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.     

疏水缔合聚合物溶液形态的研究

用环境扫描电镜(ESEM)和动态光散射仪(DLS)对疏水缔合聚合物溶液形态进行了分析。结果表明,随着NaCl浓度的增加,实验所合成的疏水缔合聚合物的表观粘度先降低后增加而后再降低,但仍保持很高粘度。疏水缔合聚合物在去离子水体系中无论浓度高低均形成了空间网状结构。盐水体系中,当NaCl浓度为1000mg/L时所形成的结构与去离子水中的结构类似,均为网状结构,而在NaCl浓度为5000mg/L时,ESEM照片显示疏水缔合聚合物的结构为致密的树枝状结构。疏水缔合聚合物的浓度越大,其表观流体力学半径就越大,从而造成其增粘能力越强。     

两亲聚合物功能单体对聚集及界面行为影响

以环氧乙烷与环氧丙烷共聚物（m=环氧乙烷数,n=环氧丙烷数,其中：m和n值分别对应m=16和n=18,m=16和n=6,m=16和n=2）,苯基-4-戊烯（1-苯基,1,1-二苯基和1,1,1-三苯基）和1,3-双（二甲基丁基溴化铵）-2-丙烯酰氧基丙烷（碳链个数分别为8,12和16）作为功能单体,室内合成了系列两亲聚合物样品。通过稳态荧光实验、动态光散射、扫描电镜、透射电子显微镜等仪器系统考察m/n值,苯基和碳链个数对两亲聚合物聚集行为和聚集体形貌的调控作用及其对油水界面性质影响。研究发现,两亲聚合物溶液在固体表面吸附后形成空间网络状结构;在溶液体相中,随着m/n值,苯基和碳数增加,聚集体尺寸增加,聚集体形貌更密集;对于油水界面性质和乳化原油能力,随着m/n值,苯基和碳数增加,油水界面张力和接触角变小,乳化油滴尺寸越小。     

疏水缔合聚合物驱油数学模型

为了研究疏水缔合聚合物驱油规律和动态,建立了疏水缔合聚合物驱油数学模型。根据室内对疏水缔合聚合物溶液结构的研究成果,采用聚合物线形体和聚合物聚集体共同描述疏水缔合聚合物溶液在多孔介质中的性质变化和渗流特性,同时考虑了疏水缔合聚合物溶液在不同孔渗条件下水相相对渗透率降低能力、不可入孔隙体积系数的变化、吸附滞留与建立流动阻力的关系等物化问题。利用模型对岩芯驱油实验结果进行了拟合,数值模拟结果与实际岩芯驱油结果基本一致。表明该模型能够有效描述疏水缔合聚合物溶液的驱油动态,为疏水缔合聚合物驱的理论研究和现场分析提供了研究方法。     

疏水缔合聚合物的合成及溶液性能研究

采用自由基胶束聚合法，合成了疏水缔合型丙烯酰胺／2-丙烯酰胺基烷基磺酸共聚物。用Brookfield旋转粘度计测定了不同疏水基含量的聚合物的溶液性能，同时考察了疏水缔合聚合物浓度、盐浓度、剪切速率以及温度对聚合物溶液性能的影响。实验结果表明，稀溶液中疏水缔合聚合物分子的缔合以分子内缔合为主；在临界缔合浓度以上，缔合以分子间缔合为主。该聚合物是一种性能优异的疏水增粘剂，模拟盐水条件下的粘度比清水溶液粘度有很大提高，表现出明显的抗盐性质，其临界缔合浓度约为500mg／L。使用时可用油田采出水直接配注，因而在提高采收率的同时，还进一步降低了聚合物的用量，同时还解决了产出污水的重复利用问题。     

驱油两亲聚合物及其分离组分的乳化规律研究

利用稳定性分析仪、光学显微镜、激光粒度分析仪、界面张力仪及流变仪研究驱油两亲聚合物及其分离组分的乳化规律及机制。结果表明:驱油两亲聚合物及其分离组分的分子结构相似,但疏水基团含量不同;大分子组分相比小分子组分界面活性较弱,形成乳化液的粒径较大,但其体系黏弹性更高,致使乳化液液滴迁移速率降低,稳定性增强;驱油两亲聚合物在不同组分的协同作用下,界面活性较高,形成乳化液的粒径最小,体系黏弹性适中且稳定,因此乳化液液滴的迁移速率最低,稳定性最高。     

