99RE6在线视频精品免费_欧美亚洲国产精品久久蜜芽_无码一区二区三区_精品久久久久久亚洲精品

芬蘭Kibron專注表面張力儀測量技術,快速精準測量動靜態表面張力

熱線:,66110819,66110690, Email: [email protected]

合作客戶/

拜耳公司.jpg

拜耳公司

同濟大學

同濟大學

聯合大學.jpg

聯合大學

寶潔公司

美國保潔

強生=

美國強生

瑞士羅氏

瑞士羅氏

當前位置首頁 > 新聞中心

微納米顆粒三相泡沫體系的溶液特性、界面性能和驅油效果(二)

來源: 《中國(guo)石油大(da)學學報(自然(ran)科學版)》 瀏覽 12 次 發布時間:2024-10-23

2結果分析


2.1微納米顆粒三相泡沫體(ti)系構筑(zhu)


依據大慶(qing)油田聚(ju)(ju)驅(qu)后(hou)油藏特征(zheng),采(cai)用不(bu)同厚度和滲透率(lv)(lv)的(de)巖心模(mo)型并(bing)聯模(mo)擬聚(ju)(ju)驅(qu)后(hou)油藏。巖心模(mo)型水(shui)(shui)驅(qu)、聚(ju)(ju)驅(qu)和三相(xiang)泡(pao)沫(mo)驅(qu)示意圖見圖1。可以看(kan)出,聚(ju)(ju)驅(qu)后(hou)油藏注(zhu)水(shui)(shui)時,由于水(shui)(shui)的(de)黏度較低,水(shui)(shui)主要沿著高(gao)(gao)(gao)滲透層(ceng)流(liu)動,形成(cheng)無(wu)效循(xun)環。注(zhu)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)時,聚(ju)(ju)合(he)物(wu)黏度明(ming)顯大于水(shui)(shui),聚(ju)(ju)合(he)物(wu)進入(ru)(ru)(ru)高(gao)(gao)(gao)滲層(ceng)可形成(cheng)一定封(feng)堵,使(shi)其進入(ru)(ru)(ru)中低滲層(ceng),中滲層(ceng)滲流(liu)阻力較大,進入(ru)(ru)(ru)的(de)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)較少,而(er)低滲層(ceng)滲流(liu)阻力最(zui)大,進入(ru)(ru)(ru)的(de)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)更少。因此(ci)聚(ju)(ju)驅(qu)后(hou)水(shui)(shui)驅(qu)或聚(ju)(ju)驅(qu)無(wu)法大幅提高(gao)(gao)(gao)采(cai)收率(lv)(lv)。


聚驅(qu)(qu)(qu)后油(you)(you)(you)藏要大幅提(ti)高(gao)采(cai)收(shou)率(lv),需要同時(shi)具(ju)有(you)堵調(diao)驅(qu)(qu)(qu)功能的驅(qu)(qu)(qu)油(you)(you)(you)體系(xi),泡沫具(ju)有(you)堵大不堵小(xiao)、堵水(shui)不堵油(you)(you)(you)作(zuo)用,適用于(yu)非均(jun)質油(you)(you)(you)藏提(ti)高(gao)采(cai)收(shou)率(lv)。但普通(tong)泡沫只適用于(yu)滲透率(lv)級差(cha)較小(xiao)的油(you)(you)(you)藏提(ti)高(gao)采(cai)收(shou)率(lv),為使(shi)泡沫適用于(yu)級差(cha)較大的聚驅(qu)(qu)(qu)后油(you)(you)(you)藏提(ti)高(gao)采(cai)收(shou)率(lv),本文中(zhong)利用微納(na)米顆粒(li)、聚合物和(he)表(biao)面活(huo)性劑形成三相泡沫體系(xi)。聚合物和(he)微納(na)米顆粒(li)使(shi)泡沫液(ye)膜厚度(du)大、排液(ye)速度(du)慢、黏彈性大,具(ju)有(you)超(chao)強泡沫性能;同時(shi)體系(xi)還具(ju)有(you)顆粒(li)、聚合物和(he)表(biao)面活(huo)性劑3種特性及協同增效作(zuo)用。


