納米聚合物微球動(dòng)態(tài)運(yùn)移機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-26 10:36
近年來(lái),納米聚合物微球調(diào)驅(qū)提高原油采收率技術(shù)在低滲-特低滲油藏中得到了廣泛的應(yīng)用與推廣。納米級(jí)聚合物微球在各大油田大規(guī)模使用,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了“微球粒徑越小,調(diào)驅(qū)效果越好”的調(diào)驅(qū)特點(diǎn),這種現(xiàn)象與常規(guī)粒徑聚合物微球與地層孔喉匹配的調(diào)驅(qū)理論相悖。為了深入研究納米聚合物微球的動(dòng)態(tài)調(diào)驅(qū)機(jī)理,從基礎(chǔ)理論上解釋現(xiàn)場(chǎng)調(diào)驅(qū)規(guī)律。開展了納米聚合物微球理化性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)、人造巖心及填砂管物理模擬實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)并實(shí)施了刻蝕玻璃微觀物理模擬實(shí)驗(yàn),以室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),結(jié)合油藏物理和多孔介質(zhì)流體力學(xué)理論建立聚合物微球調(diào)驅(qū)數(shù)學(xué)模型,將現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)帶入數(shù)學(xué)模型中計(jì)算并進(jìn)行對(duì)比分析研究,確定納米聚合物微球在低滲-特低滲油藏中的調(diào)驅(qū)機(jī)理。本論文通過(guò)理化性能研究發(fā)現(xiàn)納米聚合物微球具有良好的圓球度、粒徑服從極值函數(shù)、吸水膨脹后微球體積可增大至初始體積的37倍,并具有團(tuán)聚特性。納米聚合物微球具有良好的調(diào)驅(qū)特性,實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)粒徑越小,調(diào)驅(qū)效果越好,注入100nm聚合物微球累積采出程度最高,低滲層累積采出程度達(dá)到了60.6%,實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用規(guī)律一致;通過(guò)單填砂管物理模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)適合納米聚合物微球的注入速度為...
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
納米尺度聚合物微球與常規(guī)綜上所述,納米聚合物微球在調(diào)剖堵水、
實(shí)驗(yàn)中使
西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文光明的應(yīng)用前景,但納米級(jí)聚合物微球與常規(guī)微米級(jí)聚合物微球在性質(zhì)及作用機(jī)理上又存在著很大的差異,所以,對(duì)納米級(jí)聚合物微球研究具有重要意義。1.2.3聚合物微球調(diào)驅(qū)機(jī)理研究現(xiàn)狀1.聚合物微球與地層孔喉匹配研究常規(guī)的孔喉匹配理論都是通過(guò)物理模擬實(shí)驗(yàn),在特定滲透率、孔隙度下進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn),優(yōu)選出采出程度提高最明顯的聚合物微球粒徑范圍,因?yàn)槭褂镁酆衔镂⑶虻男再|(zhì)及物理模型的差異,所以得出的匹配指數(shù)各不相同,當(dāng)前用于篩選適用于目標(biāo)地層聚合物微球最常用的孔喉匹配理論有兩種。(1)經(jīng)典1//3架橋理論A.Abrams[42]在1977年系統(tǒng)的研究了三分之一架橋封堵理論,他采用了如圖1-3的物理模型,通過(guò)注入不同類型的固體無(wú)機(jī)顆粒觀察其運(yùn)移的距離及測(cè)點(diǎn)的注入前后滲透率判斷選出最適合的類型。圖1-3實(shí)驗(yàn)中使用的徑向模型如圖1-4,再通過(guò)對(duì)物理模型及優(yōu)選類型的粒徑分析得出其主要粒徑,發(fā)現(xiàn)優(yōu)選類型粒徑為物理模型粒徑的三分之一。最終得出結(jié)論:含有橋接材料且滿足橋接三分之一規(guī)則的泥漿會(huì)將巖石破壞至小于1英寸的深度。該規(guī)則要求泥漿必須含有直徑大于或等于地層中值孔徑三分之一的橋接材料,濃度至少為泥漿固體體積的5%。該種匹配方法在聚合物微球使用初期得到大規(guī)模應(yīng)用,計(jì)算儲(chǔ)層平均孔隙半徑后選擇其1/3粒徑的聚合物微球。該研究目的為研究鉆井過(guò)程中泥漿對(duì)地層的侵入情況,所使用的顆粒為無(wú)機(jī)顆粒,所以該種方法不能真實(shí)反映聚合物微球的彈性特征。圖1-4巖心和注入流體的粒徑分布頻率5
