二元驱体系水动力尺寸与储层喉道尺寸匹配关系

针对低渗透油藏二元驱过程中聚合物分子量和浓度选择无依据的问题,首先,采用激光粒度分析仪测试不同条件下二元驱体系水动力学尺寸,明确了二元驱体系水动力学半径随聚合物分子量、聚合物浓度、表面活性剂浓度、基液矿化度的变化规律;然后,通过恒速压汞实验测试不同渗透率人造岩心平均喉道半径,并拟合出了人造岩心渗透率与平均喉道半径经验公式,最后,基于二元驱体系注入性实验结果,结合现场数据计算得到的判定标准,明确当岩心渗透率小于20×10^(-3)μm^(2)时,注入聚合物的分子量应小于300万,质量浓度小于500 mg/L;当岩心渗透率处于20×10^(-3)~40×10^(-3)μm^(2)之间时,注入聚合物的分子量应小于500万;当岩心渗透率处于40×10^(-3)~70×10^(-3)μm^(2)之间时,注入聚合物的分子量应小于1200万,结合基液矿化度和表面活性剂浓度对二元体系水动力尺寸影响规律,可为现场二元体系配方调整提供指导。

聚合物溶液的水动力学尺寸研究

聚合物在溶液中的性质及形态与所用溶剂有着很大的关系,溶剂的性质不同(如溶液的矿化度不同、溶液中表活剂的浓度不同等),聚合物分子形态伸展程度都会不一样,其在溶液中分子尺寸(水动力学半径)也会发生很大改变。运用微孔滤膜过滤法,通过对抗温抗盐聚合物(KYHPAM系列)在不同矿化度以及不同浓度表活剂的水中配成溶液,让其在恒定压力(0.2 MPa)下经过不同孔径滤膜后测定其滤液浓度、黏度等性质,结果发现聚合物的分子量和浓度、表活剂的浓度、矿化度等因素都会对聚合物的水动力尺寸产生不同程度的影响。

采油微生物的水动力学尺寸研究及应用

为了研究采油微生物运移过程中的堵塞效应和不可入孔隙体积（IPV）效应,基于架桥堵塞理论,建立了应用微孔滤膜实验求取微生物水动力学尺寸（Dh）的测定方法。研究了枯草芽孢杆菌SLY-3在不同菌浓和不同注入速度条件下的Dh,并结合岩心孔隙累积分布概率曲线,确定了不同渗透率油藏的IPV。实验结果表明：Dh受到注入速度和注入菌浓的影响,大小范围在0.308～2.617μm之间,Dh随菌浓的升高而增大,注入速度过高,容易形成瞬时高压,促使菌群收缩,测定的Dh有所下降;注入速度对Dh有双重作用。在菌浓较低时,注入速度高容易形成聚集堵塞,菌浓较高时,注入速度高容易形成高压突破;SLY-3的IPV受岩心渗透率和菌浓的影响,随着渗透率的增大而减少,随菌浓的增大而增加。

化学驱中聚合物水动力学尺寸及最优匹配注入研究

为了明确化学驱中聚合物的注入性,针对聚合物(P)体系、碱-聚合物(AP)体系、表面活性剂-聚合物(SP)体系及碱-表面活性剂-聚合物(ASP)体系通过多组对比实验分析了各因素对聚合物水动力学直径Dh的影响,并进行了6种渗透率K岩心的P体系注入性实验以确定最优匹配注入界限。结果表明:P体系中,Dh随着聚合物相对分子质量Mr、浓度C的增加而增大。AP体系中,Dh随着碱浓度的增加而减小,且强碱作用效果比弱碱大;SP体系中,Dh随着表面活性剂浓度的增加先略微增大然后减小。ASP体系中,当表面活性剂含量相对聚合物较小时,碱和表面活性剂对Dh起相互制约作用;当表面活性剂含量较大时,碱和表面活性剂对Dh起协同作用。将聚合物溶液注入岩心时,需要遵循以下条件:当53×10-3≤K<91×10-3μm2时,注入的聚合物溶液应满足C<1 g·L-1、Mr<1×107;当91×10-3≤K<146×10-3μm2时,注入的聚合物溶液应满足C<2 g·L-1、Mr≤1×107;当146×10-3≤K<199×10-3μm2时,注入的聚合物溶液应满足C≤2 g·L-1、Mr≤1.5×107;而当199×10-3≤K<252×10-3μm2时,注入的聚合物溶液应满足C≤2.5 g·L-1、Mr≤2.7×107。

聚合物水动力学尺寸测试方法及影响因素研究

通过对化学驱现场出现的注入问题进行分析,认为储层与聚合物分子量匹配性是关键因素;通过新建立的微孔滤膜测试聚合物水动力学尺寸,测试了现场用聚合物水动力学尺寸为0.69~0.83μm,并开展了聚合物浓度、表活剂、碱及水质离子对聚合物水动力学尺寸影响实验,结果表明聚合物浓度、碱及水质矿化度、二价阳离子含量对聚合物水动力学尺寸造成很大影响,表活剂影响不大。利用真心岩心,研究顺利注入条件下岩心平均孔喉半径与聚合物水动力学尺寸的匹配关系约为6倍,并利用研究结果,个性化设计了沈84块化学驱配方体系。

