论文题目: KYPAM聚合物的降解和成胶性质的研究及现场应用
论文类型: 博士论文
论文专业: 油气田开发工程
作者: 王家印
导师: 赵金洲,王法轩
关键词: 降解,成胶性质,污水,应用,流动实验
文献来源: 西南石油学院
发表年度: 2005
论文摘要: 根据中原油田濮城沙二上2+3油藏性质、污水状况及控水稳油技术要求,选择了KYPAM聚合物（抗盐性梳型丙烯酰胺类聚合物,分子量1700～1900万,水解度25～30%）和3630s聚合物进行了抗盐实验的对比分析,并采用抗盐性较好的KYPAM进行了降解、成胶性质和现场应用的大量实验研究。 本文研究了盐度和盐类型、pH值、剪切速率对KYPAM的影响,考察了KYPAM的热氧降解和Fe2+、Fe3+、H2S降解,综合研究了现场新鲜污水导致聚合物的粘度降低问题,对每一种降解因素进行了机理分析并给出了相应的处理方法。 实验结果表明KYPAM具有较好的抗一价阳离子性质,而二价阳离子对其降解依然严重,80℃条件下,2000mg/L二价盐可使粘度下降到5mPa.s;随剪切速率增加粘度下降,特别是含盐条件下,剪切作用后粘度仅5～10mPa.s,在较高温度和存在氧气条件下也会导致聚合物粘度损失;当过渡金属铁离子存在时,聚合物降解十分严重,3～5mg/L的Fe2+离子能在1小时内使聚合物溶液（35.9mPa.s）粘度降至1.63mPa.s,Fe3+浓度达到40mg/L后才能使KYPAM产生降解,H2S也能使聚合物产生降解,当H2S浓度为10mg/L左右时,2小时内使聚合物溶液粘度丧失(<5mg/L=,H2S还是一种强还原剂,它能把注入液中的Fe3+还原成Fe2+,使地层中聚合物降解,采用濮二联新鲜污水(含H2S和Fe2+、Fe3+)配制的聚合物溶液几乎没有粘度,说明聚合物很快降解。针对聚合物的降解问题,本论文研究了相应的控制方法,盐浓度过高时可进行清污水混配,硫脲是有效的除氧剂（仅需100mg/L）,Fe2+和H2S可采取暴氧方式去除水中溶解的H2S及地层中H2S可采用实验室研制的AS H2S吸收剂,吸收效果非常明显,同时碱式碳酸盐和醛都具有H2S吸收作用。实验表明除去H2S和Fe2+、Fe3+非常重要,否则将导致聚合物不成胶的严重后果。 针对濮城高温高盐油藏（81℃,含盐6～10×104mg/L）特点,在保证聚合物最大限度减小降解作用的基础上,研究不同交联剂（有机铬、活性酚醛CR-1、酚醛及铬+酚醛复合体系）与KYPAM的成胶性质,考察聚合物浓度、交联剂浓度、pH值、盐度和温度的影响。
论文目录:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 研究的目的意义
1.2 调剖与深部调驱概念
1.3 聚合物弱交联凝胶发展现状
1.3.1 聚合物的性能及改善
1.3.2 聚合物弱交联凝胶
1.3.3 弱交联凝胶调驱技术的研究现状
1.3.4 弱凝胶体系及调驱机理
1.3.5 胶态分散凝胶体系及调驱机理
1.3.6 MaDG及调驱机理
1.4 聚合物的降解
1.4.1 丙烯酰胺聚合物的降解类型
1.4.2 聚合物热氧降解机理及降解的加速因素
1.5 本文研究的主要内容
1.6 取得的主要成果
2 聚合物的降解及控制
2.1 盐对聚合物溶液粘度的影响
2.1.1 一价阳离子的影响
2.1.2 二价阳离子的影响
2.2 剪切降解
2.3 过渡金属铁离子的影响
2.3.1 Fe~3+和 Fe~2+对聚合物的降解
2.3.2 Fe~2+和 Fe~3+对聚合物的共同作用
2.3.3 铁离子的降解机理
2.4 H_2S的影响
2.5 pH值的影响
2.6 溶解氧的影响
2.7 污水综合影响
2.7.1 室内外污水配制聚合物溶液粘度对比
2.7.2 污水暴露时间对聚合物溶液粘度的影响
2.8 本章小结
3 聚合物成胶性质的研究
3.1 有机铬交联凝胶
3.1.1 交联机理
3.1.2 交联剂的配制
3.1.3 凝胶性质的影响因素
3.2 酚醛交联凝胶
3.2.1 酚醛交联剂的制备
3.2.2 CR-1/KYPAM凝胶性质的影响因素
3.2.3 酚醛/KYPAM交联体系
3.3 复合交联体系
3.3.1 复合体系交联机理
3.3.2 复合交联体系影响因素
3.4 本章小结
4. 凝胶的稳定性
4.1 抗剪切性
4.2 热稳定性
4.2.1 热稳定性实验
4.2.2 热稳定性分析
4.3 凝胶体系的现场污水配制
4.3.1 污水配制结果分析
4.3.2 铁离子的破胶作用
4.4 凝胶脱水
4.4.1 凝胶的制备
4.4.2 制样与 AFM电镜观察
4.4.3 结果与讨论
4.5 凝胶的电镜扫描
4.6 本章小结
5 流动实验
5.1 实验准备
5.2 单岩心流动实验
5.2.1 阻力系数与残余阻力系数的测定
5.2.2 弱凝胶在岩心中的流动特征
5.2.3 单岩心驱油实验
5.3 双并联岩心调剖实验
5.4 平板模型实验研究
5.4.1 实验准备
5.4.2 实验内容和步骤
5.4.3 实验结果分析
5.5 本章小结
6 现场应用
6.1 油藏地质概况
6.1.1 区块沉积特征
6.1.2 储层物性特征
6.1.3 储层流体性质
6.1.4 储层非均质性
6.2 淮城油田沙二上深度调剖综合决策分析
6.2.1 《调剖优化决策设计系统》简介
6.2.2 深度调剖决策分析
6.2.3 措施井生产动态及效果分析
6.3 本章小结
7 结论及建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
发布时间: 2006-01-11
参考文献
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