聚合物驱油技术应用研究
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油田化学驱油技术的研究与实践随着人民生活水平的提高,能源的需求也越来越大。
而石油是人们使用最广泛的能源之一。
然而,随着时间的推移,油田的产量逐渐减少。
因此,要保持油田的稳定生产和提高油田的产量,研究和实践油田化学驱油技术是一个非常重要的方面。
一、油田化学驱油技术的意义油田化学驱油技术是指利用吸附剂、表面活性剂、聚合物等物质在油藏中生物或地球化学反应的行为来改变岩石和流体的物理和化学性质,以达到提高原油采收率的一种技术。
这种技术不仅能够提高油田开采率,减缓油藏老化速度,还能够减少对环境的影响,符合可持续发展的要求。
油田化学驱油技术的意义在于:1.提高原油采收率。
传统的采油方法只能采出油藏中的一小部分,这也是油田采收率较低的一个原因。
但是采用油田化学驱油技术可以促进油藏中残存油从孔隙中流动到井筒中,从而提高原油采收率。
2.减少环境污染。
一些黏稠或粘附于石油管道内壁的油污可以被化学驱油技术解决,避免了环境污染的问题3.提高油田的长期生产效益。
一些政府和企业为了获得快速经济效益采取了不负责任的开采方法,忽视了油田的长期生产效益。
而采用油田化学驱油技术可以延长油藏使用寿命,实现可持续生产。
二、油田化学驱油技术的研究现状油田化学驱油技术是一个新兴的技术,国内外的研究还处于起步阶段,新的案例和新的技术涌现。
1. 吸附剂吸附剂是一种在油藏中有吸附作用的物质。
研究表明,添加吸附剂可以增加盐池油田的采收率。
可添加的吸附剂种类包括胶体矿物、活性氧化铁、纳米气凝胶、碎屑微粒、活性炭等。
2、表面活性剂表面活性剂具有降低油与水的表面张力,使油和水混合起来流体分离的特性。
添加表面活性剂可以改善油和水的浸润性来使原本在岩石中的油得以被压缩成一个聚集体,从而增加流动性。
适合添加的表面活性剂种类包括吖丙基酚、硫酸盐基类表面活性剂等。
3、聚合物聚合物可以增加原油粘度,改变油水间的黏附力。
聚合物可以通过提高油水间的界面张力来改善油水混合的机会从而提高采收率。
油田聚合物驱油原理
油田聚合物驱油是一种常用的增油技术,其原理是通过注入聚合物溶液,增加油层中的黏度,形成较大的剪切应力和流动阻力,促使原油顺着聚合物流动,从而增加采油效果。
聚合物驱油机理主要包括以下几个方面:首先,聚合物分子与原油分子之间存在吸附作用,这种吸附作用可以提高原油的黏度,增加流动阻力,防止原油的快速流出,从而实现增油效果;其次,聚合物本身的分子结构可以形成一定的弹性和黏性,使其在油层井道中能够形成较大的剪切应力,进一步促进原油的流动;最后,聚合物的分子结构还可以吸附油层中的金属离子和其他杂质,从而减少沉积和堵塞,保持油层的通畅性和稳定性。
聚合物驱油技术具有很多优点,如增油效果好、操作简单、节约成本等。
但同时也存在一些不足之处,如聚合物的稳定性不高、溶液粘度过高等问题,需要不断进行优化和改进。
- 1 -。
《微生物—聚合物联合驱油实验研究》篇一一、引言随着石油资源的日益枯竭和环境保护意识的提高,如何高效地开采和利用石油资源已成为全球关注的焦点。
在石油开采过程中,提高采收率是关键。
近年来,微生物—聚合物联合驱油技术因其独特的优势逐渐受到广泛关注。
该技术通过利用微生物和聚合物的协同作用,提高油藏的采收率。
本文将就微生物—聚合物联合驱油实验进行研究,探讨其驱油机理及效果。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所需材料包括:石油样品、微生物菌种、聚合物溶液、实验用油藏岩心等。
2. 实验方法(1)制备微生物—聚合物联合驱油体系:将微生物菌种与聚合物溶液混合,制备成联合驱油体系。
(2)进行岩心驱替实验:将实验用油藏岩心置于驱替装置中,分别进行单独使用微生物、单独使用聚合物及微生物—聚合物联合驱油的实验。
(3)观察并记录实验数据:记录不同驱替方式下的压力变化、流量变化、采收率等数据。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过岩心驱替实验,我们观察到微生物—聚合物联合驱油体系在驱油过程中表现出较好的效果。
与单独使用微生物或聚合物相比,联合驱油体系的压力变化更为平稳,流量更大,采收率更高。
2. 结果分析(1)驱油机理分析:微生物在油藏中生长繁殖,产生生物表面活性物质,降低油水界面张力,使原油更容易被采出。
聚合物则通过降低毛管力,改善油水流动性。
二者协同作用,提高了驱油效果。
(2)采收率分析:从实验数据可以看出,微生物—聚合物联合驱油体系的采收率明显高于单独使用微生物或聚合物。
这表明微生物和聚合物的协同作用能够更好地提高油藏的采收率。
(3)适应性分析:不同油藏的岩石性质、流体性质等存在差异,因此各种驱油方式的适应性也有所不同。
在实际应用中,需要根据油藏的具体情况选择合适的驱油方式。
然而,从实验结果来看,微生物—聚合物联合驱油体系具有一定的普适性,适用于不同类型的油藏。
四、结论通过实验研究,我们发现微生物—聚合物联合驱油技术具有显著的优越性。
浅述聚合物驱采油技术摘要:聚合物驱就是使用聚合物作为添加剂,增加水的粘度、改善水油流度比,从而提高波及系数,达到提高原油的采收率的目的。
近几年的聚合物驱工业化推广应用使它已成为胜利油区有效的提高采收率的三次采油技术之一。
但经研究表明,虽然聚合物驱油能比水驱油较大幅度地提高原油的采收率(6~12%),但即使在聚合物驱之后也只能采出原始地质储量的40~50%。
也就是说,仍有大约一半或以上的原油留在地下未被采出。
关键词:聚合物驱;采油一、引言在聚合物驱之后,还必须研究采取其它方法进一步提高原油的采收率。
聚合物驱试验结果表明,聚合物驱实施结束后,仍有50%~60%的原油残留在地层中,地层中的剩余油仍然很丰富。