三相(xiang)泡(pao)(pao)沫體(ti)系在聚(ju)驅(qu)(qu)后并聯巖心模型中(zhong),先進入高(gao)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),高(gao)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)含油(you)飽(bao)(bao)(bao)和度低(di)、孔(kong)吼大,泡(pao)(pao)沫可形(xing)成(cheng)有(you)(you)(you)效(xiao)封(feng)(feng)堵,并穩定向(xiang)前(qian)(qian)(qian)運(yun)移(yi);吸附作用(yong)(yong)導致前(qian)(qian)(qian)緣(yuan)(yuan)泡(pao)(pao)沫破(po)裂(lie)后,聚(ju)合物和微納米顆粒還具(ju)有(you)(you)(you)一(yi)定的堵調作用(yong)(yong),有(you)(you)(you)利于后續泡(pao)(pao)沫發揮更好(hao)的封(feng)(feng)堵作用(yong)(yong)。高(gao)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)形(xing)成(cheng)一(yi)定封(feng)(feng)堵后,泡(pao)(pao)沫進入中(zhong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),中(zhong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)含油(you)飽(bao)(bao)(bao)和度較(jiao)高(gao)、孔(kong)吼較(jiao)小,泡(pao)(pao)沫性能降低(di),經過孔(kong)喉剪切后泡(pao)(pao)沫變(bian)小,進入中(zhong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)內部;在中(zhong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)前(qian)(qian)(qian)緣(yuan)(yuan)主要以聚(ju)合物、顆粒、串流(liu)氣體(ti)和少量泡(pao)(pao)沫形(xing)態(tai)存在,推(tui)動(dong)剩(sheng)余油(you)向(xiang)前(qian)(qian)(qian)運(yun)移(yi),次前(qian)(qian)(qian)緣(yuan)(yuan)泡(pao)(pao)沫逐漸增多,即泡(pao)(pao)沫在中(zhong)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)具(ju)有(you)(you)(you)調驅(qu)(qu)作用(yong)(yong)。中(zhong)高(gao)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)均(jun)形(xing)成(cheng)一(yi)定堵調后,泡(pao)(pao)沫進入低(di)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),低(di)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)含油(you)飽(bao)(bao)(bao)和度最高(gao)、孔(kong)吼最小,泡(pao)(pao)沫性能明顯降低(di),且經過孔(kong)喉剪切后泡(pao)(pao)沫尺寸更小;低(di)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)前(qian)(qian)(qian)緣(yuan)(yuan)和次前(qian)(qian)(qian)緣(yuan)(yuan)主要以聚(ju)合物、顆粒和串流(liu)氣體(ti)形(xing)態(tai)存在,推(tui)動(dong)剩(sheng)余油(you)向(xiang)前(qian)(qian)(qian)運(yun)移(yi),即泡(pao)(pao)沫均(jun)勻驅(qu)(qu)替低(di)滲(shen)(shen)(shen)(shen)(shen)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(圖(tu)1)。三相(xiang)泡(pao)(pao)沫體(ti)系在聚(ju)驅(qu)(qu)后油(you)藏具(ju)有(you)(you)(you)自(zi)適應堵調驅(qu)(qu)作用(yong)(yong),可大幅提高(gao)采收率。

圖(tu)(tu)1水驅、聚驅和(he)泡(pao)沫(mo)驅示意圖(tu)(tu)


2.2微納(na)米(mi)顆粒三(san)相泡沫(mo)體(ti)系溶(rong)液特性


2.2.1三相泡沫體系(xi)液相剪切黏度


三(san)相(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)剪(jian)切黏(nian)(nian)度(du)如圖(tu)2所示。由圖(tu)2(a)可知,隨(sui)著顆粒質量濃度(du)增(zeng)加,DPCG三(san)相(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)的(de)(de)(de)(de)剪(jian)切黏(nian)(nian)度(du)先(xian)(xian)快(kuai)速增(zeng)加,而(er)后趨(qu)于平(ping)穩,而(er)PPCG體(ti)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)剪(jian)切黏(nian)(nian)度(du)僅略有(you)增(zeng)加。SNP、BNP或(huo)ANP對三(san)相(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)的(de)(de)(de)(de)剪(jian)切黏(nian)(nian)度(du)影響較小。由圖(tu)2(b)可知,隨(sui)時間增(zeng)加,不同三(san)相(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)的(de)(de)(de)(de)剪(jian)切黏(nian)(nian)度(du)先(xian)(xian)快(kuai)速降低,而(er)后趨(qu)于平(ping)穩。PPCG或(huo)PPCG三(san)相(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)剪(jian)切黏(nian)(nian)度(du)保(bao)留(liu)率(lv)接(jie)近67%,SNP、BNP或(huo)ANP體(ti)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)保(bao)留(liu)率(lv)約為63%。

