本文關(guān)鍵詞：HPAM弱凝膠交聯(lián)體系結(jié)構(gòu)及流變性研究

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【摘要】：隨著油田含水不斷升高,提出了在油藏深部調(diào)整吸水剖面,迫使液流轉(zhuǎn)向,改善注水開發(fā)效果,提高采收率的要求,從而促使深部調(diào)剖技術(shù)飛速發(fā)展。弱凝膠以成本低、成膠時(shí)間長、成膠強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于油田的深部調(diào)剖。研究弱凝膠的流變性和粘彈性能并模擬其在地層運(yùn)移過程中所受剪切的影響,為弱凝膠深部調(diào)剖應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。本文重點(diǎn)探討了HPAM弱凝膠配制水中Fe3+及礦化度、主要組分濃度、添加劑對(duì)成膠的影響和弱凝膠微觀結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理。通過HAKKE 6000流變儀研究了凝膠的剪切穩(wěn)定性和粘彈性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,有機(jī)鉻交聯(lián)HPAM弱凝膠配制用水的礦化度應(yīng)低于8000 mg/L,否則影響成膠性能,顯微鏡下可見分子聚集體尺寸的變化。向原HPAM弱凝膠中加入木質(zhì)素磺酸鈉、羧甲基纖維素、殼聚糖,能夠有效延緩HPAM弱凝膠的成膠速度,顯微鏡觀察加速期的交聯(lián)結(jié)構(gòu)單元的尺寸縮小,穩(wěn)定期分子聚集體聯(lián)結(jié)緊密,無多大差別。加入黃原膠,成膠速度加快,凝膠強(qiáng)度大,可用于近井調(diào)剖。無論HPAM濃度和交聯(lián)劑濃度如何變化,分子聚集體均是自相似性的樹枝狀分形圖像。流變性研究證明:HPAM弱凝膠中加入木質(zhì)素磺酸鈉、羧甲基纖維素、殼聚糖和黃原膠后體系均符合冪律方程。添加劑的加入并不能降低HPAM弱凝膠的剪切變稀的程度,但加入黃原膠的HPAM弱凝膠體系的剪切黏度恢復(fù)能力較強(qiáng)。機(jī)械剪切有利于誘導(dǎo)期的交聯(lián)聚合物的成膠,但剪切不利于加速期的弱凝膠黏度的恢復(fù)。在線性粘彈性區(qū)域范圍內(nèi),配制水的礦化度低于6000 mg/L的弱凝膠均是彈性占主導(dǎo)地位,礦化度8000mg/L為典型的粘彈性體。羧甲基纖維素和黃原膠的加入有利于弱凝膠彈性的增加,且彈性大小均高于HPAM弱凝膠,3種弱凝膠均是粘彈性體,適合調(diào)剖堵水。
【關(guān)鍵詞】：HPAM弱凝膠 深部調(diào)剖 分子聚集體 剪切 粘彈性
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE357.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-10
• 第一章 文獻(xiàn)綜述10-23
• 1.1 聚丙烯酰胺類凝膠研究現(xiàn)狀10-15
• 1.1.1 聚丙烯酰胺凝膠交聯(lián)體系結(jié)構(gòu)形貌10-12
• 1.1.2 聚丙烯酰胺凝膠的流變性12-14
• 1.1.3 聚丙烯酰胺凝膠在油田的應(yīng)用現(xiàn)狀14-15
• 1.2 聚丙烯酰胺弱凝膠交聯(lián)體系15-19
• 1.2.1 多價(jià)金屬交聯(lián)體系15-17
• 1.2.2 酚醛交聯(lián)體系17-18
• 1.2.3 其它交聯(lián)體系18-19
• 1.3 弱凝膠性能評(píng)價(jià)19-22
• 1.3.1 成膠性能評(píng)價(jià)19
• 1.3.2 穩(wěn)定性測定19-20
• 1.3.3 粘彈性評(píng)價(jià)20
• 1.3.4 封堵性能評(píng)價(jià)20-22
• 1.4 本論文研究目的及內(nèi)容22-23
• 第二章 HPAM弱凝膠交聯(lián)過程的影響因素研究23-33
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分23-26
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器23-24
• 2.1.2 交聯(lián)機(jī)理24-25
• 2.1.3 弱凝膠的制備25-26
• 2.2 結(jié)果與討論26-32
• 2.2.1 配制用水對(duì)HPAM弱凝膠交聯(lián)的影響26-27
• 2.2.2 Fe~(3+)對(duì)HPAM弱凝膠交聯(lián)的影響27-28
• 2.2.3 總礦化度對(duì)HPAM弱凝膠交聯(lián)的影響28-30
• 2.2.4 添加劑對(duì)HPAM弱凝膠交聯(lián)的影響30-32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 第三章 HPAM弱凝膠的交聯(lián)體系結(jié)構(gòu)研究33-45
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分33-34
• 3.1.1 儀器及原理33
• 3.1.2 制樣方法33-34
• 3.2 結(jié)果與討論34-44
• 3.2.1 不同交聯(lián)過程的分子聚集體微觀形態(tài)34-38
• 3.2.2 主要組分濃度對(duì)交聯(lián)體系結(jié)構(gòu)的影響38-41
• 3.2.3 總礦化度和添加劑對(duì)交聯(lián)體系結(jié)構(gòu)的影響41-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 HPAM弱凝膠的流變性研究45-64
• 4.1 流變學(xué)相關(guān)理論45-48
• 4.1.1 基本理論45-47
• 4.1.2 流變學(xué)相關(guān)模型47-48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分48-49
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)條件48
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟48-49
• 4.3 結(jié)果與討論49-63
• 4.3.1 HPAM弱凝膠流變模型49-52
• 4.3.2 HPAM弱凝膠的剪切特性52-58
• 4.3.3 HPAM弱凝膠的粘彈性58-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 發(fā)表文章目錄70-71
• 致謝71-72

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1 陳九順,王s，

本文編號(hào)：680847