部分水解聚丙烯酰胺水动力学尺寸测定的影响因素分析及其应用

应用微孔滤膜法对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)水动力学尺寸进行测定。考察过滤压力、HPAM质量浓度、HPAM相对分子质量、配液用水及机械剪切作用等因素对HPAM水动力学尺寸的影响。实验结果表明,当过滤压力为0.08 MPa时,随HPAM相对分子质量的增大,HPAM质量浓度的增加,HPAM水动力学尺寸增大;配液用水矿化度越高,HPAM水动力学尺寸越小;当HPAM质量浓度较低时,机械剪切作用对于HPAM水动力学尺寸降低的影响尤为明显。水动力学尺寸可作为判断驱油体系与孔喉匹配性的基础,指导油田聚合物驱方案的优化设计。

中低渗高凝油藏用聚合物的相对分子质量设计与应用

聚合物相对分子质量是评价化学驱体系注入性的重要参数,直接影响现场注入压力及驱油效果。针对中低渗高凝油油藏S区块化学驱先导试验区个别井组出现注入压力高、注不进以及见效不均衡的问题,利用动态光散射法、微孔滤膜法和注入性实验,开展高凝油油藏冷伤害后聚合物分子尺寸与储层微观孔喉匹配关系研究。综合聚合物分子回转半径、水动力学尺寸以及注入性实验结果,将S区块聚合物相对分子质量由2000×10^(4)调整为1200×10^(4),单井注入厚度比例由42%~51%上升至64%~85%,为先导区聚合物相对分子质量调整以及扩大区实施决策提供了依据。

基于水动力学尺寸调控中药多组分喷干粉的表面组成:以多糖和蛋白二元体系为例

目的探讨水动力学尺寸(水合粒径)与中药多组分喷干粉表面成分分布的关系,以实现表面组分径向有序分布的调控。方法选取具有特定相对分子质量的溶菌酶与葡聚糖代替中药提取液中含量丰富的蛋白和多糖2种高分子物质,制备不同含量混合物溶液。采用激光光散射法测定其溶液状态下的水合粒径;喷雾干燥后采用X射线光电子能谱测定喷干粉表面元素,并将两者进行相关性分析。继而调节溶液环境,观察水合粒径与表面元素变化情况。最后测定粉体稳定性、吸湿性及含水量等性质。结果溶液环境导致物质粒径发生变化,其中溶菌酶的水动力学尺寸随溶液离子强度或pH值的增加而增加,葡聚糖的水动力学尺寸随溶液离子强度或pH值的增加而减小。X射线光电子能谱分析表明混合物喷干粉表面均存在蛋白表面富集现象,其中高离子强度或高pH值下喷干粉的蛋白表面富集程度更高,这与高离子强度或高pH值时溶菌酶水合粒径尺寸增加的趋势是一致的。颗粒性能测试实验表明对于以水为溶剂的葡聚糖-溶菌酶二元喷干粉,溶菌酶的加入使得混合物的吸湿性降低、稳定性提高,另外提高溶液离子强度或者pH值则使喷干粉稳定性进一步提高。结论水动力学尺寸是影响蛋白富集于喷干粉表面的主要因素,且由于低吸湿性蛋白在喷干粉表面的富集,导致混合物吸湿性降低,有效提高其物理稳定性。

基于水动力学尺寸调控盐酸小檗碱和葡聚糖二元体系喷干粉的表面组分有序分布

以小分子物质盐酸小檗碱与大分子物质葡聚糖为二元体系模型,探究物质水动力学尺寸(水合粒径)与喷干粉表面组分分布的相关性。制备不同含量比例的混合物溶液,采用激光光散射法测定水合粒径,分析相对分子质量大小及混合比例对粒径的影响。将溶液喷雾干燥后采用X射线光电子能谱法测定喷干粉表面元素。调节溶液环境,测定盐酸小檗碱与葡聚糖水合粒径随溶液环境的变化情况,并通过观察表面元素研究喷干后成分的有序分布情况。粒径所测结果表明,不同溶液环境会改变物质的水动力学尺寸,其中盐酸小檗碱的粒径随着离子强度及溶液pH的增加而增大;葡聚糖的粒径随离子强度增大而减小,随溶液pH增大而增大。喷干粉表面元素测定结果表明水动力学尺寸大的盐酸小檗碱在喷雾干燥过程中更易富集于粒子表面,可见水动力学尺寸是影响喷干粉表面组分分布的重要因素。随后,利用扫描电镜观察喷干粉粒子的微观形态。结果表明,盐酸小檗碱喷干粉粒子呈不规则椭球状;葡聚糖及混合物喷干粉粒子呈不规则球状,表面皱缩。最后,采用FT4粉体流变仪、DVS动态水蒸气吸附仪测定粉体稳定性、黏结性及吸湿性等性质。结果表明,当盐酸小檗碱在表面发生富集时,其混合物黏结性增加,流动性变差,但吸湿性有一定改善。此外,对喷干粉吸湿动力学曲线进行拟合,发现所有喷干粉的吸湿行为均符合双指数模型。

聚合物驱油体系与油藏配伍关系的一种优化设计新方法

传统聚合物尺寸与油藏配伍的表示方法反映的是聚合物单分子级别与孔喉的配伍,而实际聚合物驱油体系与油藏的配伍关系研究应体现聚合物聚集体与孔喉的配伍,并考虑体系在地层深部的可流动性。在对比分析国内外相关方法的基础上,通过理论计算及大量试验研究,建立了一套地层驱替压差条件下聚合物体系与油藏孔喉配伍关系的新方法,进而建立了聚合物驱油体系与油藏配伍关系图版。新方法考虑了聚合物体系尺寸在近井地带高压力梯度与地层深部低压力梯度条件下的差异,较为准确地建立了聚合物驱油体系与油藏的配伍关系,为矿场聚驱油藏选用合适的聚合物驱油体系提供重要依据与技术支持。