圖2三相泡沫體系液相剪切黏(nian)度


DPCG或(huo)(huo)PPCG溶于水(shui)(shui)后,吸水(shui)(shui)膨脹形成網格結(jie)構的(de)(de)軟體(ti)內核,外部具(ju)有(you)親(qin)(qin)水(shui)(shui)支(zhi)鏈,形成軟體(ti)微米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)。DPCG或(huo)(huo)PPCG與DWS和(he)聚(ju)合(he)物通過靜電、范(fan)德(de)華力和(he)纏(chan)繞作用,均勻分布(bu)在液(ye)相(xiang)中。PPCG僅具(ju)有(you)短親(qin)(qin)水(shui)(shui)支(zhi)鏈,使其三相(xiang)泡沫體(ti)系(xi)液(ye)相(xiang)剪切黏(nian)(nian)度(du)略增(zeng)加(jia);而DPCG具(ju)有(you)長親(qin)(qin)水(shui)(shui)支(zhi)鏈,使其三相(xiang)泡沫體(ti)系(xi)液(ye)相(xiang)剪切黏(nian)(nian)度(du)明顯增(zeng)加(jia)。SNP、BNP或(huo)(huo)ANP為硬(ying)質(zhi)納米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li),對(dui)其三相(xiang)泡沫體(ti)系(xi)液(ye)相(xiang)剪切黏(nian)(nian)度(du)不產生影響。隨時(shi)間增(zeng)加(jia),軟體(ti)微米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)溶脹更充分,對(dui)體(ti)系(xi)剪切黏(nian)(nian)度(du)的(de)(de)貢(gong)獻更大(da);而硬(ying)質(zhi)納米顆(ke)(ke)(ke)粒(li)(li)(li)體(ti)系(xi)的(de)(de)剪切黏(nian)(nian)度(du)主要為聚(ju)合(he)物黏(nian)(nian)度(du)的(de)(de)宏觀體(ti)現。DPCG或(huo)(huo)PPCG體(ti)系(xi)的(de)(de)剪切黏(nian)(nian)度(du)保(bao)留(liu)率高于SNP、BNP或(huo)(huo)ANP的(de)(de)。


2.2.2三相泡沫體系運動黏(nian)度


三相(xiang)(xiang)泡(pao)沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)運(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)見圖3。可以看出,不(bu)(bu)同三相(xiang)(xiang)泡(pao)沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)運(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)差別較(jiao)大,DPCG體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)最大,PPCG、BNP、SNP和(he)ANP體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)依次降(jiang)低。放置(zhi)30 d后(hou)(hou)DPCG或(huo)PPCG體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)保留率(lv)接(jie)近77%,而BNP、SNP或(huo)ANP體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)保留率(lv)56%~65%。三相(xiang)(xiang)泡(pao)沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)明顯大于其液相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)。不(bu)(bu)同三相(xiang)(xiang)泡(pao)沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)液相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)差別較(jiao)小(xiao)(xiao),其中DPCG或(huo)PPCG體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)較(jiao)大,SNP、BNP或(huo)ANP體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)較(jiao)小(xiao)(xiao)。放置(zhi)30 d后(hou)(hou)DPCG或(huo)PPCG體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)液相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)保留率(lv)接(jie)近66%,而BNP、SNP或(huo)ANP的(de)(de)(de)(de)保留率(lv)56%~61%。

圖3三相泡沫體系運動黏度


DPCG與DWS和(he)(he)聚(ju)合(he)物具有較強的靜(jing)電、范(fan)德(de)華力和(he)(he)纏(chan)繞(rao)(rao)作(zuo)用,使其三(san)相泡沫體系(xi)具有較大的拉伸黏(nian)(nian)度(du)(du)、剪切黏(nian)(nian)度(du)(du)和(he)(he)黏(nian)(nian)彈性,導致DPCG三(san)相泡沫體系(xi)運(yun)(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)(du)最大。而PPCG僅具有短支(zhi)鏈,與DWS和(he)(he)聚(ju)合(he)物的靜(jing)電、范(fan)德(de)華力和(he)(he)纏(chan)繞(rao)(rao)作(zuo)用相對較弱,導致其運(yun)(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)(du)低(di)于DPCG的。硬質納米顆粒在溶液中與DWS和(he)(he)聚(ju)合(he)物的靜(jing)電、范(fan)德(de)華力和(he)(he)纏(chan)繞(rao)(rao)作(zuo)用較弱,因此其三(san)相泡沫體系(xi)運(yun)(yun)動(dong)黏(nian)(nian)度(du)(du)較低(di)。


