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黏弹性流体驱替微孔道中残余油滴的水动力学机制

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中国石油大学学报（自然科学版） 2011年第5期35卷 139-142页

作者：杨树人王德民夏惠芬刘丽丽东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318 中石油大庆油田责任公司黑龙江大庆163453

选取上随体Maxwell本构方程建立黏弹性流体在微孔道中的流动方程,运用控制体积法和交替方向隐式(ADI)方法得到流场的数值解,计算流动的速度场和应力场,分析不同弹性驱替液作用在残余油滴上的驱替力,以及不同弹性驱替液驱替时残余油滴的... 详细信息

选取上随体Maxwell本构方程建立黏弹性流体在微孔道中的流动方程,运用控制体积法和交替方向隐式(ADI)方法得到流场的数值解,计算流动的速度场和应力场,分析不同弹性驱替液作用在残余油滴上的驱替力,以及不同弹性驱替液驱替时残余油滴的变形,从水动力学角度探索聚合物溶液所具有的弹性驱替残余油滴的水动力学机制。结果表明:与无弹性的驱替液相比,黏弹性驱替液作用在残余油滴上的法向应力和水平驱替力都更大,而且流场的应力分布也产生突变;在压力梯度相同的情况下驱油时,水、幂律流体、黏弹性聚合物溶液(威森伯格数We=0.3)对残余油滴的推力之比约为1∶8∶20;黏弹性驱替液会使油滴产生更大的变形,驱油效果会更好。

关键词：黏弹性流体聚驱微孔道残余油威森伯格数

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聚合物黏弹性提高驱油效率研究

中国石油大学学报（自然科学版） 2011年第5期35卷 134-138页

作者：吴文祥王德民东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

通过室内物理模拟实验,在弱亲油人造物理模型上研究第一法向应力差N1(弹性)、第一法向应力差斜率SN1(弹性)和威森博格数We(弹性)对驱油效率和残余油饱和度的影响。在弱亲油的人造物理模型上研究相同黏度条件下甘油与聚丙烯酰胺(HPAM)的... 详细信息

通过室内物理模拟实验,在弱亲油人造物理模型上研究第一法向应力差N1(弹性)、第一法向应力差斜率SN1(弹性)和威森博格数We(弹性)对驱油效率和残余油饱和度的影响。在弱亲油的人造物理模型上研究相同黏度条件下甘油与聚丙烯酰胺(HPAM)的驱油效率,在此基础上,在大庆油田开展两个高浓度聚合物矿场试验。结果表明:随着第一法向应力差、第一法向应力差斜率和威森博格数的增加,驱油效率增加,残余油饱和度降低;具有弹性的聚合物溶液,驱油效率明显高于相同黏度下的甘油;高浓度聚合物所具有的高黏弹性使采收率有较大幅度提高。

关键词：黏弹性第一法向应力差第一法向应力差斜率威森伯格数驱油效率残余油饱和度矿场试验

超高分子量缔合聚合物溶液的流变特征及微观结构研究

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石油钻采工艺 2013年第5期35卷 97-99,110页

作者：郭兰磊中国石油大学北京102249 中石化胜利油田分公司地质科学研究院山东东营257015

超高分子量缔合聚合物比普通缔合聚合物具有更高的分子量和更小的缔合度,因此具有不同的增黏性、黏弹性和微观结构。选择了相对分子量500万的普通缔合聚合物和相对分子量1 900万的超高分子量缔合聚合物溶液,通过渗流黏度测试装置和安东... 详细信息

超高分子量缔合聚合物比普通缔合聚合物具有更高的分子量和更小的缔合度,因此具有不同的增黏性、黏弹性和微观结构。选择了相对分子量500万的普通缔合聚合物和相对分子量1 900万的超高分子量缔合聚合物溶液,通过渗流黏度测试装置和安东帕流变仪对其进行了渗流黏度、黏弹性测试。结果表明,超高分子量缔合聚合物通过自身的高分子量和分子链间相互缔合的协同作用,在多孔介质渗流中能形成更高的渗流黏度,在稳态剪切条件下具有更高的威森伯格数;通过冷冻蚀刻扫描电镜对超高分子量缔合聚合物溶液的微观结构观测表明,相对于普通缔合聚合物,超高分子量缔合聚合物溶液链与链间能形成更加紧密的网状结构;驱油实验研究表明,超高分子量缔合聚合物具有比普通缔合聚合物更好的驱油性能。

关键词：超高分子量缔合聚合物微观结构黏弹性威森伯格数冷冻蚀刻扫描电镜

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黏弹性聚合物溶液微观波及效率分析

特种油气藏 2013年第5期20卷 110-113,156页

作者：谢毅尹洪军钟会影王美楠非常规油气成藏与开发省部共建国家重点实验室培育基地东北石油大学黑龙江大庆163318 提高油气采收率教育部重点实验室东北石油大学黑龙江大庆163318

