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利用高分子量提高聚丙烯酰胺的水动力学半径,从而提高产品的增粘能力

发布日期:2018-01-25 作者: 点击:

聚丙烯酰胺在油田三次采油中的应用

聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘度,改善驱替液的流度比,提高驱替效率和波及体积,从而达到提高采收率的目的。


河南福彩网  (1) 降低油水流度比,能够改变分流量曲线。聚合物驱的前沿含油饱和度和突破时的含油饱和度都明显高于水驱,这表明聚驱能降低产出液含水率,提高采油速度,具有更好的驱替效果。

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  (2) 聚合物驱通过改善水驱流度比,可以改善水驱在非均质平面的粘性指进现象,提高平面波及效率;在垂向非均质地层,聚合物段塞首先进入高渗层,利用高粘度特性“堵”住高渗层,使后续水驱转向进入低渗层.增加了吸水厚度,扩大了垂向波及效率。


  (3) 聚合物在通过孔隙介质时发生吸附、机械捕集等作用而滞留,改变了聚合物所在孔隙处的渗透率。被吸附的聚合物分子链朝向流体的部分具有亲水性,能降低水相相对渗透率而不降低油相相对渗透率,即堵水不堵油;同时聚合物滞留能增加阻力系数和残余阻力系数,渗流阻力增加,引起驱动压差增大,有利于驱动原来不曾流动的油层,提高油层波及体积。


河南福彩网  (4)由于聚合物溶液粘滞力的作用,使得其很难沿孔隙夹缝和水膜窜进,在孔道中以活塞式推进,克服了水驱过程中产生的“海恩斯跳跃”现象,避免了孔隙对油滴的捕集和滞留


河南福彩网  另外,聚合物溶液具有改善油水接口粘弹性的作用,使得油滴或油膜易于拉伸变形,更容易通过狭窄的喉道,提高微观驱油效果,提高原油采收率(2)(3)。


河南福彩网  3.1,提高产品分子量(4)


  利用高分子量提高聚丙烯酰胺的水动力学半径,从而提高产品的增粘能力,此类产品胜利油田于2002年开始在胜利采油厂二类油藏中使用,目前已经广泛应用在孤东、孤岛、河口等各大采油厂,是胜利油田用量最大的聚合物产品。但是随着胜利油田开发难度不断加大,对于地层温度和矿化度比较高的油藏,此类产品具有比较大的局限性,而且分子量的提高具有极限,不可能在工业化生产中无限提高产品分子量。


  3.2,疏水缔合类的聚丙烯酰胺产品


  通过疏水单体(一般含有长支链)和非离子、阳、阴单体共聚得到疏水缔合类的聚丙烯酰胺,此类产品具有很高的增粘能力,尤其是在高温高盐的条件下粘度高达30mpa.s以上,被认为是提高产品耐温抗盐性能最重要的技术手段,胜利油田自2000年以来联合西南石油大学等科研院所进行产品合成、实验评价等。但是在使用过程中低于临界浓度表观粘度很低,同时由于技术的问题,存在分子量低,溶解性不好,表观粘度不可控,在地层中的稳定性不好、运移传导能力差等。此类产品目前没有大规模推广应用。


  3.3,梳形聚合物(5)


河南福彩网  在高分子侧链同时引入不同亲水和亲油基团,利用亲油基团和亲水基团的互相排斥,使分子链的卷曲和分子间的缠绕减少,高分子链在水溶液中排列成梳子形状,分子链刚性提高,水力学半径增大,增粘抗盐能力提高。此类产品2003年开始在胜利油田进行使用,主要的特点产品的粘度相对较高,但是随着胜利油田开发难度不断提高,其产品的耐温抗盐性能越来越不满足油田的要求


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