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摘 要:使用目前较为完善的聚合物驱油技术可减缓产量递减,改善开发效果,提高采收率。其中聚合物的粘度是判定驱油体系是否有效的重要指标。粘度保留率随剪切速度的增快而降低,综合考虑溶胀时间限制,
关键词:粘度 机械剪切 剪切速率 粘度保留率
一、实验部分
1.实验装置
AR1530/C电子天平,美国Ohaus公司,分辨率0.001g; RW20型数显无级调速搅拌器,德国IKA公司; DV-III旋转粘度计,美国Brookfield公司等。
2.实验药剂
聚丙烯酰胺,相对分子量3500万,水解度23%,固含量96%,大庆炼化公司;聚有机多酸,有机胺,唐山丰泽化工公司;杀菌剂,冀东油田瑞丰化工公司。
3. 注聚站流程工作原理
聚合物经过真空上料机提到干粉料仓,聚合物干粉经过分散装置的螺旋下料器计量后,通过漏斗自然下落至文丘里喷嘴体的吸入口,再经过鼓风机吹送装置水粉混合头与配液水混合配制5000ppm聚合物溶液,输送到熟化罐充分搅拌溶解,制成浓度、粘度合格的聚合物溶液,再通过外输螺杆泵增压输入母液储槽,经过注聚泵加压计量后与高压配制水混合后进入注聚井。
4.聚合物降粘因素分析
分析整个注聚流程可发现,可控聚合物降粘因素主要分为机械剪切与配制水两方面。
5.实验方法
聚合物粘度的测定:使用DV-III粘度计测定聚合物粘度。
二、结果分析
1.配液水对体系的影响
配液用水为冀东油田G17注聚站清水、污水、老化水(将回注水老化放置12h)、杀菌污水。将4个水样进行水质分析,见表1
由表2可知,污水配液对聚合物粘度的影响较大,加入杀菌剂后,污水配液强度明显增加。相应的加入适量杀菌剂,降低其对交联聚合物的影响。冀东油田清、污水矿化度偏低,造成粘度降低的影响较小。
2.机械剪切对体系的影响
使用RW20型数显无级调速搅拌器模拟冀东油田G17注聚站熟化罐泵剪切,见表3:
综合设施运行因素设定聚合物溶液熟化时间为2.5h以上。经5分钟150r/min高速分散后,設定不同搅拌转速,配制5000ppm聚合物溶液,并测定不同转速下,聚合物粘度与溶液状态,测定其粘度。并与自然溶胀
5000ppm聚合物粘度进行对比计算粘度保留率(剪切稀释与自然溶胀粘度比)
三、现场实验
根据室内实验数据调整施工参数,使用清水配制聚合物溶液,并调整熟化罐搅拌速率至11r/min,降低输液速度至10m3/h。对比修正前后配液粘度与保留率,见表6:
修正前后熟化罐出口粘度上升3%,每公里DN50管线粘度损失降低3.3%,每公里DN65管线粘度损失降低1.3%。
四、结果与分析
1.细菌是造成粘度降低的重要因素,矿化度也会对粘度造成一定的影响。在施工过程中为降低配液水影响因素,应尽量使用清水配制聚合物,若现场不满足清水配液条件时,可在污水中加入杀菌剂将影响降至最低。
2.粘度保留率随剪切速度的增快而降低,综合考虑溶胀时间限制,选取10-15 r/min造成的粘度损失最小,为最佳搅拌速度。
3.在保证注入量的前提下,将输液速度调整至降低管壁处剪切速率与粘度损失。
关键词:粘度 机械剪切 剪切速率 粘度保留率
一、实验部分
1.实验装置
AR1530/C电子天平,美国Ohaus公司,分辨率0.001g; RW20型数显无级调速搅拌器,德国IKA公司; DV-III旋转粘度计,美国Brookfield公司等。
2.实验药剂
聚丙烯酰胺,相对分子量3500万,水解度23%,固含量96%,大庆炼化公司;聚有机多酸,有机胺,唐山丰泽化工公司;杀菌剂,冀东油田瑞丰化工公司。
3. 注聚站流程工作原理
聚合物经过真空上料机提到干粉料仓,聚合物干粉经过分散装置的螺旋下料器计量后,通过漏斗自然下落至文丘里喷嘴体的吸入口,再经过鼓风机吹送装置水粉混合头与配液水混合配制5000ppm聚合物溶液,输送到熟化罐充分搅拌溶解,制成浓度、粘度合格的聚合物溶液,再通过外输螺杆泵增压输入母液储槽,经过注聚泵加压计量后与高压配制水混合后进入注聚井。
4.聚合物降粘因素分析
分析整个注聚流程可发现,可控聚合物降粘因素主要分为机械剪切与配制水两方面。
5.实验方法
聚合物粘度的测定:使用DV-III粘度计测定聚合物粘度。
二、结果分析
1.配液水对体系的影响
配液用水为冀东油田G17注聚站清水、污水、老化水(将回注水老化放置12h)、杀菌污水。将4个水样进行水质分析,见表1
由表2可知,污水配液对聚合物粘度的影响较大,加入杀菌剂后,污水配液强度明显增加。相应的加入适量杀菌剂,降低其对交联聚合物的影响。冀东油田清、污水矿化度偏低,造成粘度降低的影响较小。
2.机械剪切对体系的影响
使用RW20型数显无级调速搅拌器模拟冀东油田G17注聚站熟化罐泵剪切,见表3:
综合设施运行因素设定聚合物溶液熟化时间为2.5h以上。经5分钟150r/min高速分散后,設定不同搅拌转速,配制5000ppm聚合物溶液,并测定不同转速下,聚合物粘度与溶液状态,测定其粘度。并与自然溶胀
5000ppm聚合物粘度进行对比计算粘度保留率(剪切稀释与自然溶胀粘度比)
三、现场实验
根据室内实验数据调整施工参数,使用清水配制聚合物溶液,并调整熟化罐搅拌速率至11r/min,降低输液速度至10m3/h。对比修正前后配液粘度与保留率,见表6:
修正前后熟化罐出口粘度上升3%,每公里DN50管线粘度损失降低3.3%,每公里DN65管线粘度损失降低1.3%。
四、结果与分析
1.细菌是造成粘度降低的重要因素,矿化度也会对粘度造成一定的影响。在施工过程中为降低配液水影响因素,应尽量使用清水配制聚合物,若现场不满足清水配液条件时,可在污水中加入杀菌剂将影响降至最低。
2.粘度保留率随剪切速度的增快而降低,综合考虑溶胀时间限制,选取10-15 r/min造成的粘度损失最小,为最佳搅拌速度。
3.在保证注入量的前提下,将输液速度调整至降低管壁处剪切速率与粘度损失。