提高原油采收率原理(第三章聚合物驱).ppt

《提高原油采收率原理(第三章聚合物驱).ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在PPT专区-天天文库。

1、第三章聚合物驱PolymerFlooding聚合物驱是指通过在注入水中加入少量水溶性高相对分子质量的聚合物，增加水相粘，同时降低水相渗透率，改善流度比，提高原油采收率的方法。也称为改性水驱或聚合物强化水驱、稠化水驱、增粘水驱。第一节聚合物驱的概念42采油井321注水井1-剩余油；2-淡水；3-聚合物溶液；4-水4基本原理:增大水的粘度——降低了水的流度——减小水油流度比——抑制水的指进——提高波及系数——提高原油采收率图4-2水驱与聚合物驱的相对渗透率曲线第二节聚合物驱提高采收率机理降低了水油的流度比－提高了波及系数－提高了采收率一、聚合物流度控制作用聚合物驱有更高的平

2、面波及效率－提高原油采收率。式中：fo——采出液中油分流量；Krw——水相相对渗透率；Kro——油相相对渗透率；μw——水相粘度；μo——油相粘度。降低了水油的流度比－调整吸水剖面—提高了波及系数－提高了采收率二、聚合物的调剖作用降低了水油的流度比－有更高的纵向波及效率－提高了采收率图3-4渗透率基差对纵向波及效率的影响K2>k3>k1假设有一油层含有渗透率分别为K1和K2的两个层段，并且K1/K2=5。在不考虑重力影响的前提下，高渗透层水突破之前任一注水阶段时两层段吸水量之比：式中：q1、q2—分别是层段1及层段2中阶段瞬时吸水量；λ1、λ2—分别是层段1及层段2中阶

3、段瞬时流体总流度；Krw1、Kro1—分别是层段1中阶段瞬时水、油相对渗透率；Krw2、Kro2—分别是层段2中阶段瞬时水、油相对渗透率；μw、μo—分别是水、油粘度常数。表3-2典型的油水相对渗透率数据的计算结果根据水驱油的相对渗透率曲线及油水粘度可计算出不同含水饱和度下两个层段的吸水量比值。第三节驱油用聚合物及溶液性质一、驱油用主要聚合物（1）部分水解聚丙烯酰胺(Partiallyhydrolyzedpolyacrylamide,HPAM)由聚丙烯酰胺PAM在NaOH作用下部分水解得到。分为干粉和胶体两种产品，通常使用干粉。分子量在50×104—3000×104之间

4、，价格约2万元／吨。由于PAM在矿物表面被强烈吸附，使用HPAM是为了减少吸附损失。——CH2——CH——C=0NH2xStructureofPolyacrylamide——CH2——CH——C=0NH2x-y——CH2——CH——C=0ONayStructureofHydrolyzedPolyacrylamide耐盐，但易于生物降解，价格高，约５万元／吨，应用较少。（3）新型缔合聚合物（Newassociativepolymers,NAPs)：通过缔合作用，提高耐温耐盐性能。注：一般所说的聚合物驱指使用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)驱油。（2）黄原胶(XanthanG

5、um,XC)黄原胶的化学结构式其主链为纤维素骨架，比HPAM有更多的支链结构。结构中掺氧的环形碳键（吡喃糖环）不能充分旋转，因此黄胞胶靠分子内相互阻绊作用，在溶液内形成较大的刚性结构，从而增加水的粘度。由黄单胞菌属细菌将碳水化合物发酵制得。二、聚合物溶液性质分子链较长，并且具有柔曲性(象弯曲的钢丝一样resemblesaflexiblecoil）。Ｗhy?因主链上的C-C单键产生内旋转。分子形态千变万化，具有不同的构象，称为无规线团，无规线团自然卷曲状态最稳定。1.聚合物的溶解与增粘性水聚合物干粉溶胀与溶解过程：溶剂分子(水)先渗入到大分子线团中，使大分子体积胀大，然后

6、才完全溶解，需半小时以上。实验室：在搅动的水旋涡中慢慢加入干粉，均匀分散。现场上：从循环水上的漏斗中加入。2.聚合物溶液的粘度聚合物溶液粘度p：是流体分子层间内摩擦力的量度。单位：毫帕.秒(mPa.s)。使用Brookfield粘度计测量，一般驱油用聚合物溶液粘度为几十mPa.s。流体力学等价球：溶液中的每个分子线团被看着是包着溶剂的一个球。爱因斯坦粘度定律式中μsp—增比粘度，μsp=（μs-μ）/μ；N—粒子的个数；Vm—单个粒子的体积；Vs—溶液的体积；μs—溶液粘度；μ—溶剂粘度；k—常数。现代高分子溶液理论认为，线形柔性高分子在其良溶液中似球形状态，因此高分

7、子溶液粘度可表示为：聚合物溶液粘度的两种表示方法：1）表观粘度：为剪切应力与剪切速率的比值。如果流体粘度为常数，则称为牛顿流体，否则称为非牛顿流体，即粘度值在不同剪切速率下并不恒定。因此聚合物这种非牛顿流体的粘度称为表观粘度或视粘度用η表示，即：表观粘度是随剪切速率而变的粘度函数。式中：ηs—溶剂粘度。mPa·s；ηr—相对粘度，无量纲；ηR—对比粘度，L/mg；η—在非常低的浓度下测定的聚合物溶液粘度，mPa·s；[η]—聚合物特性粘数L/mg。2）特性粘数[η]：表示聚合物分子对溶液粘度的贡献。其定义为聚合物浓度趋近于零时对比粘度的极