一个基于恢复时间的新剪稀模型及其对聚合油PAO 650流变特性的模拟

用球-杆比拟流体层上的分子,通过分析两流体层上球-杆的接触、通过和恢复的过程,基于球-杆恢复到原状态的时间,建立了一个新剪稀模型.该模型虽然在形式上与Carreau模型有相似之处,但其公式仅含有两个流变参数,且是经由严格的理论推导得到的.通过与Carreau模型得到的广义黏度曲线的比较,确定了新流变公式的待定参数.在点接触流变热弹流润滑的数学模型中使用新流变公式,数值模拟了大黏度聚合油PAO 650的流变特性,并与该油在文献中的试验曲线进行了比对.结果表明新流变模型能够较好地模拟大黏度聚合油的流变特性,从而证实了其正确性.进一步,使用新公式计算得到了更多工况下的流变特性曲线,光滑的、合理的曲线分布说明新流变模型具有广泛的适用性.

重力场中油滴运动速度及聚合规律研究

由于油井中后期产量下降,注水开发技术得到广泛应用。为优化注入水水质、净化地层,需提高采出水中的油水分离效率。油水分离效率的高低取决于对油水两相运动规律的掌握及分离方法的正确应用。该研究在油滴运动理论的基础上,借助Fluent有限元模拟软件,对油滴在流场中的变形和聚并动态进行精细描述。通过实验测试重力场中黏度为5.7 mPa·s和54 mPa·s、直径为3.0~8.5 mm的油滴上升速度及其变形规律。研究结果表明:直径较大的油滴具有较大的加速度,并提前达到最大速度,其上浮过程中的变形系数随着油相黏度的增加逐渐增加。多个油滴的聚合及其速度主要受连续相的黏度变化影响。在原有油滴速度计算模型的基础上考虑了表面张力对油滴变形的影响,得到的新模型对油滴的速度计算误差为±7%,显著提高了油滴速度的计算精度。

海上S油田用自破乳聚合物制备及其性能研究

以线形嵌段聚醚破乳剂合成具有破乳功能的可聚单体PD,以丙烯酰胺、丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及PD为原料,通过水溶液聚合制备了具有破乳功能的四元共聚物PPDM。通过红外、核磁等方式对共聚物的结构进行了表征,评价了聚合物溶液的溶解性能、增黏性能以及在S油田条件下的驱油和破乳性能。结果表明:加入破乳剂功能单体后,共聚物PPDM与聚丙烯酰胺(PAM)溶解时间均在20 min黏度即可达到最终黏度的96%以上,随着破乳功能单体用量的增加,黏度有一定程度增加。驱油性能结果表明,共聚物PPDM的采收率比PAM提高5.7%,破乳性能比PAM提高2.5倍。

驱油聚合物快速溶解方法研究进展

通过分析聚合物溶解,聚合物溶解过程主要集中于溶胀阶段,因此是加速聚合物溶解的关键。通过改变聚合物分子结构、配液条件、加入化学药剂、减小聚合物溶胀颗粒等多个方法详细分析了加速聚合物溶解机理,并对各种方法的速溶效果及优缺点进行较为可观的评价。分析认为机械方法减小溶胀颗粒的方法能够大幅度缩减聚合物溶解时间及配注系统体积,可行性高,发展潜力大。

海上油田不同溶解程度聚合物在多孔介质中渗流特征及驱油规律

针对聚合物矿场应用过程中存在溶解熟化规律不清晰、注入到地层可能存在尚未完全溶解熟化现象,研究了地层水矿化度、剪切速率对聚合物溶解熟化性能的影响;通过填砂管岩心驱替实验,研究了渗透率、聚合物溶解程度对聚合物在多孔介质中渗流特征的影响;基于微观可视化驱油实验,研究了不同溶解程度聚合物的渗流特征及驱油规律。结果表明:速溶聚合物溶解时间随着地层水矿化度的降低和剪切速率的增加而缩短,当矿化度为5000~20000 mg/L和转速为300~600 r/min,溶解时间为30~50 min。阻力系数和残余阻力系数随着溶解程度和渗透率的增大而降低。聚合物采出程度增值随着溶解程度增大而增大,当溶解程度高于80%以上,采出程度增值变化不大。

低聚合度含氢硅油的合成条件及工艺研究

低聚合度含氢硅油是改性硅油的重要中间体,因为其分子中含有活泼氢,可用于合成各种性质的改性硅油。由低聚合度含氢硅油制备的改性硅油具有良好的分散性、独特的挥发性,以及低表面张力,常被用作个人护理产品中的添加剂。目前文献报道较集中于低含氢硅油高聚物,对于低含氢硅油中纯组分的合成及性质尚待探寻。MD_(100)D_(10) ^(H)M作为低聚合度含氢硅油中的纯组分具有很好的代表性。本文通过正交试验得出合成MD_(100)D_(10) ^(H)M的最佳催化剂为NKC-9阳离子交换树脂,采用单因素实验在中试过程中进一步对MD_(100)D_(10) ^(H)M的合成进行优化,得出最佳条件为:反应温度50℃,催化剂用量2%,反应时间2h。