疏水缔合聚合物的合成及溶液性能研究

采用自由基胶束聚合法 ,合成了疏水缔合型丙烯酰胺 /2 丙烯酰胺基烷基磺酸共聚物。用Brookfield旋转粘度计测定了不同疏水基含量的聚合物的溶液性能 ,同时考察了疏水缔合聚合物浓度、盐浓度、剪切速率以及温度对聚合物溶液性能的影响。实验结果表明 ,稀溶液中疏水缔合聚合物分子的缔合以分子内缔合为主 ;在临界缔合浓度以上 ,缔合以分子间缔合为主。该聚合物是一种性能优异的疏水增粘剂 ,模拟盐水条件下的粘度比清水溶液粘度有很大提高 ,表现出明显的抗盐性质 ,其临界缔合浓度约为 5 0 0mg/L。使用时可用油田采出水直接配注 ,因而在提高采收率的同时 ,还进一步降低了聚合物的用量 ,同时还解决了产出污水的重复利用问题     

疏水缔合聚合物溶液性能及其驱油效果

针对胜利油田高温高盐的油藏环境,设计合成了一种具有梳型结构的疏水缔合聚合物,系统考察了该聚合物溶液的增黏性、耐温抗盐性、长期稳定性、注入性和驱油效果。实验结果表明,随着浓度的增加,溶液黏度呈指数增长,增黏性强。在高温高盐条件下,该疏水缔合聚合物溶液黏度均比常规聚丙烯酰胺溶液高,表现出优异的耐温抗盐性能。在90℃条件下,随老化时间增加,溶液黏度先增加后降低,60 d后溶液黏度值大于40 mPa·s,表现出优异的长期稳定性。随注入量增加,压力先增加后趋于平衡,达到0.5 MPa,表明其注入性良好。当注入浓度一定时,随着注入倍数的增加,提高原油采收率幅度先增大后趋于稳定;当注入倍数一定时,随疏水缔合聚合物浓度的增加,提高采收率幅度增大。     

甜菜碱型两亲聚合物的研制及其盐增黏特性

针对驱油用两亲聚合物在高矿化度油藏适应性差的问题,利用无皂自由基聚合法优化合成一种驱油用的新型甜菜碱型盐增黏两亲聚合物PADC。利用红外光谱仪、核磁仪、元素分析仪对研发的甜菜碱型两亲聚合物进行表征,借助旋转黏度计、扫描电镜、动态光散射仪研究甜菜碱型两亲聚合物的微观形貌特征及盐增黏行为。结果表明：甜菜碱基团的引入使两亲聚合物在水溶液中具有明显的“反聚电解质”效应,盐离子可通过增大流体力学半径和增强疏水缔合的双重作用使PADC具有盐增黏特性;当NaCl质量浓度从0增大到15×10⁴ mg/L时,PADC溶液的表观黏度从14.1增大到54.3 mPa·s,流体力学半径从857增大到1 242 nm,盐离子强度越大,盐增黏效果越明显。     

疏水缔合型和非疏水缔合型驱油聚合物的结构与溶液特征

考察三次采油过程中所用的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和疏水缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AHPAM)结构与性质的差异,通过对其结构表征以及对其增黏性、耐温性和抗盐性的测试,结合扫描电镜(SEM)对两种聚合物溶液微观结构形态的观察,讨论疏水基团的存在对聚合物溶液性质的影响。结果表明,相对于HPAM,AHPAM溶液因结构中含有的疏水基之间的相互作用使高分子间进一步形成缔合的网络结构而具有良好的增黏性、耐温性和抗盐性。     

胜利油田孤东原油超低界面张力驱油体系研究

采用旋转滴法测定了单一表面活性剂体系、复配表面活性剂体系与孤东原油的动态界面张力。实验结果表明,单一表面活性剂体系超低界面张力维持时间较短,将甜菜碱表面活性剂(C18BE)与α-烯烃磺酸盐(AOS)表面活性剂复配后,可以使油水界面张力降至10-4m N/m。在此基础上,对这一复配体系的最佳复配比例进行了研究,最终优选出适合孤东原油的超低界面张力驱油体系。     

层状砂岩油藏提高水驱油效率的对策分析

通过对砂体几何形态、沉积韵律、连通特性等特征的研究,以及对上述诸特征起主控因素即沉积环境的具体分析,就不同沉积环境下所形成砂体的注水开发特征进行了详细论述,并提出了相应的压裂、酸化等开发工艺措施,为改善开发方案,提高采收率提供了理论依据     

氮气的溶解及抽提效应对原油性质的影响

氮气混相驱、非混相驱过程中由于存在氮气的溶解及抽提(蒸发)效应,使原油组分和原油的物理化学性质均发生变化.通过PVT相态实验研究表明,原油注入氮气后原油体系组成、性质变化明显,随着氮气注入比例的增加,原油的饱和压力、膨胀系数、体积系数、气油比增加,原油黏度、密度则减小;氮气溶解明显改善了原油的流动性质,增强了油藏驱动能量,有利于提高采收率.原油脱气过程中由于抽提(蒸发)效应对原油性质也有一定影响,但影响相对小一些,不会对近井地带原油生产带来明显负面影响.     

