陰離子支化多糖聚合物及其復(fù)合體系的流變性與驅(qū)油性能.pdf

1、目前，我國(guó)絕大多數(shù)油田處于開發(fā)的中后期，石油產(chǎn)量自然遞減嚴(yán)重，但實(shí)際上仍有近三分之二的原油地質(zhì)儲(chǔ)量殘留在儲(chǔ)層中，因此各油田均采用了強(qiáng)化驅(qū)油技術(shù)以提高采收率，穩(wěn)定油產(chǎn)量，其中以部分水解聚丙烯酰胺(PHPA)為主劑的聚合物驅(qū)是應(yīng)用最廣泛的增產(chǎn)措施之一。但近期發(fā)現(xiàn)，經(jīng)PHPA驅(qū)替一段時(shí)間后，很多油田又出現(xiàn)了產(chǎn)出液含水量急劇上升、油含量急劇下降等問題，如何進(jìn)一步提高采收率是一個(gè)亟待解決的問題。另外，我國(guó)各油田都存在儲(chǔ)量可觀的高鹽（礦化度高于20

2、000 ppm或20 g/L）油藏，由于廣泛采用的PHPA驅(qū)油體系抗鹽能力較差（一般低于10000 ppm），這類油藏因缺乏有效的強(qiáng)化采油方法或技術(shù)還很少動(dòng)用，如何實(shí)現(xiàn)其有效開采也成為油田開發(fā)領(lǐng)域重要的研究課題。
　　 研發(fā)新型驅(qū)油體系是解決PHPA驅(qū)后進(jìn)一步提高采收率和高鹽油藏有效開采問題的一個(gè)重要途徑。PHPA是陰離子柔性直鏈高分子，抗鹽和抗剪切能力較差;而一些多糖類聚合物具有多支化分子結(jié)構(gòu)，分子具有良好的剛性，預(yù)期具有較強(qiáng)

3、的抗鹽和抗剪切能力，在強(qiáng)化驅(qū)油領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。為此，本文系統(tǒng)研究了三種多糖類聚合物及其復(fù)合物溶液的流變性，包括一種深海中溫菌Wangia profunda SM-A87胞外多糖(SM-A87 EPS)、黃原膠(XG)和陽(yáng)離子纖維素(JR400)等，考察了各種因素如pH、電解質(zhì)和溫度等的影響，室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了其驅(qū)油效果，以期加深對(duì)聚合物溶液流變性的科學(xué)認(rèn)識(shí)，為新型聚合物驅(qū)油體系的研發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
　　 本論文主要研究?jī)?nèi)容

4、及結(jié)論如下:
　　 (1)研究了SM-A87 EPS水溶液的流變性，考察了各種因素如濃度、pH、電解質(zhì)、溫度和剪切作用等的影響，探討了影響機(jī)理。發(fā)現(xiàn)與PHPA溶液相比，SM-A87 EPS溶液具有良好的耐鹽性、抗剪切性、pH穩(wěn)定性和粘彈性等，符合強(qiáng)化驅(qū)油體系的性能要求;建立了臨界濃度（疊加濃度和交疊濃度）的簡(jiǎn)便測(cè)定方法，得出了SM-A87 EPS溶液的臨界雷諾數(shù)與其濃度間的冪率關(guān)系，證明了影響聚合物流體雷諾數(shù)和臨界雷諾數(shù)的根本因

5、素是其粘度等。
　　 (2)研究了SM-A87 EPS/PHPA氫鍵復(fù)合物溶液的流變性，考察了各種因素如組分比、總濃度、pH和電解質(zhì)等的影響，探討了二者間的相互作用機(jī)理等。結(jié)果表明，二者復(fù)合具有降粘效應(yīng)，總濃度及溫度增加時(shí)，降粘效應(yīng)加劇;改變電解質(zhì)濃度和pH，可出現(xiàn)增粘作用，但效果不明顯。
　　 (3)研究了XG/JR400靜電復(fù)合物溶液的穩(wěn)定性，結(jié)果表明隨總濃度和組分比的變化，存在兩個(gè)穩(wěn)定區(qū)和一個(gè)絮凝區(qū)。在穩(wěn)定區(qū)內(nèi)，研

6、究了XG/JR400復(fù)合體系的流變性，考察了組分比、pH、剪切速率、溫度及電解質(zhì)濃度的影響;發(fā)現(xiàn)二者復(fù)合可呈現(xiàn)增粘效應(yīng)，但隨剪切作用和電解質(zhì)濃度的增加，其增粘效果明顯降低。XG/JR400復(fù)配體系相對(duì)于同濃度XG溶液而言，其抗鹽、抗剪切及抗溫性能都沒有得到明顯改善，在強(qiáng)化驅(qū)油領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值不大。
　　 (4)采用室內(nèi)模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)技術(shù)，評(píng)價(jià)了SM-A87 EPS溶液及SM-A87EPS/PHPA氫鍵復(fù)合體系的驅(qū)油效果，發(fā)現(xiàn)SM-