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高浓度聚合物驱采出液组成与粘温特性研究

高浓度聚合物驱采出液组成与粘温特性研究

作者：冯广庆东北石油大学

学位级别：硕士

随着油田原油开采程度的不断加深,原油的开采开发已经进入二次、三次采油阶段,特别是三次采油技术实施以来,聚合物驱的发展较为广泛,在提高原油采收率的方法中,聚合物驱油方法占有重要的地位。高浓度聚合物驱作为常规聚合物驱(低浓度)... 详细信息

随着油田原油开采程度的不断加深,原油的开采开发已经进入二次、三次采油阶段,特别是三次采油技术实施以来,聚合物驱的发展较为广泛,在提高原油采收率的方法中,聚合物驱油方法占有重要的地位。高浓度聚合物驱作为常规聚合物驱(低浓度)后进一步提高采收率的方法,提高采收率幅度明显高于普通聚合物,并且产出液处理量较小,经济合算。但在聚合物驱油技术提高原油采收率,获得原油稳产和高产的同时,大量的聚合物驱采油污水也随之产生。高浓度聚合物驱采出液中聚合物和各种离子均增多,可能改变常规原油采出液的状态,使采出液的粘度、悬浮物浓度升高,乳化现象更加严重,破乳过程尤其复杂,造成油水分离和污水处理难度增大,与常规聚合物驱(已经有很多研究)相比,一些主要性质可能大大不同、并且不甚清楚,因此,需要进一步研究高浓度聚合物驱一些性质,特别是高浓度聚合物驱采出液组成与粘温特性研究,对高浓度聚合物驱采出液处理工艺的优化提供有效数据和理论依据,对油田污染源治理具有重要的现实意义,这正是本研究主要目的和新意。本文以某油田高浓度聚合物驱区块为例,采用现代分析方法,对高浓度聚合物驱采出液进行了系统分析,根据油田区块特性,准确进行了分类、定性定量地确定了采出液中水相、油相和固相等三相控制物质组成;采用实验研究的方法,研究了高浓度聚合物驱采出液的粘温规律和特性,为高浓度聚合物驱采出液处理工艺的优化提供有效数据。研究结果表明,(1)采出液由水相、油相和固相等三相控制物质所组成。采出液中固相(沉积物)主要有三部分组成:水相中由可溶性无机阴、阳离子、悬浮物和PAM等;油相由浮油、有机物、细菌等;固相由机械杂质、垢、腐蚀产物等。(2)由于含有高浓度的聚合物,使得采出液的不溶物含量高并且成分复杂,影响因素也繁多,包括体系中自身含有的聚丙烯酰胺的影响、原油中的蜡晶的影响、矿化度的影响、细菌和时间的共同影响以及温度的影响。(3)粘温规律和特性表明,粘度与温度成反比,温度升高可大大降低采出液粘度,其机理是升高温度促进采出液中部分水解的聚丙烯酰胺发生降解,分子链断裂从大分子变成小分子,使得采出液粘度降低,同时降低了采出液的乳化程度。

关键词：油田高浓度聚合物驱采出液聚丙烯酰胺粘温性质

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高浓度聚合物驱及表面活性剂降压机理

高浓度聚合物驱及表面活性剂降压机理

作者：谭俊领大庆石油学院

学位级别：硕士

本文通过蚀刻玻璃微观驱油实验和室内物理模拟驱油实验，探讨了高浓度聚合物的微观及宏观驱油机理，通过表面活性剂在大庆油砂上的静态吸附特性实验，探讨了表面活性剂的降压机理，合成了一种新型的表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚... 详细信息

