oilsacer 发表于 2015-10-30 11:29:07

聚合物溶液在通过多孔介质时的滞留作用


  极性聚合物与基岩材料上的电荷结合,聚合物便从溶液中吸附到地层细孔隙上。聚合物在岩石上的吸附随分子上的离子类型及离子度不同而异,也随着岩石成分的不同而异。高分子聚合物溶液流经多孔介质时,总是或多或少地失掉一部分,那失掉的一部分便直流在多孔介质中,产生屏蔽作用,尤如砂粒屏蔽岩石一样,使地层渗透率下降,或使岩层表面性质发生变化。某些聚合物能较大地降低多孔介质中水的渗透率,较小地降低油的渗透率。油田利用这种具有活性的增稠剂进行选择性堵水,利用这种能增粘的流体进行聚合物驱油。聚合物在多孔介质中的滞留包括吸附、机械捕集、和物理堵塞。

  吸附量随岩石结构及成分不同而异。蒙脱石、伊利石是三层型,高岭石是双层型,它们所带的电性不同。蒙脱石的负电性最强,伊利石次之,高岭石最弱。矿石类型不同,所含的成分(粘土产物、方解石、二氧化硅等)不同,结构(粒径、孔隙直径)也不同。碳酸盐岩的吸附量大于砂岩,粘土吸附量大于大氧化硅。粘土矿物中蒙脱石的吸附量最大,伊利石、高岭石次之。吸附值随岩石比表面的增大而增加。聚丙烯酰胺在多孔介质上的吸附见表。
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  吸附量随聚丙烯酰胺的水解度变化,水解度30%左右时,吸附量有最小值。浓度不同时吸附值也不相同,如图所示。
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  聚合物在岩石中的吸附作用是动态平衡过程,在静态或低流速情况下吸附量最大,在高流速情况下,脱附现象变得明显。

  机械捕集是由机械的原因使原来比岩石孔道大的聚合物分子线团进入并保留在岩石中。机械捕集量主要取决于聚合物分子线团的大小、岩石的孔隙结构及聚合物溶液在多孔介质中流动的速度。机械捕集量随聚合物线团的加大、孔隙孔道变小,流速增大而增加。在低刘渗透地层中,当聚合物溶液以较大的速度运动时,机械捕集量就会增加。从表中可以看到分子量为5x10^4的聚丙烯酰胺在多孔介质上的机械捕集量。
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  物理堵塞是聚合物溶液中的各种不溶物或聚合物与地层、地层中流体发生化学反应生成沉淀而引起的堵塞。这种堵塞一般是不可逆的。由各种堵塞(包括吸附)使渗透率降低总称为地层损害。各种聚合物引起地层损害的程度不同,生物聚合物(XC)最好,羟乙基纤维素、羟丙基胍胶好,纤维素、瓜胶、微生物超级纤维素多糖(PS-7)较差,聚丙烯酰胺最差。要根据地层渗透率等条件进行选择。
文章来源:洛克斯石油论坛http://www.oilequipcn.net 洛克斯石油网http://www.oil126.com

henrylutiger 发表于 2015-10-30 11:29:07

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