空气等离子体聚合蓖麻油的合成及润滑性能研究

采用空气等离子体方法聚合蓖麻油(CO)以降低其双键含量,得到40℃黏度高达598.0 mm^2/s的聚合油PCOA;通过凝胶渗透色谱仪(GPC)研究其分子量分布;采用FT-IR分析其官能团变化;采用元素分析仪分析其各元素含量;用四球摩擦磨损试验机考察PCOA的摩擦学性能,并与矿物油基润滑油150BS进行比较。结果表明:CO聚合生成的PCOA聚合油,主要由CO的二聚物及高分子量的齐聚物组成,其中的O元素质量分数增加到16.15%,引入的N元素质量分数为0.76%;相比于矿物基础油150BS,PCOA具有更好的黏温性能及低温流动性能、更好的极压性能和减摩性能。

聚合物驱后进一步提高采收率的四次采油问题

建议及早考虑和研究在三次采油之后，进一步提高采收率的四次采油问题。以聚合物驱三次采油后注表面活性剂体系和液晶体系驱油为例，在微观和宏观模型以及天然和人造岩心上进行实验，初步探索研究了三次采油后进行四次采油提高采收率的可能性。探索研究表明，只要采用适当的方法，即使只用当前的强化采油方法，四次采油的前景也是不错的。

粘弹性聚合物溶液提高微观驱油效率的机理研究

实验研究了水解聚丙稀酰胺溶液的粘弹性 ,分析了粘弹性聚合物溶液对残余油的作用机理 ,研究了粘弹性聚合物溶液提高残余油驱替效率的机理。根据微观渗流实验 ,建立了描述聚合物溶液粘弹性的特征参数与孔隙盲端中残余油驱替效率的对应关系 ,粘弹性越强 ,对盲端中残余油的驱替效率越高。聚合物溶液可将残余油拉成“油丝”,形成新的油流通道——“油丝”通道 ,文中理论分析并证明了聚合物溶液的粘弹性可以形成稳定的“油丝”油流通道。研究结果表明 ,聚合物驱提高微观驱油效率的机理是由于聚合物溶液的粘弹特性 ,残余油是被聚合物溶液拉出来的 ,而不是推出来的。粘弹性的聚合物溶液均会不同程度地降低各类残余油量 ,粘弹性越大 ,携带出的残余量越大 。

聚合物驱油技术的实践与认识

大庆油田聚合物驱油技术取得了突破性进展，完成了从把聚合物驱看作改性水驱到看作三次采油技术认识上的重大观念转变，研究制定了保证大规模工业化应用的４种方法和６项高效实用技术，驱油机理研究有重要进展。

粘弹性聚合物溶液能够提高岩心的微观驱油效率

人们普遍认为 ,聚合物驱不能提高微观驱油效率。而新近的大量研究成果不再支持这一观点。通过实验室岩心驱油实验 ,对水驱后的不同残余油类型进行了研究 ,并将残余油的类型划分为 :1岩石表面的油膜 ;2“盲端”状残余油 ;3毛管力作用下的孔喉残余油 ;4岩心微观非质部分未被波及的残余油。研究表明 ,粘弹性的聚合物溶液驱替后 ,所有类型的微观残余油均减少。而且其在孔隙中的速度分布与牛顿流体有很大不同 ,在驱替不同类型的残余油时 ,表现出很强的“拉、拽”作用。研究证实了微观驱油效率的提高与聚合物溶液的弹性有关。不同性质的聚合物溶液具有不同的弹性。选用不同的聚合物驱油时 ,其提高采收率幅度的差异可高达 6% OOIP以上。大庆油田工业规模聚合物驱开发区块的密闭取心资料也证实了这一观点。研究较全面地阐述了 :1一些聚合物驱成功与失败的原因 ;2开展聚合物驱油时应考虑的因素 ;3如何进一步提高聚合物驱油的采收率。粘弹性的流体在孔隙介质中的流变性还需进一步做大量的研究工作。研究牛顿流体所得到的许多结论在用于粘弹性流体时 ,还有待于重新评价。

聚合物驱油机理和应用

利用研制的聚合物驱模拟器对纵向非均质、油水粘度比、润湿性、流变性、重力、转注时间、扩散、不能进入的孔隙体积、聚合物的增粘、吸附、降低渗透率能力等进行了模拟研究，得到了一些新认识。对某些条件非常不利的反韵律油层，聚合物驱可能不提高甚至降低采收率；油湿比水湿对聚合物驱有利是有条件的；在一定范围内，非均质系数愈大对聚合物驱是否愈有利而取决于非均质类型；影响聚合物驱最重要的因素是油藏非均质程度与类型、油水粘度比、润湿性、聚合物性能；地层温度和地层水盐浓度不高，中等原油粘度和平均渗透率较大的适度非均质正韵律油湿油藏是聚合物驱的理想油藏；注采速度对反韵律油层的影响比正韵律油层要大。

