高分子抗盐聚丙烯酰胺性能评价及应用研究

论文摘要

“九五”以来,大庆油田工业化区块普遍采用中分子量聚丙烯酰胺驱油,并取得了在水驱基础上提高采收率10个百分点的好效果。“十五”期间,随着对聚合物驱油性能以及与油层渗透率匹配关系的深入认识,大胆尝试了采用抗盐高分子聚合物驱油。理论研究及室内实验均表明,抗盐高分子聚合物具有更好的增粘性和更大的阻力系数、残余阻力系数,表现出吸水剖面调整好、增油降水幅度大等特点。本文针对抗盐高分子聚丙烯酰胺不同于普通聚丙烯酰胺的各种理化性能,研究了相应的室内评价方法,深化了抗盐高分子聚丙烯酰胺与油层配伍性的认识,筛选出了适合大庆油田一类油层的抗盐高分子聚丙烯酰胺,并开展了矿场试验,研究了抗盐高分子聚丙烯酰胺方案优化设计技术,确保抗盐高分子聚丙烯酰胺合理高效地应用于油田开发;完善了抗盐高分子聚丙烯酰胺的配注工艺技术,为实现抗盐高分子聚丙烯酰胺顺利注入油层提供了前提保障。抗盐高分子聚丙烯酰胺较好的驱油性能以及完善的油田开发配套技术,保证了矿场试验取得成功,在此基础上,抗盐高分子聚丙烯酰胺应用于一类油层工业化聚合物驱中。抗盐高分子聚丙烯酰胺的应用,一是改善了聚合物溶液性能,在原有聚驱技术的水平上进一步提高油田采收率2个百分点以上;二是抗盐高分子聚丙烯酰胺驱可比普通聚驱节省用量10%以上,降低了聚驱经济成本;三是减少了工业化聚合物驱对低矿化度清水的需求,合理利用了油田产出污水。据统计,大庆油田适合该类型聚合物驱油的地质储量近3亿吨,全面应用该类型聚合物后,可增加可采储量3000万吨。截止2007年底,大庆油田已累计注入超高分子量聚合物15.8万吨,累计增油3005万吨,每年消耗油田污水1500万立方米,累计节约清水费用12.96亿元。从而提升了大庆油田三次采油技术发展的整体实力,为高含水后期进一步提高油田采收率建立了新的有效途径,创造出巨大的经济效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 三次采油技术发展概况
• 1.2 驱油用聚丙烯酰胺的研究现状和发展趋势
• 1.3 聚合物驱提高石油采收率的驱油机理
• 1.4 驱油用聚合物的性能要求
• 1.4.1 高效增粘性
• 1.4.2 温度对聚合物溶液粘度的影响
• 1.4.3 盐类对聚合物溶液粘度的影响
• 1.4.4 氧含量、金属离子、pH 值以及还原性物质等对聚合物溶液的化学降解
• 1.4.5 流变性（剪切稀释性）
• 1.4.6 粘弹性
• 1.4.7 剪切降解稳定性
• 1.4.8 长效性（时间稳定性）
• 1.5 国内外该专业（领域）最新进展，发展趋势
• 1.5.1 聚合物驱油技术
• 1.5.2 先导性试验
• 1.5.3 污水配注聚合物驱技术
• 第二章 抗盐高分子聚丙烯酰胺的合成
• 2.1 聚丙烯酰胺合成工艺概述
• 2.1.1 均聚后水解工艺
• 2.1.2 丙烯酰胺、丙烯酸共聚工艺
• 2.1.3 前加碱均聚共水解工艺
• 2.2 合成实验
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.3 实验结果
• 第三章 抗盐高分子聚丙烯酰胺性能评价
• 3.1 理化性能研究
• 3.1.1 在模拟污水条件下的粘浓关系测定
• 3.1.2 剪切性能评价
• 3.1.3 稳定性能评价
• 3.1.4 流变性评价
• 3.1.5 阻力系数和残余阻力系数测定
• 3.1.6 岩芯驱油实验
• 3.2 粘弹性研究
• 3.3 微观结构性能研究
• 2SO₄ 体系测定结果'>3.3.1 0.5mg/LNa₂SO₄体系测定结果
• 3.3.2 不同聚合物在不同盐溶液中分子尺寸研究
• 3.4 新型高效聚合物应用性能及评价方法研究
• 3.4.1 新型高效聚合物动态吸附特性研究
• 3.4.2 抗盐高分子聚合物溶液传导能力研究
• 3.5 抗盐高分子聚丙烯酰胺性能评价结果
• 第四章 影响聚合物驱油效果的重要因素分析
• 4.1 盐类对聚合物溶液粘度的影响
• 4.1.1 盐类对聚合物溶液粘度的影响
• 4.1.2 氧含量、金属离子、pH 值以及还原性物质等对聚合物溶液的化学降解
• 4.2 聚合物分子量对聚合物驱油效果的影响
• 4.3 聚合物用量对驱油效果的影响
• 4.4 聚合物溶液注入浓度对聚合物驱油效果的影响
• 4.5 注入速度对驱油效果的影响
• 4.6 注采比对聚合物驱油效果的影响
• 4.6.1 注采比对聚合物驱地层压力的影响
• 4.6.2 不同注采比对聚合物驱效果的影响
• 4.7 渗透率级差对聚合物驱油效果的影响
• 4.8 聚驱控制程度对聚合物驱油效果的影响
• 第五章 抗盐高分子聚合物驱试验及推广应用效果
• 5.1 试验区概况
• 5.2 注入参数优化
• 5.2.1 注入产品的选择
• 5.2.2 注入浓度的优选
• 5.2.3 注入速度的选择
• 5.2.4 选择合理的聚合物用量
• 5.3 试验方案设计
• 5.4 试验动态特征分析
• 5.4.1 注入压力上升
• 5.4.2 含水大幅度下降
• 5.4.3 阶段提高采收率幅度大
• 5.4.4 驱油效果好
• 5.5 现场配制工艺影响因素
• 5.5.1 选择超高分子量抗盐聚合物能够满足污水利用的需要
• 5.5.2 选择的配制方式比较合理
• 5.5.3 采用射流暴氧新工艺技术
• 5.6 工业化驱取得的几点认识
• 5.6.1 注聚粘度对聚驱效果影响较大
• 5.6.2 加大超高分子量聚合物的推广应用规模
• 5.6.3 油水井配产配注
• 5.6.4 推广污水注聚技术，彻底解决污水外排问题
• 5.7 抗盐高分子聚丙烯酰胺在油田应用效果
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要