如果能在目前状态下进一步提高原油的采收率,将产生巨大的经济效益。
因此,对聚合物驱后剩余油的微观分布规律的研究有很大的意义。
在油田实施聚合物驱以后,将面临着聚合物驱后如何提高采收率这一技术难题。
尽管开展了大规模的工业化应用,然而关于聚合物驱油的机理,人们的认识很不一致。
有学者认为,注粘性水与注常规水的最终剩余油饱和度是相同的;也有人认为,聚合物驱不能在波及面积内使剩余油饱和度有很大降低。
实际上,人们对于聚合物溶液在地下驱油过程中的渗流特征的认识还远远不够完善,特别是微观物理化学渗流规律,还不十分清楚,所以开展聚合物驱及其剩余油分布微观机理研究显得十分有必要。
二、国内外研究现状在石油工程领域,在世界范围内通过油井依靠天然能量开采和人工补充能量开采后的油藏,原油的采出量平均不到原油的原始地质储量的一半,即有一半左右的石油储量残留在地下。
近年来,随着油井含水的增加,原始开采的经济效益越来越差,人们试图寻找新的开采方式,聚合物驱油是当前提高水驱油田采收率的方法,已由先导性实验步入工业化应用阶段。
由于聚合物驱的优良前景,国内外都在做大量的研究,对其机理有一定的认识。
关于聚合物驱油的机理,人们的认为不一致:ALLEN等研究了驱替液流度性对流度控制的影响,认为驱替液的粘弹性对改善流度比有重要作用。
《微生物—聚合物联合驱油实验研究》篇一一、引言随着对可持续能源和环境保护的日益重视,对于新型油田开采技术的探索变得越来越迫切。
在此背景下,本文研究了一种新型的驱油技术——微生物—聚合物联合驱油技术。
该技术结合了微生物与聚合物的优势,通过实验室实验,验证了其在油田开发中的有效性。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验材料主要包括油田原油、微生物菌种、聚合物溶液等。
其中,微生物菌种经过筛选和培养,具有较好的驱油效果。
2. 实验方法(1)微生物培养:在实验室条件下,对筛选出的微生物菌种进行培养,并控制其生长条件,如温度、pH值等。
(2)聚合物制备:将选定的聚合物材料进行化学处理,制备成所需的聚合物溶液。
(3)联合驱油实验:在模拟油田环境下,将微生物与聚合物溶液混合,进行驱油实验。
通过对比不同条件下的驱油效果,分析微生物与聚合物的协同作用。
三、实验结果与分析1. 实验结果实验结果显示,在微生物与聚合物联合作用下,驱油效果明显优于单一驱油方法。
在驱油速度和采收率方面,联合驱油技术表现出较大的优势。
同时,实验还发现微生物在驱油过程中对油田的伤害较小,具有良好的环保性。
2. 结果分析(1)微生物作用分析:微生物在驱油过程中通过分解原油中的成分,产生有益的生物化学物质,改善了原油的流动性。
此外,微生物的吸附和驱替作用也起到了显著的驱油效果。
(2)聚合物作用分析:聚合物溶液具有良好的黏度和流动性,可以降低原油与地下岩石的附着力,从而提高采收率。
此外,聚合物还可以起到降低流体渗透性的作用,减少不必要的能量损失。
(3)协同作用分析:在联合驱油过程中,微生物与聚合物发挥了协同作用。
微生物通过分解原油、改善流动性等作用,为聚合物溶液的扩散和运动提供了良好的环境。
同时,聚合物溶液也为微生物的生长和繁殖提供了条件。
两者共同作用下,使得驱油效果得到显著提高。
四、讨论与展望本次实验结果表明,微生物—聚合物联合驱油技术在油田开发中具有良好的应用前景。
油田化学驱油技术的研究与应用随着石油需求的不断增长,传统的采油技术已经无法满足需求。
为此,新型的采油技术被广泛研究和应用。
其中,油田化学驱油技术是一种十分重要的新型采油技术,已经成为石油勘探开发的热点。
一、油田化学驱油技术的基本原理油田化学驱油技术是通过加入特定的化学物质来改变油藏中原有的物理化学特性,从而改善采收条件,提高采油率。
其实质即是在油藏中注入一种或多种化学物质,使之与油藏中的油相互作用,从而影响油的相态、流动性、以及与岩石和水的作用等。
油田化学驱油技术的基本原理是采用聚合物或表面活性剂等添加剂改变原油/水/岩石的相互关系,降低原油粘度,提高波动床渗透率,促进水油分离,从而提高采收率和效益。
这种方法是一种物理、化学、动力学过程,并涉及表面化学、多相物流、传热传质等学科的知识。
二、油田化学驱油技术的发展历程油田化学驱油技术最早可以追溯到20世纪70年代,当时美国和欧洲石油工程领域的学者开始进行油田化学驱油的实验研究,探索增产的方法。
20世纪80年代后期,国内外一些企业纷纷开始将油田化学驱油技术应用于采油实践中,从而使这种技术得到了迅速的发展。
现如今,油田化学驱油技术已经在全球范围内得到广泛应用,如美国、加拿大、俄罗斯等国家,都已经将油田化学驱油技术作为主要的采油方式之一,目前已经成为了该领域的国际研究热点和发展趋势。
三、油田化学驱油技术的应用领域油田化学驱油技术是一种相当复杂的技术体系,因此其应用领域也十分广泛。
目前已有多项实践表明,化学驱油技术在油田开发中有着广泛的应用前景,应用于低渗、超低渗、致密油、页岩油等新开发领域,对提高采油有十分重要的意义。
此外,油田化学驱油技术在渤海湾、巴海、长庆等国内外大型油气田,以及受地质构造复杂的焦煤矿区等领域,也都应用得比较广泛。
四、结语随着石油行业的快速发展,油田化学驱油技术将会不断得到更新和完善。
虽然这种技术确实存在一些问题,如环境污染、成本过高等等,但是愈来愈多的技术手段和措施被引入,这些问题已经得到了一定程度的缓解。
驱油缔合聚合物
驱油缔合聚合物是一种高分子间复合物,由高分子间相互作用力使不同高分子形成,是天然高分子、生物高分子以及功能高分子的一种聚集状态。
在三次采油领域得到了广泛应用,是油气田提高采收率的主要措施之一。
驱油缔合聚合物的性能与未缔合聚合物有很多不同之处。
