疏水缔合聚合物溶液粘弹性及流变性研究

实验测定了缔合聚合物溶液的动态粘弹性、流变性以及在多孔介质中的流变特性。动态粘弹性实验结果表明,在聚合物溶液浓度大于临界缔合浓度时,溶液的弹性模数G′和耗能模数G″明显大于聚合物溶液浓度低于临界缔合浓度时的G′和G″,且存在着一个临界聚合物浓度。低于该浓度时,溶液的G″大于G′,而高于该浓度时,G′大于G″,不同浓度下的G″和G′基本不受剪切应力的影响。在实验剪切速率内,缔合聚合物溶液的宏观流变特征表现为剪切稀释性和剪切增稠性。而在多孔介质中,在低剪切速率下,溶液表现出牛顿流体的特征;随着剪切速率的增加,溶液表现出剪切稀释性和剪切增稠性的流变规律。在进行缔合聚合物驱油时,应尽可能使用弹性比较大的聚合物,而且注入速度须高于临界粘弹流速,这样才能充分利用其粘弹性提高采收率。

缔合聚合物溶液的粘弹性实验研究

在模拟大庆主力油藏条件下,研究了浓度和矿化度变化过程中缔合聚合物溶液的动态粘弹性,结果表明:浓度和矿化度对其溶液粘弹性的影响与对HPAM溶液的影响相同;HPAM溶液的粘弹性是由分子链间的缠结作用引起的,而缔合聚合物溶液的粘弹性主要是由分子链间的缔合作用引起的,因此缔合聚合物溶液在比较低的浓度下就表现出了明显的弹性;在低而宽的频率范围内,缔合聚合物溶液的弹性明显大于HPAM溶液的弹性,说明缔合聚合物溶液在多孔介质中流动时,在比较小的剪切速率下就表现出弹性。这就意味着不需要很高的注入速度,就可以达到利用缔合聚合物溶液的弹性来提高驱油效率的目的。

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.

缔合聚合物溶液在多孔介质中的流变性实验

通过阻力系数、残余阻力系数随孔隙流速的变化,研究了缔合聚合物溶液在多孔介质中的流变规律。研究结果表明,在临界缔合浓度(CAC)上,缔合聚合物溶液的阻力系数随孔隙流速的增加先下降、后上升,当上升到一定程度时又开始下降;当浓度在CAC以下时,溶液的阻力系数随孔隙流速的增加先上升后下降;缔合聚合物溶液的残余阻力系数随孔隙流速的增加先上升、后下降。与MO4000相比,缔合聚合物溶液具有更好地改善水驱流度比的能力,且岩心渗透率越低,改善水驱流度比的能力越强,表现出弹性效应的孔隙流速越低;在低速下缔合聚合物溶液阻力系数的增加主要来源于其比较高的吸附滞留量,而在高速下其阻力系数增加主要来源于溶液比较好的弹性。

不同油藏条件下缔合聚合物溶液的宏观流变性研究

在国内三个典型的注聚油藏条件下,主要研究了缔合聚合物溶液的宏观流变性,并与一般超高分子量的MO4000溶液的流变性进行了比较,结果表明,缔合聚合物溶液具有不同与一般HPAM溶液的特殊的流变性,临界缔合浓度CAC(Critical Association Concentration,CAC)以上、下缔合聚合物具有不同的流变性,同时实际的油藏温度和盐水矿化度不同,缔合聚合物溶液表现出了不同的流变规律,要研究缔合聚合物溶液的流变性必须在实际的油藏条件下进行;同时在CAC以上缔合聚合物溶液的粘度远于超高分子量MO4000溶液的粘度。缔合聚合物溶液具有的这些特殊的流变性对缔合聚合物驱油方案设计、驱油用缔合聚合物分子结构设计等具有一定的指导意义。

疏水缔合聚合物溶液的抗剪切机理研究

疏水缔合聚合物分子链上疏水基团的引入使其溶液具有独特的抗剪切性能,从而在油气田开采领域具有广阔的应用前景。为了研究该溶液的抗剪切机理,文章在淡水和模拟油藏条件下对疏水缔合聚合物溶液的粘度在剪切后的恢复情况进行了测试。结果表明,与部分水解聚丙烯酰胺HPAM相比,不管是在淡水还是模拟油藏盐水中,疏水缔合水溶性聚合物具有很好的剪切稀释性和抗剪切性,进一步证明了疏水缔合作用对缔合聚合物溶液的抗剪切性的贡献,从而可以指导油气开采用缔合聚合物的施工设计。

