简介:高含水是石油工业面临的主要问题。控制含水的方法之一就是向近井地带注入聚合物凝胶。但注入聚合物凝胶这一方法并非总是非常成功,也有一些失败的例子,部分原因是对凝胶能明显降低水相渗透率而对油相渗透率影响较小的准确机理还不是很清楚。为了阐明不成比例的渗透率降低(DPR)的基本机理,通过采用聚合物本体凝胶和充填凝胶的微观模型开展了一系列的油水流动试验。在不同试验条件下进行聚合物弱凝胶的流动试验,如恒压、恒速和变水头渗透率测量法,获得了凝胶的渗透率。凝胶渗透率按幂律定律随流速而变化,并比速度小几个数量级。这一事实对油水均存在,只是系数和指数不同而已。水流经凝胶体正如水流经孔隙介质一样。而油以非混相的油滴或细丝形式挤出。目前已研究了这种流动的定量数学模型。
简介:利用生物聚合物及其产生的微生物形成各式各样非渗透性屏障可以提高采收率,已得到大量文献资料证明。生物聚合物的这两种重要应用都是基于它们的堵塞性质。为了给特定应用选择合适的生物聚合物,必需用流动体系检验生物聚合物在不同条件下的堵塞效果。本研究对数种生物聚合物如黄原胶、聚羟基丁酸酯(PHB)、瓜尔胶、聚谷氨酸(PGA)和壳聚糖的堵塞效果进行加压流动体系室内研究。本研究工作还有一个目标就是研究生物聚合物结构与堵塞效果之间是否有什么联系。实验体系包括水平安装、提供恒流的(定量流)填砂模型和记录压差的传感器。之后,计算每种生物聚合物与油田模型渗透率比率。本研究所用的全部生物聚合物,都在11天的实验过程中填砂模型渗透率不断降低而表现出有效的堵塞作用。PHB堵塞效果最佳,渗透率降低千万倍以上;其次是壳聚糖和聚谷氨酸,它们降低渗透率达百万倍。这些生物聚合物除了提高原油采收率以外,还可单独或组合成功地应用于稳定污染,阻止地下污染卷流。本研究结果表明堵塞效果受生物聚合物结构影响。本次研究将提出一个堵塞用生物聚合物定性新方法。
简介:进行了实验室研究,以辨明在复合的化学驱替中观察到的碱和聚合物间良好协合作用的机理,工作的焦点是缓冲碱,纯碱的应用。利用DavidLloydminster油和盐水所作的岩心驱替试验对力学作用作了研究。要最有效地应用这一方法,需要同时注入碱和聚合物。这样做可以通过降低界面张力使残余油活化,和通过形成集油带有效地驱油。集油带的形成是碱—聚合物方法的一个非常重要的特性。碱预冲液(即碱注入先于聚合物注入)在这些工艺过程中将导致采收率减小,这是由于预冲液从油中除去了能生成表面活性剂的物质,在随后的聚合物注入时不能降低界面张力。岩心驱替试验也用以评估作为Alberta东部Wainwright油田三次采油方法的碱—表面活性剂—聚合物驱替。Wainwright原油和Wainwright盐水之间相特性和界面张力,以及几种表面活性剂类型的确定,有助于选择用于岩心驱替的最佳化学段塞。根据岩心矿物学,化学物质扩散和乳化作用,对取得较高三次采油采收率的Berea砂岩岩心塞和保存的储层岩心塞作了对比研究。也将研究结果与使用烧碱(来添加表面活性剂和流度控制剂)的早期研究作了比较。结果表明,碱—表面活性剂—聚合物驱替,对Wainwright油田可能是合适的三次采油方法,也说明了在储层岩心中进行岩心驱替试验的重要性。对于Berea砂
简介:有效应力〈σij〉的精确表达式,特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉(有效应力)是基于假设之上的,仅对Hook定律有效,即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp,这里α=1-(K/Ks),Pc和Pp是围压和孔隙压力,K和Ks分别是干燥岩石(排水状态下)和岩石基质(岩石固体部分)的体积模量。Gccrtsma(1957年)和Skempton(1960年)在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度,但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失,因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理,那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2.5kb(250MPa)时的应变。结果表明,该有效应力定理不适用于非弹性过程(如断裂)。