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2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,1,驱替实验背景知识,多孔介质的性质 定义：一种含有相互连通或不连通的各种孔洞或空隙，这些洞隙呈随机分布或按某种有序的几何分布的固体物质。 （有效）孔隙度：（有效）孔隙体积与多孔介质总体积的比值 渗透率：让流体流过其相互连通的孔隙网络的能力，是流体传输性能的量度。,达西公式： 适用于线性体系中处于稳态层流的非压缩性均匀流体！,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,2,驱替实验背景知识,聚合物溶液在多孔介质中的流动特性 聚合物在多孔介质中的滞留 有利面：降低油层岩石渗透率、从而有助于降低水的流度 负面影响：聚合物分子数目减少，溶液粘度下降 影响因素：多孔介质结构、地层水质、聚合物本身性能 按滞留机理分类 聚合物的吸附岩石表面吸附（静态吸附量测定） 机械捕集较大尺寸分子堵塞窄小孔隙（过滤作用） 水动力学滞留流向或流速改变（作用小、可忽略） 滞留量是聚合物驱过程设计的重要依据和油藏数值模拟的基础输入参数。 不可入孔隙体积（Inaccessible Pore Volume） 聚合物分子和水的流速有差异,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,3,聚合物溶液在多孔介质中的流动特性,阻力系数和残余阻力系数 阻力系数Resistance Factor 残余阻力系数Residual Resistance Factor 物理和数值模拟研究表明，聚合物驱油效果与聚合物改善流度比和降低渗透率能力有关，即与二者有关。 影响因素很多： 聚合物性能 岩心渗透率 地层水矿化度 注入速度 其它因素,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,4,驱替实验背景知识,聚合物驱油主要机理 改善流度比，扩大波及体积 M1时，表明油的流动能力比水强，水驱油的效果好，接近于活塞式驱替； M1时，则水的流动能力比油强，更容易流动的水将呈手指状通过油层（指进现象），而将大部分原油留在油层内。 聚合物的加入可以提高水相的粘度，同时降低渗透率，使流度比降低，因而可以提高驱替液的波及能力。 增加驱替相的流动阻力 由于油藏的非均质性，聚合物溶液优先流到油藏高渗透部位。 聚合物溶液在流动过程中，一方面表现出驱替液粘度升高，另一方面造成流过部分渗透率降低，这种综合作用首先增加了驱替液在油藏高渗透部位的流动阻力，提高了波及效率。 聚合物粘弹性的作用 聚合物溶液的粘弹性对于流体在盲端内的流动速度场、应力场及压力场有较大的影响。 流体的粘弹性越大，盲端内的流速和应力越大，流体在盲端内的波及浓度越大，有利于提高残余油的驱油效率。,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,5,驱替实验背景知识,聚合物驱室内研究 目的 筛选适合油藏的聚合物 进行聚合物驱的敏感性分析 为数模提供必要的输入参数 内容 配伍性实验 岩心流动实验 驱油实验,溶解性、增粘性、过滤性（对应注入性）、流变性等,吸附滞留量、IPV、RF及RFF、多孔介质中的流变性,聚合物分子量、浓度、段塞尺寸及组合的影响,开发效果预测,经济效果评价,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,6,驱替实验流程设计,1注入泵 2、3、4中间容器，分别装有盐水、聚合物溶液、模拟油 5岩心夹持器 6压力表 7油水分离器 8计量器 9环压 10压力传感器 11数据采集系统 12恒温箱,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,7,常规实验流程,孔隙体积的测试 岩心：称重法，真空饱和称重 填砂管：称重法，读体积法（与设备条件有关） 渗透率的测试 测量岩心外形参数 真空饱和盐水 水驱替岩心至压力稳定，记录压力、流量 代入达西公式计算,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,8,常用实验流程,阻力系数的测试 水测渗透率 盐水驱替 聚合物驱替 相关数据代入公式 残余阻力系数测试 阻力系数测试 水冲洗至压力稳定 相关数据代入公式,驱油效率测试 水测渗透率（饱和水） 饱和油 水驱至无油 工作介质驱油（水、聚合物溶液、复合驱工作液等） 后续水驱至无油 数据处理，计算采收率,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,9,驱替装置简介,仪器功能 液体渗透率测定 地层敏感性（地层伤害）评价 采油化学评价 渗流特性研究 提高采收率研究,模拟地层环境 （压力、温度、水质）,测定岩心的进出口压差和流过岩心的液体流量，结合其它参数根据达西定律计算,研究钻、采作业中外来物质对地层的伤害及避免或减轻伤害的方法,防膨抑砂剂、粘土稳定剂、堵水调剖剂等的评价,水驱、聚合物驱、复合驱油试验,注入性、阻力系数、残余阻力系数,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,10,驱替装置简介,注入系统 注入泵 岛津恒流泵LC-10ADvp 双缸恒速恒压泵D-250L 中间容器 管阀件,可将各种流体按一定流量 注入到岩心内,仪器基本组成,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,11,注入系统,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,12,仪器基本组成,岩心夹持器或填砂管 恒温箱 环压泵 回压系统 压力测量 温度测量 流量计量 油水体积计量,模拟系统,计量系统,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,13,模拟系统,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,14,计量系统,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,15,汇报提纲,驱替实验背景知识 驱替装置简介 驱替实验注意事项 现场注聚工艺流程,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,16,驱替实验注意事项,安全操作 注意各检测仪表的量程； 正确的电源输入，良好的接地； 设计好试验流程走向，确保阀门操作无误； 高温实验时带绝热手套，时刻注意高压容器压力变化。 