ⅰ档剪切10 s后粘度保留率由19.73%提高至55.92%.研究结果表明,通过调控疏水缔合聚合物溶液中活性钙、镁离子含量之和,可以有效地改善疏水缔合聚合物溶液粘度保留率,这为提高疏水缔合聚合物溶液的粘度老化保留率和剪切保留率提供了一种可行的方法.尽管螯合剂GX能够使普通聚丙烯酰胺溶液增粘,但并不能提高其粘度的剪切保留率,其原因是普通聚丙烯酰胺类聚合物的溶液粘度构成不同于疏水缔合聚合物.     

解决污水配制聚合物溶液粘度问题的方法探讨

油田污水配制聚合物溶液存在溶液粘度损失严重及热稳定性差的问题,为了探索解决办法,选择孤南注水站和孤六联合注水站的油田污水配制聚合物溶液,分别从油田污水和聚合物2方面考察了污水配制聚合物溶液粘度的影响因素.结果表明,污水中的矿化度、化学耗氧量和细菌含量等是造成聚合物溶液粘度降低及热稳定性变差的主要原因,该问题可通过对污水的有效处理及降低污水中的化学耗氧量得到部分解决;污水配制的HPAM-1聚合物溶液的粘度及热稳定性远好于HPAM-2聚合物溶液,即不同的聚合物对污水的敏感性不同,所以研制并筛选对油田污水不敏感的新型聚合物是解决污水配制聚合物溶液粘度问题的根本途径和主要技术攻关方向.     

聚合物溶液在驱油过程中对盲端类残余油的弹性作用

从微观驱油实验出发,研究了聚合物溶液的粘弹性对驱油效率的影响,定量分析了聚合物溶液的弹性在驱油过程中对残余油的作用机理.研究结果表明,对于油湿盲端,随着聚合物溶液弹性的增加,盲端类残余油的驱油效率提高.对于水湿“盲端”,聚合物溶液不能提高不可动残余油的驱替效率.如果“盲端”处的残余油为可动油,或有其他油滴流入“盲端”与残余油聚并,即可形成较大的可动油滴,用粘弹性流体驱替,可使“盲端”处残余油饱和度降低.对仿真类孔隙介质,聚合物溶液的粘弹性均可提高微观驱油效率.     

多孔介质孔隙网络模型的应用现状

孔隙网络模型广泛应用于多孔介质的微观模拟中,已经可以较好地实现对渗流参数的定量预测,并用来描述微观渗流过程.首先对孔隙网络模型建立方法和孔隙空间描述作了扼要介绍,总结了准静态和动态两类孔隙网络模型的特征及应用范围,然后着重论述了孔隙网络模型的应用情况及研究较活跃的几个方面,最后对其发展趋势进行了展望.     

油田聚合物产出液黏度的影响因素

三次采油含聚污水中残留HPAM的含量体现在采出液的黏度上,直接影响到含聚污水的处理.实验以乌氏黏度计法测量聚合物溶液的黏度下降率,通过对pH值、水质阴阳离子量、黏均分子量和剪切速率等相关因素的研究发现,渤海JZ9 -3油田注聚用FP3640C型聚合物的溶液黏度在pH值2～4范围内影响明显,pH＞7以后,黏度损失率减小;...