本文通过蚀刻玻璃微观驱油实验和室内物理模拟驱油实验，探讨了高浓度聚合物的微观及宏观驱油机理，通过表面活性剂在大庆油砂上的静态吸附特性实验，探讨了表面活性剂的降压机理，合成了一种新型的表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧酸盐。在蚀刻玻璃微观驱油模型中观察高浓度聚合物驱替不同残余油的微观驱油过程，粘弹性聚合物能驱替残余油，通过探讨黄原胶溶液和聚丙烯酰胺溶液在多孔介质中流动，黄原胶溶液不具有弹性效应，而聚丙烯酰胺溶液具有弹性效应，提出了一种求弹性粘度驱油效率的简单方法。研究了几种表面活性剂的界面张力及降压效果，表面活性剂降低注入压力与界面张力有关。采用紫外——可见光分光光度法和两相滴定法分别测定了非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂在大庆油砂上的吸附特性，表面活性剂的吸附量是其降压的又一个因素。探讨了表面活性剂的吸附对聚合物吸附的影响，发现表面活性剂的吸附降低了聚合物的吸附，减小了聚合物和岩石的粘附力，从而降低了注入压力。探讨了表面活性剂起泡性能和降压的关系。以脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚为原料，研究了反应温度、反应时间、物料配比对其羧甲基化反应的影响，确定了合成具有低界面张力表面活性剂的最佳条件，脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚羧甲基化后其界面性质得到改善。

关键词：高浓度聚合物驱表面活性剂界面张力吸附脂肪醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚梭酸盐降压机理

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高浓度聚合物驱见效特点研究

内江科技 2013年第4期34卷 54-55页

作者：史纪元吴春梅李静刘力华西南石油大学成都610500 大庆油田川庆钻探地质勘探开发研究院

本文阐述了聚合物驱油技术经过现场试验与室内研究而取得的高浓度聚驱见效特点:高浓度聚合物体系具有较好的驱油性能;可以实现高浓度聚合物有效注入;在地层中的工作粘度较大,油层动用程度高;提高采收率幅度较高。

关键词：高浓度聚合物驱粘度动用程度提高采收率

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喇北东块小井距高浓度聚合物驱数值模拟研究

喇北东块小井距高浓度聚合物驱数值模拟研究

作者：王枭东北石油大学

学位级别：硕士

试验区块位于喇嘛甸油田的北东块南部靠近过渡带,以河道砂发育为主,纵向上可以划分为四个沉积单元。该区块1974年投入开发,先后部署5套开发井网,划分为5套开发层系,经历了常规水驱、一次聚驱和高浓聚驱三个阶段。本文主要针对高浓度聚... 详细信息

试验区块位于喇嘛甸油田的北东块南部靠近过渡带,以河道砂发育为主,纵向上可以划分为四个沉积单元。该区块1974年投入开发,先后部署5套开发井网,划分为5套开发层系,经历了常规水驱、一次聚驱和高浓聚驱三个阶段。本文主要针对高浓度聚合物驱阶段进行数值模拟及方案优化设计。根据喇北东块葡I1-2油层数据资料,利用相控条件约束建立目的层属性模型,经检验模型误差在3‰以内。在精细地质建模基础上,应用Eclipse软件进行喇北东块葡I1-2油层小井距高浓聚合物驱开发效果及剩余油分布状况进行预测。通过数值模拟,对试验区注采井距、注采比、注聚浓度、注入速度、聚合物用量等高浓聚驱开发效果的影响因素进行研究,确定了最优高浓聚驱方案:注采井距为106米,注采比为1.0,注入速度为0.2PV/a,聚合物用量为***/L,段塞组合3500mg/L(***/L)+2500mg/L(***/L)+1500mg/L(***/L)。该方案综合含水到达98%时,阶段采出程度10.44%,最终采收率63.65%。最后,从同批次和分批次两个角度研究试验区高浓聚驱转后续水驱时机及方法,最终确定同批次条件下2000mg/L(***/L)+1500mg/L(***/L)梯度降浓转后续水驱方案为最优方案,分批次条件下井组综合含水达98%和井组聚合物用量达***/L方案为最优方案。

关键词：小井距高浓度聚合物驱数值模拟转后续水驱时机

喇嘛甸油田北北块萨Ⅲ4-10油层高浓度聚合物驱数值模拟研究

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特种油气藏 2010年第3期17卷 70-72,82页

作者：张平王磊唐放高明郭守国提高油气采收率教育部重点实验室大庆石油学院黑龙江大庆163318 中油大庆油田有限责任公司黑龙江大庆168000

考虑高浓度聚合物驱油条件下,聚合物各参数(尤其是黏弹性)对含水率和产油量的影响,结合喇嘛甸油田北北块的实际情况,应用前缘驱替理论,建立高浓度聚合物驱开发指标预测模型。应用该模型对喇嘛甸油田北北块一区萨Ⅲ4-10油层进行数值计算... 详细信息