相关研究表明,由于疏水性的减弱,驱油缔合聚合物的表观黏度、注入压力、阻力系数、残余阻力系数和动态滞留量均明显小于强疏水性聚合物,但仍高于普通部分水解聚丙烯酰胺。
在非均质模型中,驱油缔合聚合物能同时进入高、低渗透层,表现出一定的调剖能力,而普通部分水解聚丙烯酰胺主要分布在高渗层中,很少进入低渗层,剖面调整能力较前者弱。
驱油缔合聚合物在驱油过程中具有良好的持久性和有效性,均质模型中的驱油效率增幅高于强疏水性聚合物,但仍低于普通部分水解聚丙烯酰胺。
在实际应用中,可以根据具体的油藏地质条件和开采要求,选择合适的驱油缔合聚合物,以提高采收率。
《微生物—聚合物联合驱油实验研究》篇一一、引言随着能源需求的持续增长,石油资源的开发利用已成为全球关注的焦点。
传统的石油开采方法往往依赖于物理和化学手段,但这些方法在提高采收率、减少环境污染等方面仍存在诸多挑战。
近年来,微生物与聚合物的联合应用在石油开采领域引起了广泛关注。
本文旨在通过实验研究微生物—聚合物联合驱油的效果,以期为石油开采提供新的思路和方法。
二、实验材料与方法1. 实验材料(1)微生物:本实验选用具有良好代谢活性和产油能力的微生物菌种。
(2)聚合物:选用一种具有良好稳定性和增稠性能的聚合物。
(3)油样:来自某油田的原油样品。
2. 实验方法(1)微生物培养与繁殖:在实验室条件下,对选定的微生物进行培养与繁殖,使其达到一定数量。
(2)聚合物溶液制备:将聚合物溶解于水中,制备成一定浓度的聚合物溶液。
(3)联合驱油实验:将微生物与聚合物溶液混合,注入到油样中,观察并记录驱油效果。
三、实验结果与分析1. 实验结果通过实验观察,我们发现微生物与聚合物联合驱油的效果显著。
在注入混合液后,油样中的原油被有效地驱出,且驱油速度较快。
同时,我们还发现微生物与聚合物之间存在协同作用,共同提高了驱油效果。
2. 结果分析(1)微生物作用分析:微生物通过代谢活动产生一系列生物表面活性物质,降低了油水界面张力,使得原油更容易被驱出。
此外,微生物还能在油藏中形成生物膜,改善油藏的渗透性能,进一步提高驱油效果。
(2)聚合物作用分析:聚合物溶液具有良好的增稠性能和稳定性,能够降低油水混合物的流动性,使原油更容易被驱出。
同时,聚合物还能在油藏中形成一种保护膜,保护微生物免受油藏中不利环境的影响。
(3)协同作用分析:微生物与聚合物之间存在协同作用。
一方面,微生物产生的生物表面活性物质可以与聚合物发生相互作用,形成一种更有效的驱油体系;另一方面,聚合物为微生物提供了良好的生存环境,使得微生物在油藏中能够更好地发挥作用。
这种协同作用共同提高了驱油效果。
国外聚合物驱油应用发展与现状一、聚合物驱油机理聚合物驱(Polymer Flooding)是三次采油(Tertiary Recovery)技术中的一种化学驱油技术。
聚合物有两种驱油机理,一是地层中注入的高粘度聚合物溶液降低了油水流度比,减小了注入水的指进,提高了波及系数(图1和图2),从而提高原油采收率[1-6]。
二是由于聚合物溶液属于非牛顿流体,因此具有一定的粘弹性,提高了微观驱油效率[7-13],从而提高采收率。
常使用两种类型的聚合物[14],一种是合成聚合物类,如聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺等;另一种是生物作用生产的聚合物,如黄胞胶。
在长达30 年的聚合物驱室研究和现场试验中,使用最为广泛的聚合物是部分水解聚丙烯酰胺和生物聚合物黄胞胶两种。
由于生物聚合物黄胞胶的价格比较昂贵且易造成井底附近的井筒堵塞,除了在高矿化度和高剪切的油藏使用外,油田现场都使用人工合成的部分水解聚丙烯酰胺作为聚合物驱的驱剂。
图1 平面上水驱与聚驱示意图图2 纵向上水驱与聚驱示意图二、国外驱油用聚合物现状及发展趋势2.1国外驱油用聚合物的发展由于经济政策和自然资源的原因,国外对聚合物驱油做了细致的理论及实验研究,但未作为三次采油的主要作业手段。
驱油用聚合物的理论自80年代成熟以来,并未有较大突破,而其发展主要受限于成本因素。
理论上,在油气开采用聚合物中,可以选用的聚合物有部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物、生物聚合物(黄胞胶)、纤维素醚化合物、聚乙烯毗咯烷酮等[15]。
但己经大规模用于油田三次采油的聚合物驱油剂仅有HPAM和黄胞胶两类。
人工合成的驱油用聚合物仍主要以水解聚丙烯酰胺为主。
已产业化的HPAM产品包括日本三菱公司的MO系列,第一制药的ORP系列,三井氰胺的Accotrol系列;美国Pfizer的Flopaam系列,DOW的Pusher系列;英国联合胶体的Alcoflood系列;国SNF的AN系列HPAM聚合物。
《微生物—聚合物联合驱油实验研究》篇一一、引言随着石油资源的日益减少和采收难度的增大,石油行业对提高采收率、减少成本和提高采出质量的需求愈发迫切。
微生物和聚合物在石油开采中扮演着重要角色,尤其是在联合驱油方面。
本研究主要针对微生物—聚合物联合驱油技术进行实验研究,通过实验数据和结果分析,为石油开采提供新的技术手段和理论支持。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所需材料包括:石油样品、微生物菌种、聚合物溶液、实验设备等。
2. 实验方法本实验主要采用室内模拟采油技术,通过对不同微生物与聚合物联合的组合进行对比分析,得出最佳的联合驱油方案。
具体步骤如下:(1)选择合适的研究区块,采集石油样品;(2)筛选适合该区块的微生物菌种,进行培养和繁殖;(3)制备不同浓度的聚合物溶液;(4)将微生物与聚合物进行不同比例的混合,形成联合驱油体系;(5)将该体系在室内模拟环境下进行驱油实验;(6)收集实验数据,进行对比分析。
