聚合物微观驱油机理研究

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1、聚合物-交联聚合物微球复合体系调驱技术的微观机理研究学生：高志立导师：郑晓宇专业：应用化学2011年12月2010级硕士研究生开题报告报告内容研究意义与目的1研究现状2实验内容3实验方案4时间安排51.研究意义随着我国国民经济的迅速发展，对石油的需求量正逐年增加，并且预计到2020年，我国石油需求量会以年均12%的速度递增。从1993年开始，我国就已从石油净出口国转变为石油净进口国，在目前世界石油价格大幅攀升的局势下，大量的石油进口无疑成为了我国经济发展的沉重负担。其实我国的石油地质储量是比较丰富的，但是可采储量过少，因此如何提高原油的采收率是当前面临的一个重大问题。3工业上应用

2、的聚合物多为部分水解聚丙烯酰胺和黄胞胶，它们的耐温抗盐性能不理想，应用条件受到限制。在高温、高盐油藏中技术很难推广。1.1制约采收率提高的主要因素1油藏开发经历一次及二次采油之后，其固有的地质特征造成了油藏非均质恶化及水窜加剧，降低了水的波及体积和水驱效果，造成中、低渗透层动用程度较低或未能动用。2在三次采油中实施聚合物驱时，在层间窜流严重的油藏中，调剖后，后续注入液绕过封堵区后仍窜回到高渗透层，增产有效期短，不能明显提高最终采收率。1.2深部调驱技术的重要性深部调驱剂应该具有的特征1、要进入地层深部，必需在水中稳定存在－溶液/溶胶2、初始的尺寸必需小于孔喉直径－纳米/微米材料3

3、、具有封堵孔喉的能力－膨胀/交联4、具有一定的封堵强度－弹性5、必需在压力下会突破－变形“进得去、堵得住、能移动”1.研究目的聚合物主要通过增加注入流体的粘度，降低油水驱替液流度比改善水驱开发效果，其应用于均质性油藏效果较好；但对于非均质性较强的油藏，虽然体系能够利用流体的流变学性质产生一定宏观液流改向能力，但相对于水井调剖、调驱等基于高渗孔道封堵的技术而言，其液流改向能力相对较弱。交联聚合物通过大量线团在油藏深部空隙喉道处的吸附、滞留形成封堵，迫使后续注入流体产生微观液流改向，提高注入流体的波及范围，改善注水开发油藏的开发效果。通过毛玻璃、毛细管模型实验，评价聚合物-交联聚合物

4、微球复合体系的调驱性能，从微观上考察复合体系的驱油机理。通过砂管、岩心物理模型实验，评价聚合物-交联聚合物微球复合体系的调驱性能，从宏观上考察复合体系的驱油机理。本课题拟将聚合物优良的驱替能力与交联聚合物线团深部调驱技术良好的封堵性能相结合，开发出具有二者优良性能的复合驱替体系。1.研究目的1232.研究现状调剖技术种类无机型调剖技术泡沫型调剖技术聚合物型调剖技术无机型沉淀型无机型颗粒型两相泡沫调剖三相泡沫调剖聚丙烯酰胺聚合物凝胶调剖技术种类无机型调剖技术泡沫型调剖技术聚合物型调剖技术无机型沉淀型无机型颗粒型两相泡沫调剖三相泡沫调剖聚丙烯酰胺聚合物凝胶调剖技术种类无机型调剖技术泡

5、沫型调剖技术聚合物型调剖技术无机型沉淀型无机型颗粒型两相泡沫调剖三相泡沫调剖聚丙烯酰胺聚合物凝胶调剖技术种类无机型调剖技术泡沫型调剖技术聚合物型调剖技术无机型沉淀型无机型颗粒型两相泡沫调剖三相泡沫调剖聚丙烯酰胺聚合物凝胶无机型沉淀型：生成的沉淀为絮状，粒径较大，强度大，耐温耐盐性能良好，有效的堵塞地下的大孔道和裂缝，其不具备压缩性，进入性差,不能深部调剖。无机型颗粒型：封堵后不能继续向地层深部移动；颗粒型堵剂在现场应用，还存在注入困难和封堵半径小的问题。2.1无机型调剖技术2.2泡沫型调驱技术泡沫气泡界面通过变形对液流产生贾敏效应。贾敏效应可以叠加，对水流产生很高的阻力。该技术调

6、剖效果好，是一种新的方向，但需解决气源的问题。水R1R22.3聚合物型调驱技术聚合物凝胶聚合物溶液金属离子HPAM<300ppmHPAM>5000ppm弱凝胶整体凝胶LPS溶液是两种物质的交联反应，溶液具有不稳定性，进入地层后存在其他竞争反应，如聚合物降解、金属离子絮凝，单剂加入后，深度调剖效果不明显。3.实验内容找出油层空隙尺寸与微球尺寸匹配的规律运用物理模型评价复合体系的驱油性能利用微观模型，研究复合体系的微观驱油机理测定复合体系的流变学特性、耐温抗盐能力得到适用于特定油藏的复合体系配方测定复合体系的流变学特性、耐温抗盐能力测定复合体系的流变学特性、耐温抗盐能力4.实验方案运

7、用物理模型模拟实际油藏评价复合体系封堵、分流、驱油性能，找出复合体系组合规律，研究复合体系驱油机理，物理模型一填充砂管人造岩心4.1物理模型一4.1.1填充砂管1）单填充砂管：考察体系的流动阻力。测定体系建立的阻力系数和残余阻力系数。填充砂管2）双填充砂管：测定在一定压力下注入体系的流量比，来考察体系的液流改向能力。4.1.2岩心封堵岩心封堵优点：重复性好，能用压力的变化体现驱油剂的性能。缺点：不能测量岩心内部的压力变化，不能掌握岩心内部的调剖过程。主要用于岩心的封堵性能评价，研