模拟油藏条件下缔合聚合物溶液的黏弹性实验

为了研究缔合聚合物溶液在实际油藏条件下黏弹性的好坏,在模拟大庆主力油藏条件下,研究了浓度和矿化度对缔合聚合物溶液黏弹性的影响。结果表明:浓度和矿化度对缔合聚合物溶液黏弹性的影响与对HPAM溶液的影响相同;缔合聚合物溶液黏弹性产生的原因与HPAM溶液不同,HPAM溶液的黏弹性是由分子链间的缠结作用引起的,而缔合聚合物溶液的黏弹性主要是由分子链间的缔合作用引起的;缔合聚合物溶液在相对比较低的浓度下表现出了明显的弹性;在低而宽的频率范围内缔合聚合物溶液的弹性明显大于HPAM溶液的弹性,说明缔合聚合物溶液在多孔介质中流动时,在比较小的剪切速率下就表现出弹性,这就意味着不需要很高的注入速度,即可达到利用缔合聚合物溶液的弹性来提高驱油效率的目的。

鄂尔多斯盆地致密油藏水平井开发井网论证

鄂尔多斯盆地致密油藏资源丰富,勘探开发潜力大,其特点适合采用水平井体积压裂法来开采。文章以华池-南梁地区山156井区长6致密油藏为例,对其水平井开发井网进行论证。开发实践证实,当采用水平井体积压裂法开采长6致密油藏时,初期单井产量高,增产倍数大。由于储层中存在着大量的缝网结构,在采用水平井开采长6致密油藏时,注水井排方向与裂缝方向平行,且水平段方向与裂缝方向垂直时,水驱波及体积大,开发效果好;当采用直井注水＋水平井采油的开采模式时,合理的水平段长度为600~800 m,此时,采用七点法注采井网的开发效果好;七点法井网的合理井距为700~800 m、排距为100~150 m。文章得出的结论可以为鄂尔多斯盆地致密油藏水平井开发提供技术参数。

鄂尔多斯盆地致密油藏水平井体积压裂开采方法探讨

鄂尔多斯盆地致密油资源丰富,具有广阔的勘探开发前景,其油藏特点适合采用水平井体积压裂的方法开采。当采用水平井体积压裂法开采致密油藏时,与直井相比,初期单井产量高,增产倍数大,但是水平井见水后随着含水率上升,水平井产量递减较快,稳产的难度增大。通过矿场试验及数值模拟方法对水平井见水后的有效开采方法进行了论证:当采用水平井体积压裂法开采致密油藏时,水平井见水后通过腰部水井的温和注水、周期注水或周期采油可以明显提高单井产量、降低油井含水率,明显提高采出程度。所得结论可以为水平井体积压裂法开采致密油藏提供一定的理论参考。

提高“油气井生产测试”课程教学效果的几点思考

为了使学生在有限的课堂时间内学好《油气井生产测试》课程,掌握勘探和开发阶段油气井及油气藏动态资料测取的意义、内容、方法及发展现状,培养学生自主学习的兴趣和对未来专业的献身精神,必须提高课堂教学效果。理论和实践证明:激发学生的学习兴趣是提高课堂教学效果的关键;不断充实自己、更新知识是提高教学效果的保证;改进教学方法是提高教学效果的必要手段。

鄂尔多斯盆地延长组超低渗透砂岩储层油井产能影响因素分析

为了准确预测超低渗透油藏的油井产能,必须认识清楚油井产能的影响因素.根据鄂尔多斯盆地延长组超低渗透砂岩储层的油井产能与地层单因素参数间的相关性统计分析,影响这类储层油井产能的因素不仅包含油层厚度和地层渗透率,还包括储层孔隙性、电性等多个因素.由多参数确定的油井产能预测模型将存在更加复杂的结构表达式,实际产能预测问题应是一个非线性系统问题.

一种求解定容封闭气藏任意时刻地层压力的实用方法

地层压力是气藏地质研究和评价、储量计算、产能计算和评价、动态分析等多项科研工作的重要参数.依据定容性封闭气藏物质平衡方程,在已知天然气密度、原始地层压力和地层温度等条件下,通过偏差因子软件计算得到地层温度恒定条件下地层压力与偏差因子的关系以及地层压力与气藏的拟压力之间的关系曲线,利用累积产量数据得到计算任意时刻气藏地层压力的新方法.生产实践表明该方法简单实用,计算结果精度高,从而减轻了测试工作量,同时为科研工作和生产管理带来方便.