放置后不同(tong)三(san)相泡(pao)沫體系(xi)的(de)液相剪切黏度(du)和泡(pao)沫性能均降(jiang)低,使其在(zai)毛細管(guan)中流動(dong)的(de)流體內部拉伸黏度(du)、與內壁剪切黏度(du)和液膜黏彈(dan)性減弱,導(dao)致(zhi)其運動(dong)黏度(du)降(jiang)低。由(you)于軟體微米顆粒(li)(li)三(san)相泡(pao)沫體系(xi)的(de)剪切黏度(du)和泡(pao)沫綜(zong)合指數保(bao)留(liu)率(lv)高于硬質納米顆粒(li)(li)的(de),因此(ci)DPCG或(huo)PPCG體系(xi)的(de)運動(dong)黏度(du)保(bao)留(liu)率(lv)大于BNP、SNP或(huo)ANP體系(xi)的(de)。


2.2.3三相泡沫體系液相界面張力


三相(xiang)(xiang)泡沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)(xiang)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)見圖(tu)4。由圖(tu)4(a)可知(zhi),當顆粒質量(liang)分數(shu)(shu)低(di)于0.4%時,SNP三相(xiang)(xiang)泡沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)(xiang)與(yu)原油可形成超低(di)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)。隨著質量(liang)分數(shu)(shu)增(zeng)加,體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)增(zeng)加,達(da)不到超低(di)。ANP體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)變化(hua)趨勢(shi)與(yu)SNP的(de)相(xiang)(xiang)似,但界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)更高一些(xie)。BNP、DPCG或PPCG三相(xiang)(xiang)泡沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)(xiang)的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)隨顆粒質量(liang)分數(shu)(shu)增(zeng)加略有(you)增(zeng)加,仍(reng)保(bao)持超低(di)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)。由圖(tu)4(b)可知(zhi),隨時間增(zeng)加,不同三相(xiang)(xiang)泡沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)(xiang)的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)變化(hua)不大(da),ANP三相(xiang)(xiang)泡沫體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)液相(xiang)(xiang)的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)仍(reng)無法達(da)到超低(di),其(qi)余(yu)體(ti)(ti)(ti)系(xi)(xi)的(de)界(jie)(jie)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)力(li)保(bao)持超低(di)。


DPPG、PPCG或(huo)(huo)BNP三(san)相泡(pao)沫(mo)體系(xi)的(de)油水(shui)(shui)界(jie)面緊密排(pai)(pai)列DWS,同時嵌入少量DPCG、PPCG或(huo)(huo)BNP片狀(zhuang)結構,使(shi)界(jie)面張力略有升高(gao)。SNP質量分數較(jiao)高(gao)時,油水(shui)(shui)界(jie)面排(pai)(pai)布DWS和SNP-DWS顆粒體系(xi),使(shi)DWS排(pai)(pai)布緊密度降低(di),導致界(jie)面張力顯(xian)著增加。同樣(yang),ANP降低(di)了油水(shui)(shui)界(jie)面DWS排(pai)(pai)布緊密程度,導致界(jie)面張力升高(gao)。

圖4三(san)相(xiang)泡沫(mo)體系(xi)液相(xiang)界面張力


2.2.4三(san)相(xiang)泡(pao)沫(mo)體系泡(pao)沫(mo)性(xing)能


三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)體系(xi)泡(pao)(pao)沫(mo)綜(zong)(zong)合(he)(he)指數見圖(tu)5。由圖(tu)5(a)可(ke)知,隨(sui)顆粒質量分數增(zeng)加(jia)(jia)(jia),BNP、DPCG或(huo)PPCG三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)體系(xi)的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)綜(zong)(zong)合(he)(he)指數先(xian)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)后降(jiang)低(di),而SNP或(huo)ANP體系(xi)的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)綜(zong)(zong)合(he)(he)指數先(xian)快速(su)增(zeng)加(jia)(jia)(jia),而后趨于(yu)(yu)平(ping)穩。DPCG三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)體系(xi)的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)綜(zong)(zong)合(he)(he)指數極大值最大,SNP、BNP或(huo)PPCG三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)體系(xi)的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)綜(zong)(zong)合(he)(he)指數低(di)于(yu)(yu)DPCG的(de),而ANP的(de)最小(xiao)。由圖(tu)5(b)可(ke)知,隨(sui)時間增(zeng)加(jia)(jia)(jia),不同三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)體系(xi)的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)綜(zong)(zong)合(he)(he)指數先(xian)快速(su)降(jiang)低(di),而后趨于(yu)(yu)平(ping)穩。DPCG或(huo)PPCG三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)體系(xi)的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)綜(zong)(zong)合(he)(he)指數大于(yu)(yu)SNP、BNP或(huo)ANP體系(xi)的(de)。DPCG或(huo)PPCG三(san)相(xiang)(xiang)(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)體系(xi)的(de)泡(pao)(pao)沫(mo)綜(zong)(zong)合(he)(he)指數保(bao)留率達84%,其余體系(xi)保(bao)留率為50%~72%。


