论文部分内容阅读
聚合物溶液的粘弹性的提高能够提高驱油效率,本文的主要目的是研究模拟油藏条件下不同分子结构的缔合聚合物溶液在多孔介质中的粘弹性及其与驱油效率之间的关系。本文通过实验手段研究了油藏条件下不同分子结构的缔合聚合物溶液在流变仪和多孔介质中的流变性和粘弹特性,通过驱替实验表明了不同分子结构的缔合聚合物溶液的粘弹性对驱油效率的贡献,并且深入分析了聚合物的微观驱油机理。具体研究内容如下：1.聚合物溶液的粘弹特性合成了三种不同疏水基含量的缔合聚合物,疏水基含量大小顺序为：HNT279A>HNT276A>X61A。用流变仪测定了缔合聚合物溶液的粘滞特性和粘弹特性,分析了影响聚合物溶液粘度和粘弹特性的因素,实验发现缔合聚合物的表观粘度由结构粘度和非结构粘度两部分组成。通过稳态剪切实验发现：表观粘度随着聚合物质量浓度和疏水基含量的增加而增大；溶液的第一法向应力差N1随着剪切速率的增大而增大,并且疏水基含量越高,N1越大,在相同表观粘度下,疏水基含量高的HNT279A具有更高的第一法向应力差N1；通过公式计算出了相同表观粘度下的三种聚合物的出口膨大倍数B和韦森博格(Weissenberg)数,用来评价三种聚合物粘性和弹性的大小,疏水基含量高的HNT279A具有更高的出口膨大倍数B和韦森博格(Weissenberg)数。提出用形变恢复能力来表征聚合物溶液弹性的大小。实验发现在相同剪切粘度下的三种聚合物,形变恢复能力随着疏水基含量的增大而增大。2.聚合物溶液在孔隙介质中的流变性和粘弹性通过岩心渗流实验,测定了聚合物溶液通过岩心后的粘度变化情况,发现剪切作用有利于提高分子间缔合效率,使粘度升高。实验发现聚合物溶液在低流速下,表现剪切变稀,超过一定流速后,表现为剪切增稠。有效粘度和弹性粘度随着剪切速率和疏水基含量的增大而增大。3.聚合物溶液驱油效果分析通过室内岩心驱油实验,得出相同剪切粘度下HNT279A、HNT276A、X61A的提高采收率值分别为20.6%、17.88%、17.54%。结果表明,聚合物溶液的第一法向应力差、形变恢复能力、出口膨大倍数、有效粘度等与驱油效率成正比。也就是说,聚合物溶液的弹性可以影响驱油效率,并且弹性越大,驱油效率越高。综上所述,初步获得了缔合聚合物分子结构与其流变特性(特别是粘弹特性)的关系,以及与驱油效率的关系。得出：聚合物溶液的弹性性质可以比较好地解释聚合物驱在渗流和驱油实验中所见到的现象,为化学驱化学剂的设计、合成以及筛选提供依据,有助于化学驱驱油方案的设计和优化、化学驱数模的发展和微观渗流力学的发展。