聚合物溶液的黏弹性对残余油膜的作用.pdfVIP

维普资讯 大 庆 石 油 学 院 学 报 第3l卷 第 1期 2007年 2月 JOURNALOFDAQINGPETROLEUM INSTITUTE V0I．31 No．1 Feb． 2007 聚合物溶液的黏弹性对残余油膜的作用 王 刚 ，王德民 ，夏惠芬 ，张立娟。 (I．大庆石油学院提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江 大庆 163318， 2．大庆油 田有限责任公司 技术发展 部，黑龙江 大庆 163453， 3．中国石油大学 提高采收率 中心，北京 102249) 摘 要：从微观驱油实验和理论出发，研究系列质量浓度的黏弹性聚合物 (HPAM)溶液和系列黏度 的甘油溶液对简 化收缩流道中的残余油膜的驱油效率．分析黏弹性的HPAM 溶液和甘油溶液对残余油膜的作用效果，给出HPAM溶液 的弹性与残余油膜厚度的关系．研究结果表 明：在相 同黏度条件下．HPAM溶液驱后的残余油膜厚度 比甘油溶液的小， 聚合物溶液对油膜的驱替效率 比甘油溶液的大；随溶液弹性的增强，对油膜的驱替效率增大，残余油膜 的厚度减少；聚合 物溶液的弹性改变了聚合物溶液在孔道中的受力状态，增加了凸角内流体的流速 ．对油膜 的作用增强，增加 了携带能力， 提高 了微观驱油效率． 关 t 词：聚合物溶液；黏弹性 ；残余油膜 ；驱油效率；作用机理 中圈分类号 ：TE357．43 文献标识码 ：A 文章绩号 ：1000—1891(2007)oi一0025—06 聚合物驱油是一种重要的化学驱油方法．在石油工程领域普遍认为聚合物驱提高采收率的机理可改 善流度 比、提高宏观波及效率．近年来，国内外对聚合物在孔隙介质中的流动进行了研究，一些学者n 指 出了降低聚合物溶液的黏弹性可以提高驱油效率，夏惠芬等给出了聚合物溶液的弹性对盲端类残余油的 作用机理 ]，文献[6，7]研究了黏弹性流体在盲端类孔隙中的流动特性．但对于油膜类残余油，截至 目前， 既未见将聚合物溶液的弹性和黏性分开考虑研究聚合物溶液的黏性和弹性对残余油膜影响的报道，也未 见将聚合物溶液的弹性对残余油膜的驱油效率作用的定量描述．笔者借助可视化的微观驱油实验研究聚 合物溶液的弹性对油膜类残余油驱油效率的影响，通过计算聚合物溶液在收缩流道 中的流动特性，进一步 分析了聚合物溶液的弹性在驱油过程中对油膜类残余油的作用． 1 实验 利用玻璃刻蚀的微观简化孔隙模型(40mm×40ram)，用硅油改变其润湿性，通过 图像采集系统将 驱油过程的图像转化为计算机数字信号，采用图像分析技术研究黏弹性聚合物 HPAM 和甘油溶液的微 观驱油特性和驱油效率．实验设备及流程参见文献E23． (1)实验药品．大庆炼化公司生产的平均相对分子质量为 1．6×10，水解度为 27．6 的聚合物；用矿 化度为 508mg／L的模拟盐水配置成不 同质量浓度的聚合物溶液 ；不同黏度 的甘油溶液 (黏度分别为 34．2，57．0，105．0，165．0mPa·s)；大庆油田脱气脱水原油配置 的模拟油 (黏度为 10．0mPa·s，25℃)． ～ (2)实验方案．实验步骤 ：①将微观模型抽空后饱和油；②以模拟油层的驱替速度 (1．38m／d)水驱油至不 出油为止；③用 0．5g／L的HPAM 溶液，以恒速注入驱油，观察 HPAM溶液驱油后的残余油状况，并录 取驱替过程中的动态图像；④分析图像，计算此驱替条件下的驱油效率；⑤再依次改变 HPAM 溶液的质 量浓度 (分别为 1．0，1．5，2．0，2．5g／L)，重复步骤③和步骤④ ；⑥清洗岩心，结束实验．用相 同的步骤 ，将 HPAM溶液更换为不同黏度的甘油溶液，研究甘油溶液的驱油效率．水驱、聚合物驱和甘油驱的驱替孔隙 体积倍数均为 2O． 收稿 日期 ：2006—05—3I；审稿人 ：贾振岐 ；绩辑：关开澄 基金项 目：国家 “973基础研究发展计划资助项 目(2005CB221300) 作者简介 ：王 刚(1966一)，男，博士生，高级工程师，主要从事提高采收率技术方面的研究．