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)堵水調(diào)剖60年[J]. 李宜坤,李宇鄉(xiāng),彭?xiàng)?于洋. 石油鉆采工藝. 2019(06)
[2]納微米聚合物球調(diào)驅(qū)特性及封堵的幾何約束[J]. 趙文景,陳軍斌,劉振,曹毅,聶向榮,張金元. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[3]聚合物微球在延長(zhǎng)油田特低滲油藏的研究與應(yīng)用[J]. 李桂峰. 石油地質(zhì)與工程. 2019(05)
[4]聚合物微球調(diào)驅(qū)注入?yún)?shù)優(yōu)化室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張金元. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督. 2019(04)
[5]弱凝膠/預(yù)交聯(lián)顆粒復(fù)合調(diào)驅(qū)室內(nèi)評(píng)價(jià)[J]. 陳哲,徐鵬. 非常規(guī)油氣. 2018(05)
[6]低滲透油藏納米微球調(diào)驅(qū)劑封堵性評(píng)價(jià)新方法[J]. 吳天江,鄭明科,周志平,楊海恩,曹榮榮. 斷塊油氣田. 2018(04)
[7]安塞油田聚合物微球調(diào)驅(qū)技術(shù)應(yīng)用與效果分析[J]. 田永達(dá),易永根,李澤,畢臺(tái)飛,南煜. 化學(xué)工程與裝備. 2018(07)
[8]納米聚合物微球調(diào)驅(qū)封堵機(jī)理及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[J]. 易萍,周廣卿,王石頭,張榮,曹毅. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[9]長(zhǎng)慶油田低滲透油藏聚合物微球深部調(diào)驅(qū)工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 賈玉琴,鄭明科,楊海恩,周廣卿. 石油鉆探技術(shù). 2018(01)
[10]聚合物凝膠調(diào)剖劑配方優(yōu)選及性能評(píng)價(jià)[J]. 魏云云,羅莉濤,劉先貴,劉衛(wèi)東,楊正明. 科技導(dǎo)報(bào). 2017(08)
博士論文
[1]低彈性聚合物微球的調(diào)剖作用機(jī)理研究[D]. 楊紅斌.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2016
[2]孔喉尺度彈性微球滲流機(jī)理的實(shí)驗(yàn)和模擬研究[D]. 姚傳進(jìn).中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[3]低滲透油藏納微米聚合物驅(qū)油實(shí)驗(yàn)和滲流機(jī)理研究[D]. 趙玉武.中國(guó)科學(xué)院研究生院(滲流流體力學(xué)研究所) 2010
碩士論文
[1]聚丙烯酰胺凝膠微球調(diào)剖劑的制備與性能評(píng)價(jià)[D]. 郭超.北京化工大學(xué) 2018
[2]低滲透油藏注CO2驅(qū)氣竄控制方法研究[D]. 彭浩.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2018
[3]微納米彈性微球啟動(dòng)剩余油及提高采收率機(jī)理研究[D]. 孫玉青.中國(guó)石油大學(xué) 2011
[4]孔喉尺度聚合物彈性微球合成及調(diào)驅(qū)性能研究[D]. 張?jiān)鳆?中國(guó)石油大學(xué) 2008
本文編號(hào):2939534
【文章來(lái)源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
納米尺度聚合物微球與常規(guī)綜上所述,納米聚合物微球在調(diào)剖堵水、
實(shí)驗(yàn)中使
西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文光明的應(yīng)用前景,但納米級(jí)聚合物微球與常規(guī)微米級(jí)聚合物微球在性質(zhì)及作用機(jī)理上又存在著很大的差異,所以,對(duì)納米級(jí)聚合物微球研究具有重要意義。1.2.3聚合物微球調(diào)驅(qū)機(jī)理研究現(xiàn)狀1.聚合物微球與地層孔喉匹配研究常規(guī)的孔喉匹配理論都是通過(guò)物理模擬實(shí)驗(yàn),在特定滲透率、孔隙度下進(jìn)行驅(qū)替實(shí)驗(yàn),優(yōu)選出采出程度提高最明顯的聚合物微球粒徑范圍,因?yàn)槭褂镁酆衔镂⑶虻男再|(zhì)及物理模型的差異,所以得出的匹配指數(shù)各不相同,當(dāng)前用于篩選適用于目標(biāo)地層聚合物微球最常用的孔喉匹配理論有兩種。