腰英台DB34井区CO_2驱替油藏数值模拟研究

为改善低渗透油藏开发效果,同时解决松南气田天然气的脱碳埋存问题,决定在腰英台油田开展CO2驱替试验.针对研究区块的地质及开发特点,建立了符合油藏地质特点的三维地质模型.应用数值模拟技术,在水驱历史拟合的基础上,设计了3种不同CO2注气方式——单段塞连续注气、周期注气、水气交替,并对注入总量、注入速度、油井流压、注气气质标准等敏感参数进行优化.结果表明,CO2最佳用量为0.8 PV,最佳注入速度为2.3×103m3/d,油井最佳流压平均为7 MPa,注入方式以水气交替注入(气水体积比1∶1)为最佳方案,预测提高采收率可达23.7%,比水驱提高14.4%.注入CO2气体中,要减少CH4的含量,添加经济适量的C2—C6组分,可提高采收率.     

疏水缔合阳离子聚合物的制备与表征及在稠油降黏中的应用

通过N,N-二甲基十二胺和4-乙烯基苄氯季铵化反应合成了阳离子单体4-乙烯基苄基十二烷基二甲基氯化铵(VBDDMAC),然后与丙烯酰胺(AM)、N-丙烯酰胺吗啉(ACMO)自由基共聚,合成了不同组成的共聚物,用核磁共振、红外光谱和激光光散射对共聚物结构和分子质量进行了表征,用共振光散射对共聚物在水溶液中的聚集行为进行了...     

广义位移控制法在结构几何非线性分析中的应用

结构几何非线性分析的增量-迭代方法就是将增量平衡方程式中的荷载向量分解成荷载增量向量和不平衡力荷载向量两个部分,以便对每部分进行单独处理.在荷载增量向量中引入荷载增量因子,就可以通过控制荷载增量因子来控制结构的整个加载历程.将广义位移作为约束方程来确定荷载增量因子,从而形成广义位移控制法.数值实例结果表明,这是一种控制非线性求解的有效方法.     

聚驱后注液方式和井网结构对微球调驱效果影响研究——以大庆萨尔图油田为例

以大庆萨尔图油田储层条件为研究对象,通过物理模拟驱油实验研究了聚驱后注入方式和井网结构调整对可动微球调驱效果的影响。结果表明,聚驱后实施进一步提高采收率措施时,通过提高注入速度来尽快达到较高注入压力水平可以取得较好增油降水效果。除此之外,聚驱后将原井网调整为直井+水平井井网,不仅可以改善水驱开发效果,而且可动微球调驱效果也可以得到充分发挥。与单独可动微球相比较,表面活性剂+可动微球二元体系具备了扩大波及体积和提高洗油效率的双重功效,采收率增幅较大。     

大庆油田杏六区块东部聚合物驱试井分析

对大庆油田杏六区东部区块聚驱条件下含水率、产液量等动态参数的变化规律进行了综合评价.同时结合生产井实例对杏六区聚合物驱试井曲线的变化特征进行分析.结果表明:注聚合物后地层渗透率降低,渗流阻力增大,注采压差增大;各注聚试验区虽然注入压力有较大幅度的增加,而生产井流动压力却有不同程度的下降,含水率下降,产液量上升;根据试井解释时采用的油藏模型,可以判断在聚合物驱油过程中,油藏模型由均质油藏变化为复合油藏再变化为均质油藏,或由均质油藏变为均质加边界油藏再变化为均质油藏;为防止聚合物突破时间过快,可在聚合物驱油初期对地层进行适当调剖,避免油藏过早达到均质油藏阶段,这有利于提高中低渗透层的出油潜力,有效提高原油采收率.     

大庆敖南特低渗油层非达西渗流压裂水平井优化技术

为了反映特低渗透油层基质-裂缝-水平井耦合流动的非达西渗流规律,完善非达西渗流条件下压裂水平井非定常渗流产能预测方法,建立完整的数学模型。对大庆敖南油田压裂水平井进行了优化设计数值模拟研究,研究了裂缝长度、裂缝条数、裂缝分布、水平井长度、裂缝间距、裂缝导流能力等对压裂水平井开发效果的影响,揭示了整体压裂基质-裂缝耦合两相流动开采变化规律。该模型物理概念清晰,模型先进,计算结果与试验和矿厂动态数据变化规律相符和吻合,可有效指导现场进行水平井压裂优化设计。     

神经网络方法确定玛北油田岩性油藏含油边界

用常规方法确定岩性油藏含油边界需要一定的井孔资料,导致勘探成本较高,为此引入神经网络方法。先对地震资料进行解释,提取地震特性参数,与已知井的试油结果一起组成神经网络的学习样本集,经训练并绘制测线剖面或平面图,最终确定出含油边界。应用该方法对准噶尔盆地玛北油田二叠系乌尔禾组和三叠系百口泉组油藏进行了含油边界的确定,结果表明,用该方法可以直观地在剖面图上确定油藏的含油边界,这样确定的含油边界能够满足储量计算的要求,且该方法较传统方法有很大的优越性。