一种分析碳酸盐岩孔隙系统数字图像的新方法

碳酸盐岩的孔隙类型多,孔径变化范围大,孔隙系统结构复杂,研究难度大。长期以来,是利用光学显微镜法、毛细管压力分析法、岩石孔隙系统复制法和图像分析仪法等方法或其中几种方法配合来研究碳酸盐岩孔隙系统。随着计算机图像技术的迅速发展和日益完善,借助该项技术通过碳酸盐岩孔隙系统数字图像来研究碳酸盐岩孔隙系统已经成为现实。文章提出一种研究碳酸盐岩孔隙系统数字图像的新方法。通过样品光薄片的光学显微镜(OM)数字图像和环境扫描电子显微镜(ESEM)数字图像二值化识别孔隙;构造孔隙度、孔隙贡献率和孔隙形状参数的计算公式用于数字图像分析,得到孔隙大小分布和孔隙形状分布。在此基础上,总结碳酸盐岩孔隙参数对其渗透率的控制作用。与传统的孔隙系统研究方法相比,该方法与计算机图像技术紧密结合,具有定量、快速的明显优势。

气井系统试井异常资料分析及处理方法

气井系统试井中,由于测试时间不够长、井底存在积液等因素的影响,导致许多井的系统试井资料出现异常,无法求得产能参数、准确计算无阻流量。通过分清造成异常的原因,对异常资料进行分析和处理,选择适当模型对其进行校正,可以解决上述问题,得到满意的结果。

疏水缔合聚合物溶液的抗剪切性研究

在室内测试了缔合聚合物在淡水和模拟油藏盐水中的剪切恢复特性和抗剪切性。实验结果表明,与部分水解聚丙烯酰胺HPAM相比,不管是在淡水还是在模拟油藏盐水中,疏水缔合水溶性聚合物具有很好的剪切稀释性和抗剪切性,进一步证明了疏水缔合作用对缔合聚合物溶液的抗剪切性的贡献。对油气开采用缔合聚合物的施工设计有一定指导意义。

疏水缔合聚合物三元复合体系的静动态吸附行为

针对大庆油田条件下疏水缔合聚合物ASP三元复合驱新配方,研究了两种复合体系中各驱油剂的吸附量并对其特征进行了分析。通过岩心流动实验,测定了两种ASP三元复合体系中四种驱油剂在含油、不含油条件下的饱和滞留量和注入0.3PV时的滞留量。研究结果表明,在复合体系中,碱和表面活性剂在大庆岩心砂上的吸附都符合Langmuir吸附,吸附等温线为L型;疏水缔合聚合物的吸附等温线是由L型和H型组合而成,吸附等温线出现最高点,表现出多层吸附的特征;氢氧化钠的吸附量和滞留量都大于碳酸钠的吸附量和滞留量;表面活性剂和疏水缔合聚合物在氢氧化钠复合体系中的吸附量都小于碳酸钠复合体系中的吸附量;碱和表面活性的滞留量都小于在大庆岩心砂上的吸附量,而缔合聚合物的滞留量却大于吸附量;含油岩心中,碱、表面活性剂和疏水缔合聚合物的滞留量都小于在不含油岩心中的滞留量。结论对ASP复合驱体系的组成、段塞设计、油藏数值模拟等有一定的参考价值。

温度对油气管道的CO_2腐蚀速率的影响研究

为了研究温度对油气管道CO2腐蚀速率的影响,采用A3钢挂片全浸泡实验方法,在不同温度和含饱和CO2的油田模拟水中进行腐蚀试验,并与不含CO2的油田模拟水溶液中的全浸泡腐蚀试验结果进行比较,从而得出温度对油气管道腐蚀速率的影响。

复合驱中界面张力数量级与提高采收率的关系研究

文章分析了表面活性剂/聚合物二元复合驱和碱/表面活性剂/聚合物三元复合驱驱油指标(超低界面张力必须达到10-3mN/m)理论的缺陷;在大量岩心试验的基础上,比较了不同界面张力下的采收率值,认为平衡界面张力为10-3mN/m不是表面活性剂驱油及复合驱的必要条件,平衡界面张力为10-2mN/m时也能达到与前者同样的驱油效果;并且只要瞬时界面张力达到10-3mN/m,也能达到较好的驱油效果,从而为表面活性剂复合驱的广泛应用提供了实验基础。

渤海绥中油田J3井疏水缔合聚合物驱注入程序及段塞优化设计

在渤海油田室内配方和先导性矿场试验研究基础上,利用化学驱油藏数值模拟软件FAPMS,优化设计了渤海油田J3井区块矿场试验的最佳注入程序及段塞大小,结果表明,通过对注入不同浓度的疏水缔合聚合物的前置段塞及主段塞和梯度式后续段塞的优化,采收率比未优化时明显提高。说明渤海油田应该高度重视聚合物驱的注入方式和段塞优化设计,进一步提高聚合物的技术经济效果。

油气管道CO_2腐蚀速率的影响因素研究

针对油气管道CO2腐蚀速率的影响因素,通过Q235钢挂片全浸泡,在含CO2的油田模拟水中进行腐蚀试验,并与不含CO2的油田模拟水中的全浸泡腐蚀试验结果比较,得到CO2含量及时间对油气管道腐蚀速率的影响规律。