三、实验结果与分析1. 微生物与聚合物的单一效果分析在实验中,我们发现单一的微生物或聚合物都具有一定的驱油效果。
其中,微生物通过分泌代谢产物和生物膜等作用,改变油藏环境,提高采收率;而聚合物则能有效地降低流体粘度,改善流动性能。
然而,单一的驱油方法效果有限,不能达到最佳的驱油效果。
2. 微生物—聚合物联合驱油效果分析通过对比不同比例的微生物与聚合物联合驱油体系,我们发现联合驱油效果明显优于单一驱油方法。
在适当的比例下,微生物与聚合物能够相互促进,共同发挥驱油作用。
具体表现为:微生物能够分解石油中的大分子有机物,降低原油粘度,而聚合物则能改善流体的流动性能,从而提高采收率。
此外,联合驱油体系还能有效地防止原油在储层中的泄漏和流失。
3. 最佳联合驱油方案分析通过对不同比例的微生物与聚合物联合驱油体系进行对比分析,我们发现当微生物与聚合物以一定比例混合时,其驱油效果最佳。
具体比例需根据实际情况进行调整和优化。
疏水缔合聚丙烯酰胺聚合物驱油剂的制备及应用研究摘要随着当今科技的迅猛发展,水溶性高分子材料己经从最初的几个系列产品,发展成为完整的水溶性高分子工业,并以其难以替代的卓越性能,在国民经济和日常生活的各个方面得到广泛应用。
特别是在石油工业方面,在油气开采的各个坏节都可以见到水溶性高分子材料的踪影,特别是我国,由于三次采油的需要,大量使用了水溶性高分子材料。
其中最为热门的要数疏水缔合水溶性聚合物,事实上这也是当今国际上的水溶性高分子研究的热点。
本文着重研究疏水缔合水溶性高分子的合成和应用。
本文以长脂肪链疏水单体丙烯酸十八酯(ODA),与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)通过自由基共聚法制得一种新型疏水缔合聚丙烯酰胺水溶性聚合物。
确定了最适宜的合成条件,研究了聚合物的耐剪切,耐盐,耐温的溶液性质。
结果表明,临界缔合浓度为0.27wt%,疏水缔合能力在临街浓度后迅速增强。
聚合物溶液属于假塑性流体。
在矿化度为1-4万时,U-OPAM盐溶液黏度要高于纯水溶液,有一定耐盐性;80℃粘度保持率达到60.99%。
引入疏水单体ODA,赋予聚合物良好的溶液性能。
驱油应用试验表明疏水缔合型聚丙烯酰胺比常规聚丙烯酰胺驱油效果更好,驱油率比普通聚丙烯酰胺提高10%左右总而言之,本文通过自由基聚合的方法合成聚丙烯酰胺聚合物,结合文献,研究疏水缔合聚丙烯酰胺水溶性聚合物溶液的特性与驱油的应用研究。
关键词:疏水缔合,水溶性聚合物,聚丙烯酰胺,驱油剂The Preparation of Hydrophobically Associating Polyacrylamide Flooding Oil Polymer and Application of ResearchABSTRACTWith the rapid development of science and technology, water-soluble polymer materials have been several series of products from the initial development of a complete water-soluble polymer industry and it’s hard to replace the excellent performance in the national economy and daily life in all has been widely used. Especially in the oil industry, the trace of the bad section of the oil and gas exploration can all see the water-soluble polymer material, especially in China, due to the needs of tertiary oil recovery, extensive use of water-soluble polymer material. One of the most popular to the number of hydrophobically associating water-soluble polymer, in fact, that today's international research focus of water-soluble polymer.This paper focuses on the synthesis and applications of hydrophobically associating water-soluble polymer. Long aliphatic chain hydrophobic monomer octadecyl acrylate (ODA) - methyl propane sulfonic acid (AMPS) and acrylamide (AM), 2 - acrylamide-2-yl radical copolymerization prepared by a novel hydrophobic The association of polyacrylamide water-soluble polymer. Determine the most appropriate synthesis conditions, the resistance to shear, salinity and temperature of solution properties of the polymer. The results show that the critical association