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聚丙烯酰胺類聚合物驅實驗結果

發布日期:2015-07-17 11:47:24
聚丙烯酰胺類聚合物驅實驗結果
不同種類、不同分子量的各種聚合物在分子結構及粘彈性方麵都具有各自的特點, 前文對多種不同聚合物溶液的粘彈性進行了詳細的測量,給出了定量描述聚合物溶液粘 彈性的合適參數。對於聚合物驅微觀機理的分析可知,聚合物溶液提高驅油效率的能力 隻取決於其流線的改變幅度,也就是彈性的大小。彈性的強弱影響微觀流線的改變程度, 進而影響到所產生的微觀慣性力的大小,因此在相同粘度和界麵張力的條件下,彈性高 的驅替液可以取得高的驅油效率。
本文結合前文的粘彈性數據及關於微觀機理的分析,以室內物理模擬實驗為手段, 分別研究了聚丙烯酰胺類聚合物、梳形聚合物和締合型聚合物等具有代表性的常用聚合 物溶液的驅油效果,得到了宏觀條件下粘彈性及毛管數對驅油效率的影響規律。
實驗以剪切速率條件下溶液的第一法向應力差值表示不同濃度溶 液彈性的大小,隨著彈性的增加,驅油效率增加、殘餘油飽和度降低,彈性對驅油效率 的影響與毛管數同樣重要。該實驗的毛管數研究範圍跨度較大,曲線中可以觀察到“拐點”現象。並且,驅替液的彈性越高,驅油效率和剩餘油飽和度曲線的拐點出現越早。 拐點表示殘餘油開始大幅度的移動和富集的起點。在高彈性條件下,由於溶液產生的微 觀力増加(即“可變直徑活塞”作用更強),剩餘油可以在比較低的毛管數(也就是比 較低的驅動力/滯留力比值)條件下移動和富集;這預示著,驅替液彈性高時,體係的界 麵張力不一定降到i〇_3量級也能夠取得好的驅油效果。
實驗中毛管數凡的計算具有一定的誤差,溶液粘度及岩心滲透性對毛管數的計 算仍有一定的影響,並且該結果是在弱親油岩心條件下得到的。本文在此基礎上,采用 式(5-3)進行毛管數的計算,有效的排除了計算誤差,同時,對不同潤濕性的岩心中 的實驗結果進行了研究,並拓寬了聚丙烯酰胺類聚合物的分子量範圍,分析了分子量分 別為2300萬和3500萬的聚丙烯酰胺溶液驅時,粘彈性及毛管數對驅油效率的影響。另 外,還研究了不同孔隙介質條件下粘彈性及毛管數對驅油效率的影響。
微觀力是粘彈性流體提高驅油效率的主要原因。不同孔隙介質中的殘餘油種類及: 布各不相同,如親水介質中的油滴狀殘餘油和親油介質中的油膜裝殘餘油等等,通過微 觀可視岩心實驗可以觀察到微觀力對不同潤濕性孔隙介質中的各種殘餘油的作用。本節 通過宏觀岩心驅替實驗,進一步驗證了粘彈性流體對不同種類殘餘油的作用效果;同時 對比研究了不同潤濕性孔隙介質條件下,階段采收率的變化規律,其結論對於了解大慶 油田條件下聚合物驅粘彈性對驅油效率的影響具有一定意義。