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聚合物溶液、凝胶和微球渗流特性差异及其作用机理研究

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油田化学 2018年第2期35卷 241-245,251页

作者：肖丽华鲍文博金玉宝卢祥国郐婧文中海石油(中国)有限公司天津分公司研究院天津塘沽300450 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

化学剂调驱矿场实际增油效果与预期值还存在差距,主要原因之一是调驱剂与储层岩石孔隙配伍性较差,未能形成有效滞留和驱替,制约了调驱技术的发挥。为了提高调驱剂在孔喉中的有效滞留和实现液流转向效果,以渤海油田储层和流体物性为模拟... 详细信息

化学剂调驱矿场实际增油效果与预期值还存在差距,主要原因之一是调驱剂与储层岩石孔隙配伍性较差,未能形成有效滞留和驱替,制约了调驱技术的发挥。为了提高调驱剂在孔喉中的有效滞留和实现液流转向效果,以渤海油田储层和流体物性为模拟对象,研究了聚合物溶液、凝胶和微球的渗流特性和作用机理。结果表明,与聚合物溶液相比,Cr^(3+)聚合物凝胶阻力系数和残余阻力系数较大,且残余阻力系数大于阻力系数,表现出独特的渗流特性;聚合物微球具有缓膨特性,可以在吸水膨胀前进入岩心孔隙内并在其中吸水膨胀,进而产生较强滞留和封堵作用以及较好的液流转向效果。与聚合物溶液的分子聚集体相比,聚合物微球粒径分布较集中,相同岩心条件下不可及体积较大,而不可及孔隙中剩余油能被微球携带液波及,整体波及效率提高。

关键词：聚合物溶液凝胶微球粒径分布渗流特性渗流机理渤海油田

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聚合物溶液在多孔介质中的流动特性

石油化工应用 2022年第1期41卷 51-55,61页

作者：凌卿鞠野李海峰李建晔张文喜王晓龙中海油服油生事业部增产中心天津300459

为探索聚合物溶液经多孔介质机械降解后黏度/浓度的分布规律以及调整非均质性的能力,开展了聚合物溶液在多孔介质中流动特性的研究实验。实验结果表明,流速越高/运移距离越远/渗透率越低,聚合物溶液黏度损失率越高。聚合物黏度损失存在... 详细信息

为探索聚合物溶液经多孔介质机械降解后黏度/浓度的分布规律以及调整非均质性的能力,开展了聚合物溶液在多孔介质中流动特性的研究实验。实验结果表明,流速越高/运移距离越远/渗透率越低,聚合物溶液黏度损失率越高。聚合物黏度损失存在着快速降解的“临界流速”和极限降解的“极限流速”;黏度损失主要发生在岩心入口端和油藏近井地带;黏度损失增加快慢的界限为1000 mD。聚合物溶液具有一定的调剖能力,但调整非均质能力一般,当储层非均质性较强时,不适合采用聚合物驱。

关键词：聚合物溶液多孔介质黏度浓度非均质性

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聚合物溶液黏弹性驱油微观机理

石油学报 2011年第5期32卷 852-856页

作者：白玉湖张贤松海洋石油高效开发国家重点实验室北京100027 中海油研究总院北京100027

采用力学分析方法,针对被毛管力束缚在孔喉处的残余油,突扩孔隙空间的残余油以及盲端残余油,理论上分析了聚合物溶液黏弹性驱油微观机理,分别得到了聚合物溶液黏弹性作用下微观残余油动用增量表达式。当考虑黏弹性时,孔喉处可动油的临... 详细信息

采用力学分析方法,针对被毛管力束缚在孔喉处的残余油,突扩孔隙空间的残余油以及盲端残余油,理论上分析了聚合物溶液黏弹性驱油微观机理,分别得到了聚合物溶液黏弹性作用下微观残余油动用增量表达式。当考虑黏弹性时,孔喉处可动油的临界半径要大于单考虑聚合物溶液黏性时的临界半径,这使得一部分原来不流动的孔喉残余油滴会发生流动,原来可动的油滴更容易动起来,提高了残余油动用程度。分析结果表明,单依靠聚合物溶液的黏性几乎不可能把盲端残余油驱替出来。当考虑聚合物溶液黏弹性的挤出胀大效应时,会进一步将突扩孔隙空间内、盲端残余油驱替出来。提出了表示毛管力和重力相对大小的无量纲量,当该无量纲量越大时,理论推导的突扩孔隙空间及盲端残余油动用量表达式就越准确。