concentration of 0.27wt%, the hydrophobic association ability street concentration is rapidly increasing. The polymer solution is pseudoplastic fluid. Salinity 1-4 million U-OPAM salt solution viscosity is higher than pure water, some salt tolerance; 80 ℃viscosity retention rate of 60.99%. The introduction of hydrophobic monomers of ODA, giving the polymer solution properties. Flooding application tests show that the hydrophobically associating polyacrylamide flooding better than the conventional polyacrylamide flooding rate was 10% higher than the ordinary polyacrylamide All in all, by free radical polymerization method of synthesis of polyacrylamide polymers, combined with literature, applied research to study the characteristics of hydrophobically associating water-soluble polymer solution of polyacrylamide flooding.KEY WORDS:hydrophobically associating,water-soluble polymer,Polyacrylamide Displacing agent目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 水溶性高分子概述 (1)1.2 水溶性高分子的分类和应用 (1)1.2.1 水溶性高分子的分类 (1)1.2.2 水溶性高分子的应用 (2)1.3 疏水缔合聚丙烯酰胺 (2)1.4 聚丙烯酰胺聚合物的合成方法 (3)1.5 国内外发展状况 (6)1.5.1 国内发展情况 (6)1.5.2 国外发展情况 (7)1.6 疏水缔合聚丙烯酰胺的驱油机理 (7)1.7 本文的研究目内容和目的 (7)1.8 论文的创新点 (8)2 疏水缔合聚丙烯酰胺聚合物的合成制备 (9)2.1 疏水缔合性概述 (9)2.2 疏水缔合聚丙烯酰胺的合成 (9)2.2.1 自由基反应机理 (9)2.2.2 试剂与仪器 (11)2.2.3 聚丙烯酰胺的合成步骤 (11)2.2.4 反应原理 (12)2.3 疏水缔合聚丙烯酰胺的聚合物表征方法 (12)2.3.1 红外光谱分析 (12)2.3.2 热重分析法 (12)2.3.3 溶液性能流变分析法 (13)2.4 结果与讨论 (14)2.4.1 红外光谱测定 (14)2.4.2 热重分析 (15)2.4.3 OPAM的溶液流变性能 (16)2.4.4 耐盐性 (17)2.4.5 耐温性 (18)IV3 疏水缔合聚丙烯酰聚合物的驱油应用 (19)3.1 聚丙烯酰胺的驱油机理 (19)3.2 影响聚丙烯酰胺的驱油效率的因素 (19)3.3 聚丙烯酰胺驱油实验 (20)3.4 结论分析 (21)4 结论与总结 (23)4.1 小结 (23)4.2 进一步工作 (23)致谢 (25)参考文献 (26)疏水缔合聚丙烯酰胺聚合物驱油剂的制备及应用研究 11 绪论1.1 水溶性高分子概述水溶性高分子化合物是一种亲水性的高分子材料,在水中能溶解或溶胀而形成溶液或分散液,有时又称为水溶性聚合物或水溶性树脂[1]。
【关键字】技术摘要近几年来,聚合物驱油技术在油田得到广泛应用。
为适应油田聚合物驱的需求,本文在聚驱提高原油采收率原理的根底上,通过物理模拟实验和数值模拟技术,研究了聚合物的弹性效应、聚合物分子构型、聚合物段塞组合、油层厚度和油层垂向渗透率对聚驱开发效果的影响。
结果表明:聚合物的弹性效应可提高原油采收率,其弹性作用最佳质量浓度为1.0~2/L;清水聚合物溶液中聚合物分子以网状构型为主,增粘效果较好,污水聚合物溶液中聚合物分子以枝状构型为主,增粘效果较差;聚合物段塞尺寸和粘度是影响聚驱效果的决定因素,段塞尺寸保持不变时,溶液粘度越高,采收率增幅越大,溶液粘度保持不变时,段塞尺寸越大,采收率增幅越大;对于水湿油层,油层越厚,增采效果越好,而油湿油层的厚度对聚驱采收率影响不大;对于正韵律油层,垂向渗透性越强,聚驱增采幅度越高,反之,越低,对于反韵律油层,垂向渗透性越差,聚驱增采幅度越高,反之,越低。
文中还提出了一些改善聚驱开发效果的措施,包括:采用污水配制聚合物溶液、优选聚合物注入速度和优选井网井距。
本文对油田进行聚合物驱油具有一定的指导意义。
