聚合物减阻剂微观减阻机理研究

配制了不同浓度的减阻剂溶液,利用TEM技术对减阻剂溶液的微观结构进行了表征,采用高精度环路摩阻测试系统对不同微观结构特征的减阻剂溶液进行了减阻性能测试。表征结果显示,减阻剂溶液的主要微观结构为:分散颗粒结构、半连续/非连续棒状结构、连续网眼状结构和堆叠网眼状结构。低流速下,分散颗粒结构特征的减阻剂表现出较好的减阻性能;高流速下,连续网眼状结构特征的减阻剂具有更好的减阻性能;过度堆叠网眼状结构特征的减阻剂虽具有良好的抗剪切性能,但在低速与高速下均不能发挥良好的减阻性能。现场施工中井深较浅、施工排量小的井,适合选用分散颗粒结构的减阻剂;而井深较深、排量较大的井,则适合选用连续网眼状结构的减阻剂。利用减阻剂微观结构与减阻性能之间的关系可进行减阻剂的选型及结构优化。

聚合物减阻剂性能优化方法的研究进展

聚合物减阻剂具有少量高效的优点,但其抗剪切性不足。分析了聚合物减阻剂的减阻机理及影响因素,综述了近年来聚合物减阻剂的减阻性能及储存稳定性的改进方法,包括嫁接法、改变分子结构、加入表面活性剂、引入缔合型键等,其中,加入表面活性剂可扩宽有效减阻范围、抗剪切性好、减阻更加稳定。对聚合物减阻剂的发展进行了展望。

聚合物减阻剂减阻及破坏规律研究

本文借助自主搭建的摩阻测试系统,研究了聚合物减阻剂浓度和剪切速率对减阻效率的影响规律及剪切破坏规律。结果表明,减阻率随剪切速率变化可分为三个阶段,总体趋势为先增大后减小;在较低的剪切速率下,减阻率随浓度的增加而减小,在较高的剪切速率下,减阻率随浓度的增加而增加;聚合物减阻剂的瞬时剪切破坏程度较严重。研究结果可为减阻剂的机理研究和现场施工提供参考。

深层致密砂岩储层聚合物减阻剂的研究及应用

长庆油田庆阳气田山西组山1段储层属于典型的超低孔、超低渗致密砂岩储层,常规的水平井分段压裂技术未能取得良好的改造效果。为了提高低渗致密砂岩储层的改造效果,文章研发了一种具有良好抗盐减阻性能的聚合物减阻剂,满足致密砂岩储层体积压裂的施工要求。该减阻剂以丙烯酸、丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸为基础材料,对疏水单体、单体总浓度、引发剂、引发温度等合成条件进行了优化。研究表明,当单体总浓度为24%,疏水单体选用浓度为0.3%的丙烯酰氧乙基二甲基长链烷基铵,引发剂选用浓度为0.16%的过硫酸铵+亚硫酸氢钠+偶氮二异丁基脒盐酸盐,引发温度为30℃时,合成的聚合物减阻剂性能最佳。合成的聚合物减阻剂与常规的聚合物压裂液相比,具有更好的耐盐性,更高的降阻率,更好的携砂性,且对储层的损害率较低。该压裂液在庆阳气田施工5口井,产量显著提高,取得了较好的应用效果。

加聚合物型减阻剂环状流摩阻系数新显式方程

向输油管道中加入聚合物型减阻剂是实现管道输送降本增效目标的有效方法。针对准确预测加入聚合物型减阻剂环状流摩阻系数的问题,通过对前期实验数据进行量纲分析和曲线拟合,基于边界层的对数速度分布和幂律分布推导了新显式方程。再采用最小二乘法对新显式方程进行校准,对加入聚合物型减阻剂的气液混合物进行摩阻系数预测,以减阻率为衡量标准,将计算结果与实验数据和Al-Sarkhi的计算结果进行比较,可知新显式方程对实验数据拟合度更好,并且随着气体表观速度的增大,减阻率预测值逐渐减小。