不同(tong)三相泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體(ti)系(xi)的起泡(pao)(pao)體(ti)積基本一(yi)致,導致泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)綜(zong)合(he)指(zhi)數(shu)差異的原因是泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)穩定性(xing)、攜(xie)(xie)液(ye)(ye)(ye)(ye)量(liang)和(he)(he)(he)(he)(he)攜(xie)(xie)液(ye)(ye)(ye)(ye)穩定性(xing)不同(tong)。DPCG或(huo)PPCG三相泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體(ti)系(xi)氣液(ye)(ye)(ye)(ye)表面排布(bu)的DWS中嵌入顆(ke)粒(li)和(he)(he)(he)(he)(he)聚合(he)物(wu);氣泡(pao)(pao)間液(ye)(ye)(ye)(ye)膜內,顆(ke)粒(li)與聚合(he)物(wu)和(he)(he)(he)(he)(he)DWS通過(guo)(guo)靜電、范德(de)華力和(he)(he)(he)(he)(he)纏繞作用(yong),使顆(ke)粒(li)均勻(yun)分(fen)(fen)布(bu)在(zai)液(ye)(ye)(ye)(ye)膜內,使液(ye)(ye)(ye)(ye)膜的厚度增(zeng)加、黏(nian)彈性(xing)增(zeng)強,導致泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)穩定性(xing)、攜(xie)(xie)液(ye)(ye)(ye)(ye)量(liang)和(he)(he)(he)(he)(he)攜(xie)(xie)液(ye)(ye)(ye)(ye)穩定性(xing)提(ti)高,即(ji)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)綜(zong)合(he)指(zhi)數(shu)顯著增(zeng)加。當(dang)顆(ke)粒(li)質量(liang)分(fen)(fen)數(shu)過(guo)(guo)大時,顆(ke)粒(li)吸附過(guo)(guo)多(duo)DWS和(he)(he)(he)(he)(he)聚合(he)物(wu),懸浮性(xing)能變差,泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)綜(zong)合(he)指(zhi)數(shu)出現(xian)降低(di)。DPCG具(ju)有長(chang)親水支(zhi)鏈,DPCG與DWS和(he)(he)(he)(he)(he)聚合(he)物(wu)作用(yong)強于(yu)PPCG,因此DPCG三相泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體(ti)系(xi)的泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)綜(zong)合(he)指(zhi)數(shu)大于(yu)PPCG的。

圖5三相泡(pao)沫體系泡(pao)沫綜(zong)合指(zhi)數


SNP三相(xiang)(xiang)泡沫(mo)(mo)體(ti)系(xi)氣(qi)液(ye)表面排(pai)布有DWS、聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)和(he)SNP-DWS;氣(qi)泡間液(ye)膜內(nei)(nei),SNP與(yu)DWS親水基(ji)團靜電(dian)排(pai)斥作用,及(ji)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)增(zeng)(zeng)黏作用,使SNP懸浮在液(ye)膜內(nei)(nei),液(ye)膜的(de)厚度(du)和(he)黏彈性(xing)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),導致(zhi)泡沫(mo)(mo)穩定性(xing)、攜液(ye)量(liang)(liang)和(he)攜液(ye)穩定性(xing)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),泡沫(mo)(mo)綜合(he)指數顯(xian)著增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。BNP三相(xiang)(xiang)泡沫(mo)(mo)體(ti)系(xi)氣(qi)液(ye)表面排(pai)布的(de)DWS中嵌入少量(liang)(liang)BNP片(pian)狀(zhuang)(zhuang)結構和(he)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu);氣(qi)泡間液(ye)膜內(nei)(nei),BNP片(pian)狀(zhuang)(zhuang)結構與(yu)DWS和(he)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)相(xiang)(xiang)互作用懸浮在液(ye)膜內(nei)(nei),使液(ye)膜排(pai)液(ye)速(su)度(du)降低,泡沫(mo)(mo)歧(qi)化速(su)度(du)減緩,導致(zhi)泡沫(mo)(mo)穩定性(xing)、攜液(ye)量(liang)(liang)和(he)攜液(ye)穩定性(xing)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia),泡沫(mo)(mo)綜合(he)指數明顯(xian)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)。而ANP與(yu)DWS和(he)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu)的(de)作用相(xiang)(xiang)對較弱,其(qi)泡沫(mo)(mo)綜合(he)指數相(xiang)(xiang)對較差(cha)。