关键词:聚合物驱油;影响因素;改善措施;物理模拟;数值模拟AbstractIn recent years, polymer flooding technology was widely applied in oilfield. In order to adapt the demands of oilfield polymer flooding, in this paper, on the basis of polymer flooding EOR mechanism, by physical simulation experiments and numerical simulation techniques, we mainly studied the influential factors of polymer flooding effect, including polymer solution elastic effect, polymer molecular structure, polymer slug combination, reservoir thickness and reservoir vertical permeability. The result showed that the polymer solution elastic effect can enhance oil recovery, and its optimum quality concentration was 1.0~/L. Polymer molecular had the network structure in fresh water, and its solution had higher viscosity, on the other hand, polymer molecular had dendritically structure in sewage water, and its solution had lower viscosity. Polymer slug size and viscosity were the decisive factors which influenced polymer flooding effect. In the case of unchanged polymer slug size, the higher the solution viscosity was, the greater the polymer flooding increased recovery. When polymer solution viscosity was not changed, the larger the slug size was, the higher the oil increased. For water-wet oil reservoir, the thicker the oil reservoir was, the better the polymer flooding increased oil recovery, but for oil-wet reservoir, reservoir thickness had little influence on polymer flooding recovery. For positive rhythm reservoir, the better the vertical permeability was, the higher the polymer flooding increased oil recovery, on the contrary, the lower. For anti-rhythm reservoir, the worse the vertical permeability was, the higher the polymer flooding increased oil recovery, on the contrary, the lower. In this paper, we also raised some measures to improve the development of polymer flooding effect, including preparing polymer solution with sewage, optimizing polymer injection rate, optimizing well network pattern and well spacing. Thispaper had certain guiding significance to oil field using polymer flooding.Key words: polymer flooding; influential factors; improving measures; physical simulation; numerical simulation目录第1章概述 (1)1.1 聚合物驱的发展历史与现状 (1)1.2 本文的研究内容 (2)第2章聚合物驱提高原油采收率原理 (3)2.1 原油采收率 (3)2.2 聚合物驱提高原油采收率机理 (3)2.3 本章小结 (6)第3章聚合物驱开发效果影响因素 (7)3.1 聚合物溶液的弹性效应对开发效果的影响 (7)3.2 聚合物的分子构型对开发效果的影响 (10)3.3 聚合物的段塞组合对开发效果的影响 (14)3.4 地质因素对聚驱开发效果的影响 (17)3.5 本章小结 (20)第4章改善聚合物驱开发效果的措施 (22)4.1 采用污水配制聚合物溶液 (22)4.2 优选聚合物注入速度 (26)4.3 优选的井网井距 (31)4.4 本章小结 (33)第5章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (37)第1章概述1.1 聚合物驱的发展历史与现状聚合物驱的发展历史聚合物驱始于50年代末和60年代初。
石油开发中的聚合物驱油技术石油作为世界上最重要的能源资源之一,在能源供应中扮演着重要的角色。
然而,石油开采过程中普遍存在一系列问题,比如剩余石油的回收率较低、开发成本较高等。