仪器维护 计算机注意防毒，运行控制系统时切忌联网、运行其它程序 。 流程管汇部分需要经常清洗，尤其是注完高矿化度盐水后要立即清洗； 定期对仪器进行耐压实验，对仪器的泄露部分更换密封件； 流程长期不用时，流程管汇内注满油或用高压气吹干； 恒速泵需采用纯水或煤油作流动相，定期清洗；,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,17,驱替实验注意事项,实验操作 聚合物溶液预处理：经不锈钢筛网过滤（用Waring高搅机模拟炮眼剪切）； 开展实验时首先需对流程管汇进行排空，让其充满工作液； 注入压力异常波动时需排查以下几方面：泵是否正常运行、 压力表是否损坏、管汇是否漏液、工作液是否用完、工作液性能是否改变等。 适时对泵入口处容器补加纯水（流动相）。 测试流出工作液性能（如测粘度）时需要搅拌或预剪切。 驱油实验时需规范油、水体积的计量，注意温度、原油粘度的影响因素； 充分考虑流程死体积，如岩心夹持器两端堵头的孔隙、出口管线等，特别是在小岩心模拟驱油时。,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,18,汇报提纲,驱替实验背景知识 驱替装置简介 驱替实验注意事项 现场注聚工艺流程,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,19,绥中36-1井组扩大注聚方案,B7井组：注入井4口，生产井19口,A7井组：注入井7口，生产井17口,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,20,现场注聚工艺流程,聚合物驱对地面工艺的基本要求 保护聚合物溶液的粘度是整个聚合物驱油地面工程设计的核心 水质 温度 铁离子 水处理剂 机械降解,矿化度对聚合物溶液粘度的影响很大，要求尽量使用低矿化度水。,聚合物溶液的输送采用螺杆泵，挤注过程采用柱塞泵。存在一定的剪切问题，粘度保持率不是很高。,聚合物对铁离子，尤其是二价铁离子的影响敏感，要求聚合物溶液的容器，管道，要尽量采用不锈钢或玻璃钢衬里的材料。从注入水讲，如果铁离子含量较高，则要加入整合剂，以减少其影响。,聚合物热降解明显，要求温度在70以下。在J3井，配液用水温度在：3040，地层温度在5060。,在注入和配制水中加有杀菌剂、防垢剂、缓蚀剂，同时配注污水中还含有破乳剂等。,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,21,现场注聚工艺流程,聚合物驱对地面工艺的其它基本要求 聚合物溶液的注入是按一定的浓度段塞注入的，混合配比是聚合物注入工艺技术成功的关键。保证母液浓度以及井口混合液的浓度成为施工的关键。 聚合物的配注工艺过程的设计应综合、全面、系统的考虑外部条件，如保温、排污、工人维修操作的环境，以及聚合物注入过程中的连续性。 设备选型可靠，能够长期连续运行，保证聚合物驱油的顺利进行。,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,22,现场注聚工艺流程,现场注聚工艺流程以及装置 聚合物是作为一种添加剂加入到注入水中，注水工艺流程均按常规方式设计，聚合物注入工艺只考虑如何将聚合物加入到水中，并完全溶解即可。聚合物驱油的地面工艺流程的关键环节是如何配置聚合物溶液。 聚合物溶液配制及注入过程,配比,分散,过滤,泵输,熟化,储存罐,配比稀释,升压计量,注入,混合,驱油剂,地层,2020/9/28,2005级博士论文开题答辩 冯茹森十五863子课题验收汇报,23,现场注聚工艺流程,配比，就是在水和聚合物干粉分散混合之前，对水和聚合物干粉分别进行计量，并使水和聚合物干粉按一定比例进入下一道分散工序。在图中，聚合物干粉从加料槽加入，由鼓风机喷射输送到溶解罐，同时配液水输送到溶解罐。 分散，就是将聚合物干粉均匀的散布在一定量的水中，并使聚合物干粉颗粒充分湿润，为下一道工序熟化准备条件。聚合物干粉和供水在水粉混合头混合到溶解罐。搅拌均匀后由螺杆输送泵输送到熟化罐。 熟化，就是将聚合物干粉颗粒在水中由分散体系转变为溶液的过程。聚合物属于高分子物质，其溶解与低分子物质的溶解不同。首先聚合物分子与水分子的尺寸相差悬殊，两者的运动速度也相差很大，水分子能够较快的渗入聚合物分子，而聚合物向水中的扩散却非常缓慢，这样，聚合物的溶解过程要经过两个阶段，首先是水分子渗入聚合物分子内部，使聚合物体积膨胀，这称为“溶胀”，然后才是聚合物分子均匀分散在水中，形成完全溶解的分子分散体系，即溶液。 泵输，是为聚合物溶液的过滤提供动力条件，一般来说，为了减小聚合物溶液的机械降解，大都采用螺杆泵喂入。 过滤是为了除去聚合物溶液中的机械杂质和没有充分溶解的鱼眼。 配制好的聚合物溶液，经过柱塞泵高压注入，按配制要求计量，进入到高压注水管线中，与注入的地热水经静态混合器混合稀释后注入井中。,
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