隨時間增加,軟(ruan)質(zhi)(zhi)微米(mi)顆(ke)粒(li)(li)吸水膨脹形成網格結構的(de)軟(ruan)體內核,外部具有(you)親(qin)(qin)水支鏈(lian),使(shi)其保(bao)持較好(hao)的(de)懸(xuan)浮性,而硬質(zhi)(zhi)納米(mi)顆(ke)粒(li)(li)在三(san)相(xiang)泡沫體系(xi)中會出現少量沉淀。因此軟(ruan)質(zhi)(zhi)微米(mi)顆(ke)粒(li)(li)三(san)相(xiang)泡沫體系(xi)泡沫綜合指數保(bao)留率大于(yu)硬質(zhi)(zhi)納米(mi)顆(ke)粒(li)(li)的(de)。由于(yu)親(qin)(qin)水支鏈(lian)差異,DPCG懸(xuan)浮性能好(hao)于(yu)PPCG的(de),導致DPCG體系(xi)保(bao)留率最好(hao)。


2.3微納米(mi)顆粒三(san)相泡沫體系(xi)堵調驅特性


2.3.1三相泡沫體(ti)系驅油效果


三相(xiang)(xiang)泡沫(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)聚(ju)(ju)驅(qu)(qu)后驅(qu)(qu)油效果(guo)見圖6。由(you)圖6可知,3支并聯巖(yan)心水(shui)驅(qu)(qu)采(cai)收率約(yue)為38%,聚(ju)(ju)驅(qu)(qu)采(cai)收率約(yue)為17%,聚(ju)(ju)驅(qu)(qu)后DPCG三相(xiang)(xiang)泡沫(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)注入壓(ya)力(li)和(he)(he)驅(qu)(qu)油效果(guo)最好,聚(ju)(ju)驅(qu)(qu)后采(cai)收率超(chao)過15%;PPCG體(ti)(ti)系(xi)(xi)次之,采(cai)收率超(chao)過14%。聚(ju)(ju)驅(qu)(qu)后SNP或BNP三相(xiang)(xiang)泡沫(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)注入壓(ya)力(li)和(he)(he)驅(qu)(qu)油效果(guo)相(xiang)(xiang)對較差,聚(ju)(ju)驅(qu)(qu)后采(cai)收率約(yue)為13%。聚(ju)(ju)驅(qu)(qu)后ANP三相(xiang)(xiang)泡沫(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)注入壓(ya)力(li)和(he)(he)驅(qu)(qu)油效果(guo)最差,但聚(ju)(ju)驅(qu)(qu)后采(cai)收率仍(reng)超(chao)過10%。


DPCG三相泡(pao)沫(mo)體系(xi)的黏度(du)性(xing)能(neng)和(he)(he)泡(pao)沫(mo)性(xing)能(neng)最(zui)好,同時(shi)具有超低(di)界(jie)面張(zhang)力(li),導(dao)致其(qi)注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)壓(ya)力(li)和(he)(he)驅(qu)(qu)油(you)效果(guo)(guo)最(zui)好。而PPCG親水(shui)支鏈較(jiao)短,使(shi)其(qi)黏度(du)性(xing)能(neng)和(he)(he)泡(pao)沫(mo)性(xing)能(neng)低(di)于(yu)(yu)DPCG的,導(dao)致其(qi)注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)壓(ya)力(li)和(he)(he)驅(qu)(qu)油(you)效果(guo)(guo)略低(di)于(yu)(yu)DPCG的。SNP、BNP或ANP三相泡(pao)沫(mo)體系(xi)黏度(du)性(xing)能(neng)和(he)(he)泡(pao)沫(mo)性(xing)能(neng)均低(di)于(yu)(yu)PPCG的,使(shi)其(qi)注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)壓(ya)力(li)和(he)(he)驅(qu)(qu)油(you)效果(guo)(guo)低(di)于(yu)(yu)PPCG的。ANP三相泡(pao)沫(mo)體系(xi)不具超低(di)界(jie)面張(zhang)力(li),導(dao)致其(qi)注(zhu)(zhu)入(ru)(ru)壓(ya)力(li)和(he)(he)驅(qu)(qu)油(you)效果(guo)(guo)最(zui)差。