为了克服这些问题,聚合物驱油技术应运而生。
本文将详细介绍石油开发中的聚合物驱油技术。
一、聚合物驱油技术简介聚合物驱油技术是一种利用高分子聚合物改善石油采收率的方法。
它通过向油层注入适量的聚合物溶液,改变油层中原有的渗透能力分布,提高油的驱替效果,从而增加采收率。
聚合物驱油技术具有驱油效果好、适应性广、操作简便等优点,因此在石油开发中得到了广泛应用。
二、聚合物的类型和选择聚合物驱油技术中使用的聚合物种类繁多,常见的有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯等。
选择合适的聚合物种类是提高聚合物驱油效果的关键。
根据油藏条件、岩石性质和水质等因素,确定适宜的聚合物种类,并通过实验测试确定最佳用量和浓度。
三、聚合物驱油技术的工艺流程聚合物驱油技术主要包括注聚、驱油和调剖三个阶段。
注聚阶段:首先需要准备一定浓度的聚合物溶液,然后将其注入到油层中。
在注入过程中,要控制注入速度和注入量,以确保聚合物溶液充分分布于整个油层。
驱油阶段:聚合物溶液通过与油层中的原油混合,降低原油的黏度,提高原油的流动性。
这一阶段主要通过调节驱油剂浓度和注入压力来实现。
调剖阶段:当原油的驱替效果达到一定程度后,需要对聚合物驱油过程进行调剖,以防止聚合物溶液在油层中形成偏流通道。
调剖主要通过注入调剖剂,改变地层渗透能力,增加原油的驱替效应。
四、聚合物驱油技术的应用案例聚合物驱油技术在石油开发中已经得到了广泛的应用。
以下是几个成功案例的介绍:1. 美国XX油田:该油田使用聚合物驱油技术,实现了原本难以开发的低渗透油藏的高效开采。
通过注入合适浓度的聚合物溶液,提高了原油的采收率。
2. 中国XX油田:该油田应用聚合物驱油技术,成功实现了百万吨级的高效开采。
通过调整聚合物种类和用量,显著提高了原油的产量和采收率。
国内外聚合物驱油应用发展及现状聚合物驱油技术是石油开采中的一种重要技术手段,通过注入聚合物溶液,可以改变油水相对渗透率,改善油藏驱油效果。
随着石油资源的逐渐枯竭和油田开发程度的提高,对聚合物驱油技术的研究和应用也变得日益重要。
国内聚合物驱油应用发展及现状可分为几个阶段。
在上世纪80年代初期,我国开始引进聚合物驱油技术,并在全国范围内进行了一系列试验研究。
然而,由于当时对聚合物的了解不够深入,聚合物驱油效果并不理想。
随着科技水平的提高和经验的积累,我国开始在1990年代初期重启了聚合物驱油试验研究工作,并在聚合物的选型、性能调整和应用技术等方面进行了大量的研究工作。
2000年以后,聚合物驱油技术在我国的应用得到了进一步推广,一些大型油田开始采用聚合物驱油技术进行试采。
目前,聚合物驱油技术已经成为国内一种常见的驱油技术。
在国外,聚合物驱油技术的研究和应用起步较早,并取得了显著的成果。
在美国、加拿大等发达国家,聚合物驱油技术已经成熟,并被广泛应用于油田开发中。
这些国家在聚合物的合成方法、性能调整和应用技术等方面具有较高的技术水平。
此外,欧洲、俄罗斯等地也在聚合物驱油技术方面进行了一系列的研究和应用。
相比之下,我国在聚合物驱油技术方面还存在一定的技术短板,需要加强研究和应用。
聚合物驱油技术的发展带来了显著的经济效益和环境效益。
在经济效益方面,聚合物驱油技术可以提高油井产量,延缓油田衰竭,提高石油资源的利用率。
在环境效益方面,聚合物驱油技术可以减少污染物的排放,减少水资源的消耗,降低对地下水的污染风险。
此外,聚合物驱油技术还可以有效地解决油田废水的处理和利用问题,具有重要的环境意义。
然而,聚合物驱油技术也面临一些挑战和问题。
首先,聚合物的选型和性能调整仍需要更深入的研究和探索,以适应不同油藏和开采条件的需求。
其次,聚合物驱油技术在应用过程中需要解决注入剂的稳定性和流动性问题,以确保注入剂能够有效地穿透油层并达到预期的驱油效果。
聚合物驱油技术应用研究
摘要:但随着油田的开采,尤其是高含水开采阶段,经济、技术指标都将变差。
聚合物驱已是国内外公认的能够提高原油采收率的油田开发技术,在国内外都进行了大量试验研究。
本文介绍了聚合物乳液的流变特性与粘弹性,并分析了聚合物驱油的宏观、微观机理以及所受的影响因素,对聚合物驱油技术的发展有一定参考价值。
关键词:聚合物驱油机理影响
一、引言
石油是国家经济发展的重要经济命脉。
但随着油田的开采,尤其是高含水开采阶段,无论是经济指标,还是技术指标,都将变差。
油井含水增加,产量下降,基本建设投资增加,成本增大。
如何经济有效地开采水驱开发后残留在地层中60-70%的剩余油,已成为世界各国油藏工程专家努力攻关的课题。
聚合物驱技术是化学驱中比较可行的一种提高采收率的技术。
目前在油田已开始大规模工业化应用。
聚合物驱提高采收率主要靠增加驱替液粘度,降低驱替液和被驱替液的流度比,从而扩大波及体积。
在微观上,聚合物由于其固有的粘弹性,在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用,增加了携带力,提高了微观洗油效率。
水驱的采收率一般为40%左右,通常聚合物驱采收率为50%左右,比水驱提高10%。
二、聚合物乳液的流变特性与粘弹性
1、流变特性
传统的驱油机理认为,聚合物的粘性特性是提高驱油效率的主要原因。
在聚合物驱油过程中,聚合物溶液的流变特性不仅直接影响其驱油效果,而且影响其渗流特性。
无论是对聚合物驱油效果的评价,还是对油井产能的预测,都必须首先研究聚合物溶液在渗流过程中的流变特性。
聚合物流变性是指其在流动过程中发生变形的性质,主要体现在有外力场作用时,溶液粘度与流速或压差之间的变化关系。
高分子的形态变化导致了聚合物溶液宏观性质的变化。
聚合物溶液通常具有高粘性,这是它的主要特征之一。
产生高粘性的原因有:
1)聚合物的分子所占体积较大,阻碍了介质的自由移动;