为进一步了解黏弹性聚合物溶液的驱油机理,提高驱油效率,对黏弹性溶液的微观波及效率进行了分析研究。首先,在雷诺数为定值条件下,计算绘制黏弹性聚合物溶液的速度等值线图、第一法向应力等值线图、第二法向应力等值线图;然后,在不同雷... 详细信息

为进一步了解黏弹性聚合物溶液的驱油机理,提高驱油效率,对黏弹性溶液的微观波及效率进行了分析研究。首先,在雷诺数为定值条件下,计算绘制黏弹性聚合物溶液的速度等值线图、第一法向应力等值线图、第二法向应力等值线图;然后,在不同雷诺数条件下,计算绘制微观波及效率随威森伯格数的变化情况。在此基础上,根据应力场中值为0的等值线在突扩流道凸角处伸展区域的不同,对微观波及效率的变化进行解释。研究结果表明,当应力场中有利于死油区内流体流动的应力区域向突扩孔道凸角的死油区扩张时,能够使更多的流体流动起来,在速度场上就表现为速度等值线向凸角伸展,进而增加微观波及效率。

关键词：黏弹性聚合物微观波及效率威森伯格数法向应力场驱油机理

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聚丙烯酰胺溶液的黏弹性及影响因素

大庆石油学院学报 2011年第1期35卷 37-41,115-116页

作者：夏惠芬张九然刘松原东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室黑龙江大庆163318 复旦大学生命科学学院上海200433

针对威森伯格数与聚合物溶液质量浓度和矿化度的对应关系不明确问题,利用HAAKE RS150流变仪,通过稳态和动态剪切实验,研究低剪切速率下聚合物溶液的质量浓度、矿化度对其黏弹性的影响,计算第一法向应力差和威森伯格数.结果表明:聚合物... 详细信息

针对威森伯格数与聚合物溶液质量浓度和矿化度的对应关系不明确问题,利用HAAKE RS150流变仪,通过稳态和动态剪切实验,研究低剪切速率下聚合物溶液的质量浓度、矿化度对其黏弹性的影响,计算第一法向应力差和威森伯格数.结果表明:聚合物溶液质量浓度越大,矿化度越低,第一法向应力差和威森伯格数越大,黏弹性越强;油田用普通聚合物溶液在剪切速率为10 s-1,地层水矿化度为508 mg/L时,威森伯格数约为1.

关键词：聚丙烯酰胺溶液黏弹性第一法向应力差威森伯格数质量浓度矿化度

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复合体系特性及驱油效果研究

科学技术与工程 2013年第2期21卷 472-475页

作者：吴文祥刘万林张栋东北石油大学石油工程学院大庆163318

采用仪器分析和室内物理模拟实验方法,对比了BS(磺基甜菜碱表面活性剂)无碱二元体系、碳酸钠弱碱三元体系和强碱三元体系的界面张力、黏度、黏弹性及驱油效果。研究表明,二元体系的界面张力达到超低界面张力,且低于弱碱三元体系和强碱... 详细信息

采用仪器分析和室内物理模拟实验方法,对比了BS(磺基甜菜碱表面活性剂)无碱二元体系、碳酸钠弱碱三元体系和强碱三元体系的界面张力、黏度、黏弹性及驱油效果。研究表明,二元体系的界面张力达到超低界面张力,且低于弱碱三元体系和强碱三元体系;由于没有碱的加入,二元体系的黏度和黏弹性均高于两种三元体系。通过人造非均质岩心物理模拟驱油实验可知,BS无碱二元体系的化学驱采收率比弱碱三元体系高2%(体积分数),比强碱三元体系高7.8%(体积分数)。

关键词：界面张力威森伯格数黏弹性二元复合体系驱油效果

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微孔道中残余油膜变形驱替机理研究

当代化工 2021年第7期50卷 1540-1545,1549页

作者：杨树人梁永昊赵静东北石油大学石油工程学院大庆163318 天津石油职业技术学院天津301607

为了进一步探讨驱替液的弹性对剩余油的驱替机理,选择上随体的麦克斯韦本构方程建立微孔道中黏弹性流体的流动方程。基于应力张量理论,计算了作用在残余油膜上的法向偏应力差和水平偏应力差。分析比较了不同黏弹性驱替液和油膜宽度对作... 详细信息

为了进一步探讨驱替液的弹性对剩余油的驱替机理,选择上随体的麦克斯韦本构方程建立微孔道中黏弹性流体的流动方程。基于应力张量理论,计算了作用在残余油膜上的法向偏应力差和水平偏应力差。分析比较了不同黏弹性驱替液和油膜宽度对作用于残余油膜的水平偏应力差和法向偏应力差的影响。结果表明:驱替液作用于残余油膜,会使残余油膜受到的水平偏应力和法向偏应力突然变化;黏弹性越大的聚合物溶液,作用在残余油膜上的法向偏应力和水平偏应力就越大,残余油膜的变形越大。

关键词：微孔道黏弹性流体残余油威森伯格数