考虑高浓度聚合物驱油条件下,聚合物各参数(尤其是黏弹性)对含水率和产油量的影响,结合喇嘛甸油田北北块的实际情况,应用前缘驱替理论,建立高浓度聚合物驱开发指标预测模型。应用该模型对喇嘛甸油田北北块一区萨Ⅲ4-10油层进行数值计算,研究了不同分子质量、注入质量浓度、注入段塞和注入速度对提高采收率的影响,并对注入参数进行优选。结果表明,在不考虑聚合物注入能力的情况下,随着聚合物注入质量浓度、分子质量、注入段塞和注入速度的增大,聚合物驱油阶段的采出程度均有所增加,驱油效率提高。

关键词：高浓度聚合物驱黏弹性注入参数优选开发指标预测经济评价喇嘛甸油田

聚合物浓度对溶液渗流特性的影响及合理浓度上限

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油田化学 2015年第2期32卷 237-241页

作者：王荣健韩大伟卢祥国郭琦杨怀军张杰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 中国石油大港油田分公司采油工艺研究院天津大港300280

以大港油田港西三区储层和流体为实验对象,开展了聚合物浓度对聚合物溶液渗流特性的影响研究及其作用机理分析。结果表明,在聚合物浓度相同时,随岩心渗透率增加,阻力系数(FR)和残余阻力系数(FRR)减小;在岩心渗透率一定时,随聚合物浓度增... 详细信息

以大港油田港西三区储层和流体为实验对象,开展了聚合物浓度对聚合物溶液渗流特性的影响研究及其作用机理分析。结果表明,在聚合物浓度相同时,随岩心渗透率增加,阻力系数(FR)和残余阻力系数(FRR)减小;在岩心渗透率一定时,随聚合物浓度增加,FR和FRR增大。当聚合物质量浓度从400增至1600 mg/L时,FR和FRR增幅降低;当聚合物浓度从1600增至2500 mg/L时,FR和FRR增幅增大;当聚合物浓度超过2500 mg/L后,FR和FRR增幅再次降低。推荐港西三区高浓度聚合物驱聚合物浓度上限为2500 mg/L。剪切作用导致聚合物溶液中部分聚合物分子链发生断裂,网状结构遭到损坏,包裹水分子能力下降,宏观上表现出增黏能力降低和渗流阻力减小。聚合物质量浓度由50增至400 mg/L,分子线团尺寸(d)先降低后增加,在200 mg/L时达到最低值245.3 nm;聚合物分子线团尺寸分布也呈现先发散后集中的变化趋势。

关键词：高浓度聚合物驱阻力系数残余阻力系数浓度界限大港油田

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高浓度聚驱采出液乳化行为及电化学脱水方法

西南石油大学学报（自然科学版） 2017年第1期39卷 177-184页

作者：张宏奇刘扬王志华徐萌萌东北石油大学石油工程学院黑龙江大庆163318 中国石油大庆油田有限责任公司第三采油厂黑龙江大庆163113 中国石油大庆油田博士后科研工作站黑龙江大庆163458

针对高浓度聚驱采出液油水分离效率及其给常规交直流电场带来的冲击,开展了该类采出液的乳化行为及脱水方法研究,研究中综合了集输工况条件下的采出液转相特征、电负性、乳化油珠粒径分布、界面性质、乳化体系的微观形态及瓶试法油水分... 详细信息

针对高浓度聚驱采出液油水分离效率及其给常规交直流电场带来的冲击,开展了该类采出液的乳化行为及脱水方法研究,研究中综合了集输工况条件下的采出液转相特征、电负性、乳化油珠粒径分布、界面性质、乳化体系的微观形态及瓶试法油水分离实验,并基于所建立模拟装置评价了脉冲供电脱水对高浓度聚驱采出液破乳脱水的适应性。结果表明,高浓度聚驱采出液复杂的乳化行为与含聚浓度直接相关,含聚浓度上升使其电负性增强,转相点呈不同程度降低,且由于促进了黏弹性界面膜的形成,乳化粒子聚并和相分离的难度增大;辅以化学破乳的脉冲供电电场脱水工艺能有效改善分离效果,提高脱水操作的稳定性。