关键词：聚合物溶液黏弹性孔喉残余油盲端残余油无量纲量

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超声波在聚合物溶液中的衰减特性研究

传感器与微系统 2024年第6期43卷 28-30,34页

作者：张园园薛凯茹王丹彤苏梦威琚成功吴燕天津科技大学化工与材料学院天津300457

研究了超声波在不同浓度、结构的5种聚合物溶液(阴、阳离子聚丙烯酰胺(APAM,CPAM)、聚丙烯酸钠(PAAS)、羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠(SA)中的声衰减系数变化,发现聚合物溶液黏度与声衰减并不呈现完全正相关关系,声衰减还与聚合物溶液... 详细信息

研究了超声波在不同浓度、结构的5种聚合物溶液(阴、阳离子聚丙烯酰胺(APAM,CPAM)、聚丙烯酸钠(PAAS)、羧甲基纤维素钠(CMC)、海藻酸钠(SA)中的声衰减系数变化,发现聚合物溶液黏度与声衰减并不呈现完全正相关关系,声衰减还与聚合物溶液中的胶束有关:阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)溶液黏度仅增加0.83 mPa·s,胶束的存在使得声衰减系数增大124.48%。进一步地,将聚合物溶液加入到不同浓度的NaCl溶液中,改变聚合物溶液中胶束的形态,发现只有当胶束达到一定尺寸时,才会对声衰减造成影响。

关键词：聚合物溶液胶束声衰减系数黏度 NaCl浓度

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微孔道聚合物溶液驱替残余油变形研究

工程热物理学报 2018年第2期39卷 348-354页

作者：刘丽丽王立辉杨树人范家伟王春友东北石油大学石油工程学院大庆163318 大庆油田装备制造集团大庆163255 安达市油田开发有限责任公司安达151413

为了进一步研究聚合物溶液驱替岩心微孔道中残余油的流动规律,探索驱替液弹性对残余油变形的影响规律,进一步研究黏弹性驱替液对岩心微孔道中残余油的驱替机理,运用非牛顿流体力学理论建立流动方程,采用数值计算方法求解残余油的变形。... 详细信息

为了进一步研究聚合物溶液驱替岩心微孔道中残余油的流动规律,探索驱替液弹性对残余油变形的影响规律,进一步研究黏弹性驱替液对岩心微孔道中残余油的驱替机理,运用非牛顿流体力学理论建立流动方程,采用数值计算方法求解残余油的变形。计算结果表明:随着We数的增大,残余油的前进角逐渐增大,后退角逐渐减小,变形指数逐渐增大,起始阶段变形指数按照线性规律增加,后成抛物线型增加。较高的浓度或分子量的聚合物溶液都会显著地增加其弹性,使得残余油产生显著的变形,更有利于残余油的运移或剥离,从而验证了数值计算所得的结果——弹性可增大残余油的变形,提高驱油效率,进一步提高原油采收率,这就是聚驱提高原油采收率的水动力学机理。

关键词：变形残余油聚合物溶液威森伯格数

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聚合物溶液在多孔介质中流动规律实验研究

石油化工高等学校学报 2016年第6期29卷 23-26页

作者：魏建光马媛媛东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318

由于孔隙介质的复杂性和聚合物溶液的黏弹性,导致聚合物溶液在多孔介质中流动与在流变仪中的流动相比更加复杂,同时聚合物溶液在多孔介质中的流动规律直接关系到驱油方案的制定。因此本研究设计并开展了聚合物溶液(部分水解聚丙烯酰胺)... 详细信息

由于孔隙介质的复杂性和聚合物溶液的黏弹性,导致聚合物溶液在多孔介质中流动与在流变仪中的流动相比更加复杂,同时聚合物溶液在多孔介质中的流动规律直接关系到驱油方案的制定。因此本研究设计并开展了聚合物溶液(部分水解聚丙烯酰胺)在岩心中流动参数测定实验,给出了岩心渗透率、聚合物溶液质量浓度、聚合物相对分子质量、聚合物溶液注入速度对阻力系数、岩心中流动黏度的影响规律。结果表明,聚合物溶液存在一个临界质量浓度,当溶液质量浓度低于临界质量浓度时,阻力系数与表观黏度基本相等;当溶液质量浓度高于临界质量浓度时,阻力系数远小于溶液表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,两者之间差值增大。聚合物溶液在岩心中流动黏度远小于溶液在流变仪中表观黏度,且随着溶液质量浓度增加,溶液在岩心中流动黏度的增加幅度远小于溶液表观黏度的增加幅度。