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展

概略评述了国内主力油田实施三次采油技术开展聚合物驱采出液有关原油脱水和脱水后污水处理技术研究的现状和进展情况。重点介绍了大庆和胜利油田开展聚合物驱采出液处理技术研究在专用化学品和处理工艺方面所取得的研究成果及工业化应用情况。并提出了今后聚合物驱和多元复合驱采出液处理技术研究的主攻方向和发展趋势。

大庆油田聚合物驱油动态特征及驱油效果影响因素分析

聚合物驱油在大庆油田已取得了显著效果， 其生产动态与水驱明显不同， 主要表现在注聚合物后含水大幅度下降、采油量大幅度增加等方面。本文论述了大庆油田聚合物驱油的动态特征及驱油效果的影响因素。实践证明， 只有在对这些影响因素优化条件下， 聚合物驱油才能取得最佳效果。

用核磁共振成像技术研究聚合物驱油过程

采用核磁共振成像技术，在接近实际地层条件的三层非均质物理模型中，可视化地研究了不同大小聚合物段塞的驱油过程，获得了聚合物段塞运动的三维核磁共振图像，同时还研究了聚合物注入前后孔隙利用系数的三维变化情况。结果表明：聚合物段塞注入过程中，高渗层的采出程度得到进一步提高，注入一定体积的聚合物溶液后，中、低渗层才开始见效；聚合物段塞注入后的继续注水过程中，低渗层的采出程度有大幅度提高，同时，高、中渗透层也有所提高；三维核磁共振成像还表明，聚合物溶液注入后，模型孔隙利用系数明显提高，孔隙利用系数提高的幅度与孔隙注入端之间的距离有关；在非均质模型中，聚合物溶液能改善水油流度比，提高油层内部水驱微观波及系数和宏观波及系数从而提高驱油效果。

大庆油田聚合物驱采出水配制的聚合物溶液驱油效果研究

收集了大庆油田北一区断西聚合物驱工业试验区采出水，用于配制聚合物溶液并在非均质人造油层物理模型上进行了驱油试验。

高浓度、大段塞聚合物驱油效果的研究

根据目前大庆油田的实际情况 ,探索了一种新的大幅度提高原油采收率的方法。在室内两维纵向非均质岩心上 ,进行了一元驱注入时机、聚合物段塞和相对分子质量对驱油效果的影响的研究。研究表明 ,聚合物浓度越高 ,采收率越大 ,产出液处理量越小 ,经济上越合算 ;越早转注一元驱 ,采收率越大 ,经济效益越好 ;随着聚合物段塞的增大 ,聚合物驱采收率增加 ,但聚合物段塞增大到一定值后 ,采收率增加的速率开始变缓 ;企业总利润开始随着聚合物段塞的增大而增加 ,但聚合物段塞增大到一定值后 ,企业总利润开始下降 ;企业最大总利润所对应的聚合物段塞随着油价的增加而增大 ,较为合理的段塞大小为 0 .8～ 1.0PV左右 ;相对分子质量越高 ,驱油效果越好。

聚合物驱油过程中形成油墙的动力学机理研究

目前关于聚合物驱油过程是否形成油墙可以根据产出液含水率曲线的变化特征进行推断,也可以通过在物理模拟模型上直接动态监测含油饱和度的方法判断,这些方法没有从理论上系统说明油墙形成的原因和过程。为了从理论上系统研究油墙的形成,利用分流理论,在分流方程的基础上,建立了聚合物驱油过程中形成油墙的动力学机理数学模型,根据聚合物驱油的基本规律,利用所建立的形成油墙动力学机理数学模型,证明了水驱过程含油饱和度表现出非增的现象,不会形成油墙;而在聚合物驱过程中,含油饱和度表现出增加的现象,有油墙形成。利用所建立的油墙形成动力学机理数学模型可以研究聚合物驱油过程油墙形成的时机,油墙规模大小的影响因素,从而为聚合物驱油过程分子量和注入浓度的选取提供科学的理论依据。

大庆油田聚合物驱潜力评价

根据大庆油田各油区油层地质特征、开发特点及流体性质划分了区块群 ,确定了用于聚合物驱油方法评价的代表区块。结合室内实验、先导性矿场试验及已经推广的聚合物驱工业化应用区块的具体情况 ,应用聚合物驱数值模拟软件 ,优化选取了评价聚合物驱油方法所用的各项参数及注入方案 。

海上稠油油田聚合物驱原油破乳研究 Ⅰ破乳剂研制

以渤海某稠油油田原油、采出水和驱油用聚合物为基础,借鉴陆地类似油田产出聚合物的变化情况,结合油田实际产出物,配制了模拟产出物。制备了一种破乳剂,考察了破乳剂、聚合物、水相体积比例、温度、矿化度、pH值、剪切强度、粒子含量、溶剂和其它药剂等因素对破乳性能的影响和电脱水,并进行了现场评价。