关键词：高浓度聚合物驱乳化特性破乳脱水采出液大庆油田

二类油层化学驱提高采收率可行性及驱油方式优化研究

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二类油层化学驱提高采收率可行性及驱油方式优化研究

作者：车鑫晖东北石油大学

学位级别：硕士

能源问题是当今世界三大问题之一，素有工业血液之称的石油仍是一种重要的战略资源，对国家的经济发展和人民生活水平提高具有重要的作用。它作为一种非再生的化石能源，并不是取之不尽，用之不竭的，随着油气田勘探开发程度的加深，新... 详细信息

能源问题是当今世界三大问题之一，素有工业血液之称的石油仍是一种重要的战略资源，对国家的经济发展和人民生活水平提高具有重要的作用。它作为一种非再生的化石能源，并不是取之不尽，用之不竭的，随着油气田勘探开发程度的加深，新资源的发现难以有大的突破，现有资源开采难度会逐步加大。因此，提高石油采收率不仅是石油工业界，而且是整个国家普遍关心的问题。大庆长垣自1996年开始葡一组油层聚合物工业化推广，这部分油层已大多数为聚驱所动用。萨北开发区二类油层的地质储量约为1.8×108t，按提高采收率18%以上预测，及时开展化学驱可以增加可采储量3240.0×104t，应用前景十分广阔。目前已应用于二类油层的化学驱油技术主要是三元复合驱，但由于三元复合驱采出端结垢严重、采出液处理困难等情况需进一步探索其他二类油层提高采收率技术。验证该项技术在二类油层的适应性及进行驱油方式的优化。

关键词：二类油层二元复合驱聚表剂驱高浓度聚合物驱提高采收率

高浓度聚驱油水乳状液乳化行为及分离特性研究

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高浓度聚驱油水乳状液乳化行为及分离特性研究

作者：王善哲东北石油大学

学位级别：硕士

聚合物驱作为三次采油化学驱的代表,在应对油田日益增大的开采难度方面取得了较好的效果,在各大油田也得到了较为广泛的应用,但是随着聚合物驱技术的复杂化,物性更为复杂的聚驱采出液给传统的破乳脱水技术带来严峻的挑战。近年来,大庆... 详细信息

聚合物驱作为三次采油化学驱的代表,在应对油田日益增大的开采难度方面取得了较好的效果,在各大油田也得到了较为广泛的应用,但是随着聚合物驱技术的复杂化,物性更为复杂的聚驱采出液给传统的破乳脱水技术带来严峻的挑战。近年来,大庆油田高浓度聚驱采出液在处理过程中频发跨电场、电流泄露、运行不稳定,脱出水中含油量较高等问题。为此本文在油田开发地面地下一体化的背景下,从流变特性、转相特性、油水乳化性质及微观乳化结构出发,对高浓度聚驱乳状液进行了系统的物性探究,通过与常规交-直流电、化学破乳脱水等技术进行对比,将能够形成瞬时高压电场的高频脉冲供电脱水技术引入到高浓度聚驱采出液的处理中,建立了高频脉冲电处理装置,系统考察了电场强度、电场频率、脉冲宽度比、加电时间等脱水参数对高频脉冲电脱水性能的影响规律,对其适应性进行了评价,对其适应性进行了评价,并优化了运行参数。适当范围内提高脉冲电脱水器的脉冲电压,脉冲频率,脉宽比,可在小幅增加脱水功率的前提下大幅提升脱水效率,高频脉冲电场在0.258k V·cm-1左右时,脉宽比n设定为0.5,频率f为2.95k Hz时脱水效率最高,此时的乳状液中液滴自有频率与脉冲电场驱动频率接近,而且作用在乳状液上电场强度也维持在较高的水平。而在实验的基础上继续探究了高频脉冲电场作用下高浓度聚驱乳状液的脱水机理,设计了相应的高频脉冲电脱水工艺,并在矿场实现了初步应用,经过高频脉冲实验脱水器处理后,油中汗水都能低于0.3%,脱除水中含油也低于1000mg/L,能够满足油田的处理标准。

关键词：高浓度聚合物驱脉冲电场乳化行为分离特性乳状液破乳