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部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶凝体系调驱特性研究

孙仁远  
【摘要】:聚合物驱是高含水油田三次采油的主要方法之一。但是常规聚合物驱不适合于苛刻条件下的油藏,而且聚合物驱后的油藏也面临着如何进一步提高采收率的难题。为此,迫切需要开发新的驱油体系。 本文合成了部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝胶凝体系(HAGS),进行了该体系的合成条件及影响因素、粒度组成、粘弹性、流动能力、驱油及调驱效果等方面的研究。 研究表明,HAGS的性能受到部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)浓度、交联比、温度、矿化度、成胶时间等因素的影响。其粘度随HPAM浓度的增大而升高; 随NaCl浓度的增加而降低; 随温度的升高而降低; 随成胶时间的增加而增加; 而且还受到交联比的影响; 随HPAM浓度增加,成胶时间缩短。 粒度分析结果表明,在成胶初期,HAGS的主粒径为纳米级,最小主峰值粒径为17.9nm; 随着成胶过程的进行,粒径逐渐变大; 而且用蒸馏水稀释后其粒径变大,粒径范围变宽。 粘弹性评价表明,HAGS属假塑性流体,粘度随剪切速率变化关系复杂,损耗角振荡起伏; 随温度升高,稠度系数降低; 有的HAGS具有“剪切增稠”现象。 岩心流动实验表明,HAGS在成胶初期具有良好的流动性,成胶后的残余阻力系数远大于同浓度的HPAM溶液,而且具有选择性封堵作用和可被驱动性; 随流速的增加,残余阻力系数减小,突破压力梯度增加; 经岩心吸附、剪切后粘度降低; 重复封堵重复有效,而且突破压力梯度大幅增加。 驱油及调驱试验表明,HAGS可以在水驱的基础上进一步提高原油采收率,提高幅度在8.62%~22.95%之间,平均为14.10%; 随注入次数的增加,提高采收率效果变差; 成胶好坏影响其提高采收率效果; HAGS要与岩心渗透率相匹配; 并联调驱时要考虑渗透率组合的影响。认为:HAGS通过封堵高渗层,调整模型的渗透率差异,使液流转向低渗层,从而达到提高采收率的目的。


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