圖(tu)6三相泡沫體(ti)系聚驅后驅油效果


2.3.2三(san)相(xiang)泡沫體系剖面改善效果


三(san)(san)(san)相(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)聚(ju)驅后剖面(mian)改善效(xiao)果見(jian)圖7。由圖7可知,不(bu)同三(san)(san)(san)相(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)在(zai)高滲(shen)與(yu)中低(di)滲(shen)層的(de)剖面(mian)改善率(FHPR-MLPR)高于63%,在(zai)高、中滲(shen)與(yu)低(di)滲(shen)層的(de)剖面(mian)改善率(FHMPR-LPR)高于68%,平均改善率大(da)于65%。其中DPCG或PPCG三(san)(san)(san)相(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)的(de)FHPR-MLPR和(he)FHMPR-LPR最好(超82%),DPCG三(san)(san)(san)相(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)的(de)FHMPR-LPR低(di)于FHPR-MLPR。SNP、BNP或ANP三(san)(san)(san)相(xiang)泡(pao)(pao)沫(mo)(mo)體(ti)(ti)系(xi)(xi)的(de)FHPR-MLPR和(he)FHMPR-LPR相(xiang)對較差,但其FHMPR-LPR好于FHPR-MLPR。

圖7三相泡沫體系(xi)聚驅后剖面改善效(xiao)果


DPCG或PPCG三相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)(mo)(mo)(mo)體系(xi)(xi)的(de)(de)泡(pao)沫(mo)(mo)(mo)(mo)綜合指數(shu)、運(yun)動黏度和(he)剪(jian)切(qie)黏度最大,且(qie)含(han)有軟體微(wei)米(mi)顆粒和(he)聚(ju)(ju)合物特性,對(dui)(dui)高中滲層(ceng)(ceng)具有自適應封(feng)堵和(he)調驅(qu)作用,導(dao)致其(qi)(qi)FHPR-MLPR和(he)FHMPR-LPR較高;但DPCG三相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)(mo)(mo)(mo)體系(xi)(xi)泡(pao)沫(mo)(mo)(mo)(mo)綜合指數(shu)高,且(qie)含(han)有長支鏈軟體微(wei)米(mi)顆粒,導(dao)致其(qi)(qi)進(jin)入低(di)滲層(ceng)(ceng)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)困難,因(yin)此其(qi)(qi)FHPR-MLPR略高于FHMPR-LPR。而SNP、BNP或ANP三相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)(mo)(mo)(mo)體系(xi)(xi)的(de)(de)泡(pao)沫(mo)(mo)(mo)(mo)綜合指數(shu)、運(yun)動黏度和(he)剪(jian)切(qie)黏度相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較差(cha),同時(shi)含(han)有硬質(zhi)納米(mi)顆粒和(he)聚(ju)(ju)合物,對(dui)(dui)高中滲層(ceng)(ceng)有效封(feng)堵和(he)調驅(qu)效果相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較差(cha),使FHPR-MLPR和(he)FHMPR-LPR相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較差(cha);由(you)于泡(pao)沫(mo)(mo)(mo)(mo)綜合指數(shu)相(xiang)(xiang)對(dui)(dui)較小(xiao),且(qie)納米(mi)顆粒粒徑(jing)較小(xiao),使其(qi)(qi)易(yi)進(jin)入低(di)滲層(ceng)(ceng),導(dao)致其(qi)(qi)FHMPR-LPR好于FHPR-MLPR。


2.4微納米顆粒三(san)相泡沫(mo)體系溶液特性與驅油(you)效果相關性


應用(yong)歸一化(hua)和權重(zhong)系(xi)數(shu)方(fang)法(fa),分析(xi)三相(xiang)泡(pao)沫體(ti)系(xi)溶液特性與驅(qu)油(you)效果的(de)相(xiang)關性。利用(yong)歸一化(hua)方(fang)法(fa)處(chu)理三相(xiang)泡(pao)沫體(ti)系(xi)的(de)特性參(can)數(shu),對剪切(qie)黏(nian)(nian)度、運動(dong)黏(nian)(nian)度、界面張(zhang)力和泡(pao)沫綜合(he)(he)指數(shu)的(de)歸一化(hua)值(zhi)采用(yong)權重(zhong)系(xi)數(shu)方(fang)法(fa)擬合(he)(he)采收(shou)率或注入壓力歸一化(hua)值(zhi),擬合(he)(he)計算公(gong)式為(wei)

式中,NEOR和(he)NIP分別(bie)為擬合(he)采收率、擬合(he)注入壓力歸一(yi)化(hua)值;NSV、NIT、NFCI和(he)NKV分別(bie)為剪切黏度、運動黏度、界面張力、泡沫(mo)綜合(he)指數歸一(yi)化(hua)值;α、β、γ和(he)δ分別(bie)為相(xiang)應歸一(yi)化(hua)值的權(quan)重系數。


