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聚丙烯酰胺在三次采油中的應用(上篇)
加入時間:2019-12-16 18:12:54 瀏覽

  本文開始先介紹下什么是一次采油,二次采油和通過聚丙烯酰胺這種采油進行三次采油后,在油田中如何擠出最后一滴油。在一次采油階段,在地層里沉睡了億萬年的石油可以依靠天然能量擺脫覆蓋在它們之上的重重障礙,通過油井流到地面。這種能量正是來源于覆蓋在它們之上的巖層對其所處的地層和地層當中的流體所施加的重壓。在上覆地層的重壓下,油層中的巖石和流體中集聚了大量的彈性能量。當油層通過油井與地面連通后,井口是低壓而井底是高壓。在這個壓差的作用下,上覆地層就像擠海綿一樣,將石油從油層擠到油井中,并舉升到地面。隨著原油及天然氣的不斷產出,油層巖石及地層中流體的體積逐漸擴展,彈性能量也逐漸釋放?傆幸惶,當彈性能量不足以把流體舉升上來時,地層中新的壓力平衡慢慢建立起來,流體也不再流動,大量的石油會被滯留在地下。就像彈簧被壓縮一樣,開始彈力很強,隨著彈簧體積擴展,彈力越來越弱,最終失去彈力。


  
在二次采油階段,人們通過向油層中注氣或注水來提高油層壓力,為地層中的巖石和流體補充彈性能量,使地層中巖石和流體新的壓力平衡無法建立,地層流體可以始終流向油井,從而能夠采出僅靠天然能量不能采出的石油。但是,由于地層的非均質性,注入流體總是沿著阻力最小的途徑流向油井,處于阻力相對較大的區域中的石油將不能被驅替出來。即便是被注入流體驅替過的區域,也還有一定數量的石油由于巖石對石油的吸附作用而無法采出,這就像用清水沖洗不能去除衣物上污染的油漬一樣。另外,有的原油在地下就像瀝青一樣,根本無法在地層這種多孔介質中流動。因此,二次采油方法提高原油采收率的能力是有限的。
在三次采油階段,人們通過采用各種物理、化學方法改變原油的黏度和對巖石的吸附能力,可以增加原油的流動能力,進一步提高原油采收率。三次采油的主要方法有熱力采油法、化三次采油技術是一項依靠物理、化學和生物等技術提高原油采收率的油田開發技術。我國多數已開發的油田正在老化,運用三次采油技術是減緩我國多數油田產量遞減速度、保持原油穩產的戰略需要。中國油田技術日益發展,聚丙烯酰胺、三元復合驅、泡沫驅、二氧化碳驅、氮氣驅等三次采油EOR技術已經成為油田水驅之后,提高油田采收率1020個百分點以上的重要手段,這些技術,在中國、俄羅斯、加拿大、日本、美國、英國、挪威等全球多個油田應用中凸顯其重要作用。在我國已有多種三次采油技術出現并相繼獲得極大的成功,代表了中國石油開采技術的世界先進性。

  本篇文章介紹了一種具有高增粘和高抗剪切的聚丙烯酰胺小分子驅油及使用方法,涉及三次采油領域。由以下組分按重量百分比合成:0.5%0.8%主劑CTAB、0.2%0.3%的小分子調節輔劑、0.1%0.2%的碳酸鈉和98.7%99.2%的水,制備方法包括以下步驟:首先把CTAB主劑加入到水中,并加熱到4050,邊加熱,邊攪拌,使CTAB完全溶于水中;然后把小分子調節劑加入到步驟(1)的水中,采用無水碳酸鈉調節溶液pH值為47;最后把上述混合液移入特殊容器中,加熱至6070,反應12小時,得到具有較高粘度和抗剪切性好的小分子驅油劑。聚丙烯酰胺不僅具有較好的增粘性能,而且具有較好的抗剪切性,生產效率高、能耗小,美源凈水的聚丙烯酰胺可以應用于不同地區的油藏,有效解決了三次采油驅油在經過近井地帶之后粘度降低的問題,大幅提高了油藏采收率。


技術領域
  
本篇文章及到三次采油領域,具體涉及一種具有高增粘和高抗剪切的小分子驅油劑及制備方法。
近幾年來,聚丙烯酰胺驅油技術在國內各油田的應用很廣泛,不但取得了令人矚目的進展,而且技術水平也日趨成熟。但隨著油藏條件變的越來越惡劣,現有的驅油聚合物部分水解聚丙烯酰胺的性能已經無法滿足油藏進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較高,雖然在地面配制的時候粘度較高,但是它在配制、稀釋及經過地層炮眼的時候會受到較強的剪切作用,大分子量的部分水解聚丙烯酰胺經過上述剪切之后,分子鏈被剪斷,粘度產生了較大的降幅,因此在經過近井地帶之后聚丙烯酰胺的粘度只有地上粘度的40 %-50 %。為了解決上述部分水解聚丙烯酰胺不抗剪切的問題,需要找到一種抗剪切性更好的驅油劑,但大分子量的聚合物由于分子鏈較長,在經過剪切之后分子鏈都要被剪斷,粘度都會產生不同程度的降低,為此,發明了一種小分子驅油劑,它是通過兩種小分子間的作用力而形成的具有較高粘度的驅油劑,即使受到剪切,小分子也不會斷鏈,因此具有較好的抗剪切性能。

 

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