2)大分子的溶剂化作用,束缚了大量的“自由”液体。
大分子链在溶液中呈规则松散线团状存在,线团内充满溶剂,大分子又具有很厚的溶剂化膜,致使水动力学体积庞大,流动阻力大;
3)大分子间的相互作用。
当聚合物溶液达到一定质量浓度后,由于分子链很长及分子间的作用力,使分子间发生缔合或相互缠结形成一定的拟网状结构,因而溶液的流动阻力增大。
2.粘弹特性
典型的粘性体服从牛顿流体定律,典型的弹性体服从虎克定律。
粘弹性流体与粘性流体主要区别:(1)粘弹性流体可以“拉动”其后面的流体;粘性流体只能“推”,不能拉。
(2)去掉外力后,弹性体可以全部恢复其形状;粘弹性流体可以部分恢复;粘性流体不
能恢复。
(3)在外力作用下,流体会产生与外力方向相同的变形(或位移);弹性体和粘弹性流体除产生上述与外力同方向的变形(或位移)外,还会产生一个与外力方向相垂直的力,即法向力,使粘弹性流体各方向上的应力不相等,产生法向应力差。
拉伸时,与拉伸方向(主应力)相垂直的应力小于主应力。
流体运动时的流体方向就相当于拉伸方向。
根据水力学的原理,粘性流体各方向上的应力相等,因此不会产生法向应力差。
聚合物不但能构扩大波及体积,而且还能够提高微观洗油效率,从而驱动不同类型的残余油提高采收率。
在聚合物驱油过程中,扩大波及体积和弹性对提高驱油效率的作用大约应各占50%。
而在多数矿场聚合物驱方案设计时着重考虑了聚合物溶液的粘性,而忽略了弹性对提高聚合物驱油效率的作用,因此,为提高化学驱的采收率,除了考虑聚合物的粘性作用外。
三、聚合物驱油机理及影响因素
宏观方面,聚合物是一种将少量该物质加入水中就极大能增加注入水粘度的物质。
聚合物驱主要是利用聚合物增加注入水粘度,降低油水流度比,提高波及系数。
首先,改善了流度比,从聚合物的流变性可看出,在水中加入聚合物后,水的粘度明显增大,并且聚合物的浓度越大,粘度也越大。
另外,当岩石表面亲水时,聚合物容易吸附在岩石表面,注入水从吸附层表面通过时,吸附层薄膜发生膨胀,从而降低了水相的有效渗透率,当油与吸附层接触时,就不会发生膨胀现象。
因此在含油饱和度很低的油层内,使用聚合
物可显著地降低水的流动度,增加波及系数,从而改善原油采收率。
其次,抑制注入液突进、扩大面积波及效果。
由于沿主流线方向突进的聚合物溶液有较高的粘度及聚合物的吸附、捕集,降低了水相渗透率,从而沿主流线方向,聚合物驱的流体流速相对水驱减弱。
在主流线两翼方位上,尽管也有聚合物溶液的影响,但浓度相对较低,影响较小,由于聚合物驱主流线部位相对于两翼部位的压力梯度大于水驱,因此聚合物驱流体流速相对水驱量值大,且更加偏向两翼方向。
因此,扩大了向两翼方向的波及作用,增大波及面积,加深波及程度。
再次,调整吸水剖面。
对于成层非均质油层,由于层间渗透率差异太大,防止水的舌进要采用调剖技术,向油层注入高浓度小段塞聚合物溶液。
因高渗层的分配比大,吸水指数大,聚合物溶液首先进入高渗透层,随着溶液在高渗层的推进,高渗透层的流动阻抗增加,若在聚合物段塞之后注水,将迫使水进入低渗层,有效地推进低渗层的油水前缘,从而扩大波及范围。
微观驱油方面,首先残余阻力存在、水油流度比降低,使聚合物能够驱替簇状残余油。
聚合物驱,增加了驱替相的粘度,降低水油流度比,而且由于聚合物分子量相当大,在岩石中产生滞留,增加了驱替相流体在孔隙介质中的流动阻力,引起了水相渗透率的下降,使油水流度比进一步降低,从而提高了微观波及系数,将水驱后的簇状残余油驱替出来。
其次,剪切应力的增加,使聚合物能够驱替孤岛状、膜状残余
油。
当聚合物溶液和注入水分别流过孤岛状、膜状残余油表面时,聚合物溶液作用在残余油上的剪切应力将远远大于水在其上的剪
切应力,所以,聚合物能够将部分孤岛状残余油和膜状残余油驱走。
再次,粘弹性的存在,使聚合物能够驱替盲状残余油。
柔性聚合物分子在应力作用下将产生变形,其弹性又会使其恢复、收缩,因此,当具有粘弹性的柔性聚合物溶液通过孔隙介质时,既存在着剪切流动,也存在着拉伸流动。
这两个作用在盲状残余油上的力,使得聚合物溶液能够进入盲端中驱油。
聚合物驱油过程也受到诸多因素的影响:
(1)聚合物相对分子质量对驱油效果的影响。
在浓度相同及地层注入能力允许的条件下,较高相对分子质量的聚合物溶液具有较高的粘弹性,驱油效果较好。
(2)聚合物溶液粘度对驱油效果的影响。
聚合物溶液的粘度对于其驱油效果有很大影响,它是聚合物溶液改善流度比、扩大波及体积的主要参数。
一般情况下,如果聚合物类型相同,聚合物溶液浓度越高,则其粘度越大,驱油效果越好;如果聚合物类型不同,当聚合物具有相同的粘度时,驱油效果相近。
(3)聚合物用量对驱油效果的影响。
一般情况下,聚合物用量越大驱油效果越好。
但是,随着聚合物用量的增加,吨聚合物的增油量下降,使得经济效益降低。
因此,驱油过程中应根据实际条件选择最佳的聚合物用量。
(4)聚合物剪切降解作用对驱油效果的影响。
聚合物溶液流经
多孔介质的过程中,往往都受到剪切的作用,使聚合物降解,同时降低聚合物溶液的粘度,因此水相流度没有希望的那样低,波及能力弱,采收率降低。
(5)聚合物溶液注入速度对驱油效果的影响。
聚合物溶液注入速度对粘性粘度和弹性粘度有很大影响。
粘性粘度随速度的增加而降低,弹性粘度随速度的增加而增加。
四.结论
综上所述,聚合物驱的驱油机理有其流变特性、粘弹性有关,驱油效果受到其相对分子量、溶液粘度等影响。
我国通过对注水开发油田提高采收率的潜力分析,已经确定把聚合物驱油作为我国近期内三次采油的主攻方向。
因此,聚合物驱油技术有很大的发展潜力,值得相关科研人员不断的研究开发。
参考文献
[1]王亮,卢祥国,邓庆军,肖龙. 聚合物驱后进一步提高采收率方法及其技术经济效果评价[j].油田化学,2010(12)
[2]邢爱忠.胜利油田化学驱地面注入工艺技术进展[j].油气田地面工程,2010.。