三(san)(san)相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)(ti)(ti)系(xi)溶液特性和(he)驅油效果的(de)相(xiang)(xiang)關性見圖8。可以看出,DPCG三(san)(san)相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)剪切黏(nian)度(du)、運動(dong)黏(nian)度(du)、泡(pao)沫(mo)綜合(he)(he)指數、采收(shou)率和(he)注入壓(ya)力(li)(li)歸(gui)一(yi)(yi)(yi)化(hua)(hua)值最(zui)大(da)(da),PPCG三(san)(san)相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)界面張(zhang)力(li)(li)歸(gui)一(yi)(yi)(yi)化(hua)(hua)值最(zui)大(da)(da),而ANP體(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)歸(gui)一(yi)(yi)(yi)化(hua)(hua)值最(zui)小。當權重系(xi)數α、β、γ、δ分(fen)別(bie)為0.1、0.2、0.4、0.3時,除BNP三(san)(san)相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)采收(shou)率歸(gui)一(yi)(yi)(yi)化(hua)(hua)值擬合(he)(he)較差外,其余均擬合(he)(he)較好(hao)。不同(tong)三(san)(san)相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)采收(shou)率擬合(he)(he)歸(gui)一(yi)(yi)(yi)化(hua)(hua)值與試驗(yan)歸(gui)一(yi)(yi)(yi)化(hua)(hua)值相(xiang)(xiang)關系(xi)數R 2大(da)(da)于0.990。表明三(san)(san)相(xiang)(xiang)泡(pao)沫(mo)體(ti)(ti)(ti)系(xi)采收(shou)率的(de)影響(xiang)因素(su)由大(da)(da)至小依次為泡(pao)沫(mo)綜合(he)(he)指數、運動(dong)黏(nian)度(du)、界面張(zhang)力(li)(li)、剪切黏(nian)度(du)。

圖(tu)8三相泡沫體系溶液特性(xing)與(yu)驅油效果的相關(guan)性(xing)


當權(quan)重系(xi)(xi)(xi)數(shu)α、β、γ、δ分別為(wei)0.3、0.05、0.35、0.3時,除PPCG三相泡沫(mo)體系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)注入壓力(li)歸一(yi)化(hua)值擬合(he)較(jiao)差外,其余均擬合(he)較(jiao)好。不同(tong)三相泡沫(mo)體系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)注入壓力(li)擬合(he)歸一(yi)化(hua)值與試驗歸一(yi)化(hua)值相關系(xi)(xi)(xi)數(shu)R 2大于0.992。這表明泡沫(mo)綜合(he)指數(shu)是三相泡沫(mo)體系(xi)(xi)(xi)注入壓力(li)的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su),運(yun)動黏度和剪切黏度是次要(yao)影(ying)響(xiang)因(yin)素(su),界面張力(li)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)較(jiao)小。


綜上分析,三相(xiang)泡(pao)沫(mo)體系的(de)泡(pao)沫(mo)綜合指(zhi)數和(he)運動(dong)(dong)黏(nian)度是驅油效果的(de)主要(yao)(yao)影(ying)(ying)響(xiang)因素,而剪切黏(nian)度和(he)界面(mian)張力(li)是次要(yao)(yao)影(ying)(ying)響(xiang)因素。這與三相(xiang)泡(pao)沫(mo)體系在聚驅后油藏堵(du)調驅機制相(xiang)一致(zhi)。即首先,需要(yao)(yao)強泡(pao)沫(mo)性(xing)能和(he)高運動(dong)(dong)黏(nian)度性(xing)能封(feng)堵(du)高滲(shen)層(ceng);其次,需要(yao)(yao)較高運動(dong)(dong)黏(nian)度和(he)剪切黏(nian)度性(xing)能及低張力(li)性(xing)能對中滲(shen)層(ceng)調驅;最后,需要(yao)(yao)低張力(li)性(xing)能驅替低滲(shen)層(ceng),實現(xian)大幅提高采收率(lv)。


3結論


(1)DPCG、PPCG軟體(ti)微米(mi)(mi)顆(ke)粒三相泡沫體(ti)系(xi)的(de)特性參數較(jiao)好,具有(you)超低(di)界面張力,剖面改善率(lv)超過82%,聚驅后(hou)可(ke)提高采(cai)收率(lv)14%。SNP、BNP、ANP硬質納米(mi)(mi)顆(ke)粒三相泡沫體(ti)系(xi)的(de)特性參數相對較(jiao)差,但聚驅后(hou)仍可(ke)提高采(cai)收率(lv)10%。


(2)三相泡沫(mo)體系泡沫(mo)綜(zong)合指數和運動黏度是驅油效(xiao)果的主(zhu)要(yao)影(ying)響因素,而剪切黏度和界面張(zhang)力(li)是次要(yao)影(ying)響因素。