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聚丙烯酰胺在三次采油中的应用(上篇)
加入时间:2019-12-16 18:12:54 浏览

  本文开始先介绍下什么是一次采油,二次采油和通过聚丙烯酰胺这种采油进行三次采油后,在油田中如何挤出最后一滴油。在一次采油阶段,在地层里沉睡了亿万年的石油可以依靠天然能量摆脱覆盖在它们之上的重重障碍,通过油井流到地面。这种能量正是来源于覆盖在它们之上的岩层对其所处的地层和地层当中的流体所施加的重压。在上覆地层的重压下,油层中的岩石和流体中集聚了大量的弹性能量。当油层通过油井与地面连通后,井口是低压而井底是高压。在这个压差的作用下,上覆地层就像挤海绵一样,将石油从油层挤到油井中,并举升到地面。随着原油及天然气的不断产出,油层岩石及地层中流体的体积逐渐扩展,弹性能量也逐渐释放。总有一天,当弹性能量不足以把流体举升上来时,地层中新的压力平衡慢慢建立起来,流体也不再流动,大量的石油会被滞留在地下。就像弹簧被压缩一样,开始弹力很强,随着弹簧体积扩展,弹力越来越弱,最终失去弹力。


  
在二次采油阶段,人们通过向油层中注气或注水来提高油层压力,为地层中的岩石和流体补充弹性能量,使地层中岩石和流体新的压力平衡无法建立,地层流体可以始终流向油井,从而能够采出仅靠天然能量不能采出的石油。但是,由于地层的非均质性,注入流体总是沿着阻力最小的途径流向油井,处于阻力相对较大的区域中的石油将不能被驱替出来。即便是被注入流体驱替过的区域,也还有一定数量的石油由于岩石对石油的吸附作用而无法采出,这就像用清水冲洗不能去除衣物上污染的油渍一样。另外,有的原油在地下就像沥青一样,根本无法在地层这种多孔介质中流动。因此,二次采油方法提高原油采收率的能力是有限的。
在三次采油阶段,人们通过采用各种物理、化学方法改变原油的黏度和对岩石的吸附能力,可以增加原油的流动能力,进一步提高原油采收率。三次采油的主要方法有热力采油法、化三次采油技术是一项依靠物理、化学和生物等技术提高原油采收率的油田开发技术。我国多数已开发的油田正在老化,运用三次采油技术是减缓我国多数油田产量递减速度、保持原油稳产的战略需要。中国油田技术日益发展,聚丙烯酰胺、三元复合驱、泡沫驱、二氧化碳驱、氮气驱等三次采油EOR技术已经成为油田水驱之后,提高油田采收率1020个百分点以上的重要手段,这些技术,在中国、俄罗斯、加拿大、日本、美国、英国、挪威等全球多个油田应用中凸显其重要作用。在我国已有多种三次采油技术出现并相继获得极大的成功,代表了中国石油开采技术的世界先进性。

  本篇文章介绍了一种具有高增粘和高抗剪切的聚丙烯酰胺小分子驱油及使用方法,涉及三次采油领域。由以下组分按重量百分比合成:0.5%0.8%主剂CTAB0.2%0.3%的小分子调节辅剂、0.1%0.2%的碳酸钠和98.7%99.2%的水,制备方法包括以下步骤:首先把CTAB主剂加入到水中,并加热到4050,边加热,边搅拌,使CTAB完全溶于水中;然后把小分子调节剂加入到步骤(1)的水中,采用无水碳酸钠调节溶液pH值为47;最后把上述混合液移入特殊容器中,加热至6070,反应12小时,得到具有较高粘度和抗剪切性好的小分子驱油剂。聚丙烯酰胺不仅具有较好的增粘性能,而且具有较好的抗剪切性,生产效率高、能耗小,美源净水的聚丙烯酰胺可以应用于不同地区的油藏,有效解决了三次采油驱油在经过近井地带之后粘度降低的问题,大幅提高了油藏采收率。


技术领域
  
本篇文章及到三次采油领域,具体涉及一种具有高增粘和高抗剪切的小分子驱油剂及制备方法。
近几年来,聚丙烯酰胺驱油技术在国内各油田的应用很广泛,不但取得了令人瞩目的进展,而且技术水平也日趋成熟。但随着油藏条件变的越来越恶劣,现有的驱油聚合物部分水解聚丙烯酰胺的性能已经无法满足油藏进一步提高采收率的需要,尤其目前部分水解聚丙烯酰胺由于分子量较高,虽然在地面配制的时候粘度较高,但是它在配制、稀释及经过地层炮眼的时候会受到较强的剪切作用,大分子量的部分水解聚丙烯酰胺经过上述剪切之后,分子链被剪断,粘度产生了较大的降幅,因此在经过近井地带之后聚丙烯酰胺的粘度只有地上粘度的40 %-50 %。为了解决上述部分水解聚丙烯酰胺不抗剪切的问题,需要找到一种抗剪切性更好的驱油剂,但大分子量的聚合物由于分子链较长,在经过剪切之后分子链都要被剪断,粘度都会产生不同程度的降低,为此,发明了一种小分子驱油剂,它是通过两种小分子间的作用力而形成的具有较高粘度的驱油剂,即使受到剪切,小分子也不会断链,因此具有较好的抗剪切性能。

 

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