(1)經(jīng)典1//3架橋理論A.Abrams[42]在1977年系統(tǒng)的研究了三分之一架橋封堵理論,他采用了如圖1-3的物理模型,通過(guò)注入不同類型的固體無(wú)機(jī)顆粒觀察其運(yùn)移的距離及測(cè)點(diǎn)的注入前后滲透率判斷選出最適合的類型。圖1-3實(shí)驗(yàn)中使用的徑向模型如圖1-4,再通過(guò)對(duì)物理模型及優(yōu)選類型的粒徑分析得出其主要粒徑,發(fā)現(xiàn)優(yōu)選類型粒徑為物理模型粒徑的三分之一。最終得出結(jié)論:含有橋接材料且滿足橋接三分之一規(guī)則的泥漿會(huì)將巖石破壞至小于1英寸的深度。該規(guī)則要求泥漿必須含有直徑大于或等于地層中值孔徑三分之一的橋接材料,濃度至少為泥漿固體體積的5%。該種匹配方法在聚合物微球使用初期得到大規(guī)模應(yīng)用,計(jì)算儲(chǔ)層平均孔隙半徑后選擇其1/3粒徑的聚合物微球。該研究目的為研究鉆井過(guò)程中泥漿對(duì)地層的侵入情況,所使用的顆粒為無(wú)機(jī)顆粒,所以該種方法不能真實(shí)反映聚合物微球的彈性特征。圖1-4巖心和注入流體的粒徑分布頻率5
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)堵水調(diào)剖60年[J]. 李宜坤,李宇鄉(xiāng),彭?xiàng)?于洋. 石油鉆采工藝. 2019(06)
[2]納微米聚合物球調(diào)驅(qū)特性及封堵的幾何約束[J]. 趙文景,陳軍斌,劉振,曹毅,聶向榮,張金元. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(06)
[3]聚合物微球在延長(zhǎng)油田特低滲油藏的研究與應(yīng)用[J]. 李桂峰. 石油地質(zhì)與工程. 2019(05)
[4]聚合物微球調(diào)驅(qū)注入?yún)?shù)優(yōu)化室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張金元. 石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督. 2019(04)
[5]弱凝膠/預(yù)交聯(lián)顆粒復(fù)合調(diào)驅(qū)室內(nèi)評(píng)價(jià)[J]. 陳哲,徐鵬. 非常規(guī)油氣. 2018(05)
[6]低滲透油藏納米微球調(diào)驅(qū)劑封堵性評(píng)價(jià)新方法[J]. 吳天江,鄭明科,周志平,楊海恩,曹榮榮. 斷塊油氣田. 2018(04)
[7]安塞油田聚合物微球調(diào)驅(qū)技術(shù)應(yīng)用與效果分析[J]. 田永達(dá),易永根,李澤,畢臺(tái)飛,南煜. 化學(xué)工程與裝備. 2018(07)
[8]納米聚合物微球調(diào)驅(qū)封堵機(jī)理及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)[J]. 易萍,周廣卿,王石頭,張榮,曹毅. 西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[9]長(zhǎng)慶油田低滲透油藏聚合物微球深部調(diào)驅(qū)工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 賈玉琴,鄭明科,楊海恩,周廣卿. 石油鉆探技術(shù). 2018(01)
[10]聚合物凝膠調(diào)剖劑配方優(yōu)選及性能評(píng)價(jià)[J]. 魏云云,羅莉濤,劉先貴,劉衛(wèi)東,楊正明. 科技導(dǎo)報(bào). 2017(08)
博士論文
[1]低彈性聚合物微球的調(diào)剖作用機(jī)理研究[D]. 楊紅斌.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2016
[2]孔喉尺度彈性微球滲流機(jī)理的實(shí)驗(yàn)和模擬研究[D]. 姚傳進(jìn).中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[3]低滲透油藏納微米聚合物驅(qū)油實(shí)驗(yàn)和滲流機(jī)理研究[D]. 趙玉武.中國(guó)科學(xué)院研究生院(滲流流體力學(xué)研究所) 2010
碩士論文
[1]聚丙烯酰胺凝膠微球調(diào)剖劑的制備與性能評(píng)價(jià)[D]. 郭超.北京化工大學(xué) 2018
[2]低滲透油藏注CO2驅(qū)氣竄控制方法研究[D]. 彭浩.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2018
[3]微納米彈性微球啟動(dòng)剩余油及提高采收率機(jī)理研究[D]. 孫玉青.中國(guó)石油大學(xué) 2011
[4]孔喉尺度聚合物彈性微球合成及調(diào)驅(qū)性能研究[D]. 張?jiān)鳆?中國(guó)石油大學(xué) 2008
本文編號(hào):2939534
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