关键词：聚合物溶液多孔介质阻力系数表观黏度流动黏度

基于黏弹模型的聚合物溶液相分离的三维数值模拟

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高分子学报 2014年第1期24卷 88-98页

作者：杨科大郭洪霞中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

利用GPU加速技术实现黏弹模型的三维数值模拟,系统研究了中等浓度聚合物溶液的分相形貌和相分离动力学.模拟结果表明本体应力的不对称是体系出现相反转的重要原因.与实验观察的聚合物溶液相反转的演化过程一致,首先聚合物富集相形成网... 详细信息

利用GPU加速技术实现黏弹模型的三维数值模拟,系统研究了中等浓度聚合物溶液的分相形貌和相分离动力学.模拟结果表明本体应力的不对称是体系出现相反转的重要原因.与实验观察的聚合物溶液相反转的演化过程一致,首先聚合物富集相形成网络结构,然后聚合物网络收缩断网,最后变为离散的液滴相.本体松弛模量的增加,一方面会抑制相分离初期的浓度涨落,导致相反转发生时间延迟;另一方面在相分离后期有助于形成大的聚合物富集液滴相,加速相区增长.剪切松弛模量的增加只有助于聚合物富集相保持网络结构,并在剪切松弛模量较大的情况下,不规则相结构的缓慢松弛导致了剪切应力在相分离后期长期存在.

关键词：黏弹模型聚合物溶液黏弹性相分离三维数值模拟

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聚合物溶液改善吸水剖面能力实验研究

科学技术与工程 2015年第22期35卷 13-16页

作者：靳彦欣史树彬王涛徐鹏衣哲中石化胜利油田分公司东营257000

针对聚合物驱过程中窜聚影响聚合物驱效果的现象,开展了聚合物溶液在注入过程中和突破后对吸水剖面改善能力的双管并联岩心驱替实验。对比分析了水驱、恒速聚驱和变速聚驱对吸水剖面的影响程度,绘制了填制不同渗透率岩心所用不同粒径石... 详细信息

针对聚合物驱过程中窜聚影响聚合物驱效果的现象,开展了聚合物溶液在注入过程中和突破后对吸水剖面改善能力的双管并联岩心驱替实验。对比分析了水驱、恒速聚驱和变速聚驱对吸水剖面的影响程度,绘制了填制不同渗透率岩心所用不同粒径石英砂含量配比图;并通过考虑管线和填砂管端面引起的压力损失对室内计算渗透率进行了改进。结果表明:水驱速度小于2 m L/min时,高低渗分流比远大于渗透率级差,大于4 m L/min分流比与级差吻合;恒速聚驱时在聚合物注入过程中能够有效的改善吸水剖面,但一旦产出端见聚,吸水剖面将会迅速翻转。聚驱速度小于2 m L/min时,高低渗分流比也大于渗透率级差;但比水驱影响小很多。大于4 m L/min时与水驱相同,合理控制注聚速度对聚合物驱提高采收率意义重大。

关键词：聚合物溶液吸水剖面渗透率级差分流比流速

聚合物溶液在驱油过程中对盲端类残余油的弹性作用

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石油学报 2006年第2期27卷 72-76页

作者：夏惠芬王德民王刚孔凡顺大庆石油学院石油工程学院黑龙江大庆163318 大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163453 大庆油田勘探开发研究院黑龙江大庆163712

从微观驱油实验出发,研究了聚合物溶液的粘弹性对驱油效率的影响,定量分析了聚合物溶液的弹性在驱油过程中对残余油的作用机理。研究结果表明,对于油湿盲端,随着聚合物溶液弹性的增加,盲端类残余油的驱油效率提高。对于水湿“盲端”,聚... 详细信息

从微观驱油实验出发,研究了聚合物溶液的粘弹性对驱油效率的影响,定量分析了聚合物溶液的弹性在驱油过程中对残余油的作用机理。研究结果表明,对于油湿盲端,随着聚合物溶液弹性的增加,盲端类残余油的驱油效率提高。对于水湿“盲端”,聚合物溶液不能提高不可动残余油的驱替效率。如果“盲端”处的残余油为可动油,或有其他油滴流入“盲端”与残余油聚并,即可形成较大的可动油滴,用粘弹性流体驱替,可使“盲端”处残余油饱和度降低。对仿真类孔隙介质,聚合物溶液的粘弹性均可提高微观驱油效率。

关键词：聚合物驱聚合物溶液粘弹性残余油驱油效率