本文關鍵詞：聚驅(qū)分注近井地帶注入液機械降粘研究

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【摘要】：聚合物驅(qū)油分層注入(聚驅(qū)分注)技術因能顯著提高剩余石油采收率而在各油田得到廣泛應用。其特點主要體現(xiàn)在:聚合物溶液因粘彈特性能夠有效的吸附各類殘余油。但聚合物溶液具有假塑性流體特征,當流經(jīng)近井地帶時,因射孔孔道壁面以及近井地帶顆粒對聚合物高分子的機械剪切、粘滯、吸附、拉伸等作用引起分子鏈的變形、斷裂,致使溶液的粘度顯著降低,嚴重影響驅(qū)油效果。所以研究分析聚合物溶液因機械剪切作用而產(chǎn)生粘損的原因和現(xiàn)象已經(jīng)成為石油工程領域的熱點課題�，F(xiàn)有的研究主要集中在聚合物溶液注入過程中流動機制和粘度對石油采收率的影響,關于近井地帶特征參數(shù)對粘度影響規(guī)律的研究不夠深入,因此本論文采用了理論分析、有限元仿真模擬和實驗相結(jié)合的方法,分析了近井地帶的機械剪切作用對聚合物溶液粘度的影響規(guī)律,研究的具體內(nèi)容包括以下幾個方面:分析聚合物溶液在近井地帶中的流動狀態(tài),研究近井地帶主要部分結(jié)構特征,建立反映射孔孔道和多孔介質(zhì)特征的二維模型,利用冪律流體柱面坐標下的動量方程,推導近井地層和射孔孔道主要特征參數(shù)與聚合物溶液粘度和剪切速率關系的表達式,為后續(xù)仿真選定合適模塊及推導溶液數(shù)學模型基本方程奠定基礎。用有限元仿真和理論分析相結(jié)合的方法,在忽略聚合物分子的粘滯、吸附假設下,對聚合物溶液實際流態(tài)進行分析,推導符合聚合物溶液粘彈特性和受力狀態(tài)的數(shù)學模型基本方程,建立射孔孔道和近井地層有限元模型,基于上述模型利用有限元分析法研究射孔孔道入口半徑、近井地層滲透率以及聚合物溶液的注入濃度、流量等關鍵參數(shù)對粘度損失的影響規(guī)律。開展聚合物溶液流變性實驗研究,探究不同濃度溶液粘度與剪切速率之間的關系,得到聚合物溶液的流變曲線,分別分析卡洛模型和冪律模型本構方程關鍵參數(shù)隨聚合物溶液濃度的演化規(guī)律;建立可分析多孔介質(zhì)滲透率以及聚合物溶液濃度與粘損關系的實驗系統(tǒng),并利用該系統(tǒng)開展相關實驗研究,得到相關參數(shù)與粘損率的關系。
【關鍵詞】：近井地帶 機械剪切 粘度損失 粘彈性
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE357.46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題的來源9-10
• 1.2 研究的目的與意義10
• 1.3 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀10-16
• 1.3.1 驅(qū)油聚合物的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 聚合物溶液在近井地層中流動模型研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.3 近井地帶聚合物溶液流動機制和粘損規(guī)律研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 近井地帶聚合物溶液流動規(guī)律研究18-34
• 2.1 聚合物溶液流變模型18-20
• 2.2 聚合物溶液機械降解降粘分析20-22
• 2.3 近井地帶聚合溶液流態(tài)分析22-24
• 2.3.1 射孔孔道中聚合物溶液的流態(tài)分析22-23
• 2.3.2 近井地層中聚合物溶液的流態(tài)分析23-24
• 2.4 近井地帶聚合物溶液流動過程數(shù)學模型24-32
• 2.4.1 圓管中聚合物溶液軸向流動數(shù)學模型25-28
• 2.4.2 射孔孔道中聚合物溶液層流流動數(shù)學模型28-31
• 2.4.3 近井地層聚合物溶液滲流流動數(shù)學模型31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第3章 近井地帶聚合物溶液粘損規(guī)律仿真分析34-50
• 3.1 近井地帶三維實體模型的建立34-35
• 3.2 聚合物溶液仿真模型的基本理論35-39
• 3.3 射孔孔道對聚合物溶液粘度損失影響規(guī)律研究39-43
• 3.3.1 射孔孔道有限元模型的建立39-40
• 3.3.2 射孔孔道入口半徑對粘度損失的影響規(guī)律40-42
• 3.3.3 聚合物溶液濃度對粘度損失的影響規(guī)律42
• 3.3.4 聚合物溶液注入量對粘度損失的影響規(guī)律42-43
• 3.4 多孔介質(zhì)對聚合物溶液粘度損失的影響規(guī)律研究43-48
• 3.4.1 多孔介質(zhì)基本單元仿真模型的建立43-45
• 3.4.2 聚合物溶液濃度對粘度損失規(guī)律的研究45-48
• 3.4.3 多孔介質(zhì)滲透率對粘度損失的影響規(guī)律48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第4章 近井地層聚合物溶液粘損規(guī)律實驗研究50-59
• 4.1 聚合物溶液的流變性實驗50-54
• 4.1.1 聚合物溶液流變性實驗步驟與設備50-51
• 4.1.2 聚合物溶液流變性結(jié)果及分析51-54
• 4.2 近井地層室內(nèi)模擬實驗54-58
• 4.2.1 近井地層室內(nèi)模擬實驗原理54
• 4.2.2 近井地層室內(nèi)模擬實驗用品與實驗平臺54-55
• 4.2.3 近井地層室內(nèi)模擬實驗內(nèi)容與方法55-56
• 4.2.4 近井地層室內(nèi)模擬實驗結(jié)果及分析56-57
• 4.2.5 近井地層室內(nèi)模擬實驗誤差分析57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻60-65
• 致謝65

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本文編號：608335