论文题目: 抗盐聚合物的合成及其新型二元复合体系驱油性质的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 油气田开发工程
作者: 侯天江
导师: 赵金洲,王法轩
关键词: 聚合物,双子表面活性剂,抗盐性,二元复合驱,界面张力,驱油效率
文献来源: 西南石油学院
发表年度: 2005
论文摘要: 化学驱在大庆油田和胜利油田的开发过程中,发挥了重要作用,并且化学驱一直是石油工作者关注的攻关项目,尤其在我国化学驱是提高采收率工作的重要组成部分,其应用基础研究方兴未艾。 本文针对高温高盐油藏的特性,根据高分子合成理论及分子设计理念,以丙烯酰胺为基础单体,一方面考虑采用不与二价离子形成沉淀的强水化性阴离子基团取代HPAM中的羧基,另一方面设计引入体积较大的侧基提高大分子链的刚性,以抑制无机电解质引起的大分子线团尺寸的剧烈下降。在聚合物分子链中引入阴离子型强水化高活性磺酸基团和大体积侧基含苯环的双键化合物,通过大量实验研究,合成了新型抗盐丙烯酰胺类多元聚合物PBS。红外光谱和核磁共振谱图表明产物即为本文目标产物PBS。产物PBS抗温抗盐性研究结果表明PBS具有较好的热稳定性,其热分解温度为312℃,比聚丙烯酰胺的分解温度(210℃)高;在盐度为10%时,PBS溶液粘度保持率为50%,比PHPAM溶液高出30个百分点。 本文在合成实验研究基础上,采用产品PBS与双子表面活性剂NNMB复配形成二元复合体系,对该体系的配伍性、体系与原油界面性质、体系与岩石作用性能以及抗温抗盐性等研究的结果表明,该二元体系具有组分配伍性较好和较为稳定的优良性能:①二元体系在油藏温度70℃下的粘度为20.45mPa.s;②界面张力达到10-3mN/m;③抗油藏矿化度8.15mg/L;④NNMN动态吸附量为14.1mg/g、PBS动态吸附量最小为260μg/g。最后在油藏温度和盐度条件下,用物理模拟实验研究了该体系提高采收率的效率和驱油机理,结果表明:本文二元体系可提高水驱采收率达26%以上,具有很好的提高采收率应用前景。 研究结果表明,这种新型二元复合体系对于高矿化度油藏提高原油采收率是可行的。论文研究成果应用于高矿化度油藏二元复合驱油将产生较好的经济效益,极具研究价值及应用开发价值。
论文目录:
摘要
Abstract
1 前言
1.1 化学驱概况
1.1.1 碱水驱
1.1.2 表面活性剂驱
1.1.3 聚合物驱
1.1.4 复合驱
1.2 复合驱用聚合物面临的挑战
1.3 二次采油聚合物的性能改善途径及存在的问题
1.4 改善水溶性聚合物耐盐性技术路线比较
1.5 本课题研究内容
1.6 本文的创新点及特点
2 新型聚合物的分子设计、合成与性能研究
2.1 抗盐聚合物的分子结构设计与合成
2.1.1 抗盐聚合物的分子结构设计
2.1.2 新型抗盐聚合物的合成研究
2.2 PBS的结构表征
2.3 PBS的热稳定性
2.4 PBS的增粘能力研究
2.4.1 实验方法
2.4.2 实验结果
2.5 PBS的溶解性能研究
2.5.1 实验步骤
2.5.2 实验结果
2.6 PBS的抗盐性研究
2.6.1 实验方法
2.6.2 实验结果
2.7 小结
3 双子表面活性剂的表面性能研究
3.1 表面张力研究
3.1.1 环法表面张力测定原理
3.1.2 实验试剂和仪器
3.1.3 表面张力的测定
3.1.4 实验结果
3.2 临界胶团浓度的确定
3.2.1 NNMB双子表面活性剂溶液的临界胶团浓度测定
3.2.2 结果分析
3.3 双子表面活性剂的润湿性能研究
3.3.1 实验步骤
3.3.2 实验结果
3.4 小结
4 二元体系配伍性研究
4.1 表面活性剂与聚合物的相互作用
4.1.1 表面活性剂与聚合物相互作用的模型
4.1.2 溶液中聚合物和表面活性剂相互作用的一般特征
4.1.3 双子表面活性剂对聚合物粘度的影响
4.1.4 聚合物对双子表面活性剂表面性能的影响
4.2 二元体系稳定性研究
4.2.1 实验方法
4.2.2 实验结果
4.3 聚合物浓度确定
4.4 小结
5 二元复合体系与原油界面性质研究
5.1 二元体系与原油相态研究
5.1.1 NNMB浓度与相态关系
5.1.2 氯化钠对相态的影响
5.2 界面张力研究
5.2.1 实验试剂和仪器
5.2.2 实验方法
5.2.3 实验结果与讨论
5.3 小结
6 二元复合体系与岩石作用研究
6.1 二元复合体系对岩石表面润湿性作用研究
6.1.1 岩石表面润湿性对驱油的作用
6.1.2 天然岩石油湿性测定
6.1.3 驱替液处理后岩石油湿性测定
6.1.4 润湿反转机理
6.2 二元体系组分的吸附研究
6.2.1 NNMB的吸附研究
6.2.2 聚合物 PBS的吸附研究
6.3 小结
7 二元复合体系驱油效率及驱油机理研究
7.1 采收率影响因素
7.1.1 聚合物的粘弹性
7.1.2 表面活性剂的界面活性
7.1.3 乳化启动、运移
7.2 驱油效率研究
7.2.1 实验材料和仪器
7.2.2 实验过程
7.2.3 岩心实验结果
7.3 驱油机理研究
7.3.1 微观模型驱油实验
7.3.2 平板模型驱油实验
7.3.3 实验结果
7.3.4 实验结论
7.4 小结
8 结论与建议
8.1 结论
8.2 建议
致谢
参考文献
发布时间: 2006-01-11
参考文献
- [1].萨中油田无碱二元复合体系特性及驱油效果研究[D]. 陈刚.东北石油大学2015
- [2].无碱二元复合体系驱油技术与经济可行性研究[D]. 鄂金太.中国地质大学（北京）2008
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