12024/8/26学术交流学术交流驱替实验背景知识驱替实验背景知识u多孔介质的性质u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u〔有效〕孔隙度：〔有效〕孔隙体积与多孔介质总体积的比值u浸透率：让流体流过其相互连通的孔隙网络的才干，是流体传输性能的量度达西公式：达西公式：适用于适用于线线性体系中性体系中处处于于稳态稳态层层流的非流的非紧缩紧缩性均匀流性均匀流体！体！ 22024/8/26学术交流学术交流驱替实验背景知识驱替实验背景知识uu聚合物溶液在多孔介聚合物溶液在多孔介质质中的流中的流动动特性特性uu聚合物在多孔介聚合物在多孔介质质中的滞留中的滞留uu有利面：降低油有利面：降低油层层岩石浸透率、从而有助于降低水的流度岩石浸透率、从而有助于降低水的流度uu负负面影响：聚合物分子数目减少，溶液粘度下降面影响：聚合物分子数目减少，溶液粘度下降uu影响要素：多孔介影响要素：多孔介质质构造、地构造、地层层水水质质、聚合物本身性能、聚合物本身性能uu按滞留机理分按滞留机理分类类uu聚合物的吸附聚合物的吸附————岩石外表吸附〔静岩石外表吸附〔静态态吸附量吸附量测测定〕定〕uu机械捕集机械捕集————较较大尺寸分子堵塞窄小孔隙〔大尺寸分子堵塞窄小孔隙〔过滤过滤作用〕作用〕uu水水动动力学滞留力学滞留————流向或流速改流向或流速改动动〔作用小、可忽略〕〔作用小、可忽略〕uu滞留量是聚合物滞留量是聚合物驱过驱过程程设计设计的重要根据和油藏数的重要根据和油藏数值值模模拟拟的根底的根底输输入参数。
入参数uu不可入孔隙体不可入孔隙体积积〔〔Inaccessible Pore VolumeInaccessible Pore Volume〕〕uu聚合物分子和水的流速有差聚合物分子和水的流速有差别别 32024/8/26学术交流学术交流聚合物溶液在多孔介质中的流动特性聚合物溶液在多孔介质中的流动特性ØØ阻力系数和剩余阻力系数阻力系数和剩余阻力系数阻力系数和剩余阻力系数阻力系数和剩余阻力系数ØØ阻力系数阻力系数阻力系数阻力系数Resistance Factor Resistance Factor ØØ剩余阻力系数剩余阻力系数剩余阻力系数剩余阻力系数Residual Resistance Factor Residual Resistance Factor ØØ物理和数物理和数物理和数物理和数值值模模模模拟拟研研研研讨阐讨阐明，聚合物明，聚合物明，聚合物明，聚合物驱驱油效果与聚合物改善流油效果与聚合物改善流油效果与聚合物改善流油效果与聚合物改善流度比和降低浸透率才干有关，即与二者有关度比和降低浸透率才干有关，即与二者有关度比和降低浸透率才干有关，即与二者有关度比和降低浸透率才干有关，即与二者有关。
ØØ影响要素很多：影响要素很多：影响要素很多：影响要素很多：ØØ聚合物性能聚合物性能聚合物性能聚合物性能ØØ岩心浸透率岩心浸透率岩心浸透率岩心浸透率ØØ地地地地层层水水水水矿矿化度化度化度化度ØØ注入速度注入速度注入速度注入速度ØØ其它要素其它要素其它要素其它要素 42024/8/26学术交流学术交流驱替实验背景知识驱替实验背景知识uu聚合物聚合物驱驱油主要机理油主要机理uu改善流度比，改善流度比，扩扩展涉及体展涉及体积积uuM≤1M≤1时时，，阐阐明油的流明油的流动动才干比水才干比水强强，水，水驱驱油的效果好，接近于活塞式油的效果好，接近于活塞式驱驱替；替；uuMM＞＞1 1时时，那么水的流，那么水的流动动才干比油才干比油强强，更容易流，更容易流动动的水将呈手指状的水将呈手指状经过经过油油层层〔指〔指进进景象〕，而将大部分原油留在油景象〕，而将大部分原油留在油层层内 uu聚合物的参与可以提高水相的粘度，同聚合物的参与可以提高水相的粘度，同时时降低浸透率，使流度比降低，因此可以降低浸透率，使流度比降低，因此可以提高提高驱驱替液的涉及才干替液的涉及才干 uu添加添加驱驱替相的流替相的流动动阻力阻力uu由于油藏的非均由于油藏的非均质质性，聚合物溶液性，聚合物溶液优优先流到油藏高浸透部位。
先流到油藏高浸透部位uu聚合物溶液在流聚合物溶液在流动过动过程中，一方面表程中，一方面表现现出出驱驱替液粘度升高，另一方面呵斥流替液粘度升高，另一方面呵斥流过过部部分浸透率降低，分浸透率降低，这这种种综协综协作用首先添加了作用首先添加了驱驱替液在油藏高浸透部位的流替液在油藏高浸透部位的流动动阻力，阻力，提高了涉及效率提高了涉及效率 uu聚合物粘聚合物粘弹弹性的作用性的作用uu聚合物溶液的粘聚合物溶液的粘弹弹性性对对于流体在盲端内的流于流体在盲端内的流动动速度速度场场、、应应力力场场及及压压力力场场有有较较大的大的影响uu流体的粘流体的粘弹弹性越大，盲端内的流速和性越大，盲端内的流速和应应力越大，流体在盲端内的涉及力越大，流体在盲端内的涉及浓浓度越大，度越大，有利于提高剩余油的有利于提高剩余油的驱驱油效率 52024/8/26学术交流学术交流驱替实验背景知识驱替实验背景知识u聚合物驱室内研讨u目的u挑选适宜油藏的聚合物u进展聚合物驱的敏感性分析u为数模提供必要的输入参数u内容u配伍性实验u岩心流动实验u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开发效果预测经济效果评价经济效果评价 62024/8/26学术交流学术交流驱替实验流程设计驱替实验流程设计1 1 1 11 1注入注入注入注入注入注入泵泵泵泵泵泵 2 2 2 2 2 2、、、、、、3 3 3 33 3、、、、、、4 4 4 44 4中中中中中中间间间间间间容器，分容器，分容器，分容器，分容器，分容器，分别别别别别别装有装有装有装有装有装有盐盐盐盐盐盐水、聚合物溶液、模水、聚合物溶液、模水、聚合物溶液、模水、聚合物溶液、模水、聚合物溶液、模水、聚合物溶液、模拟拟拟拟拟拟油油油油油油 5 5 5 5 5 5岩心岩心岩心岩心岩心岩心夹夹夹夹夹夹持器持器持器持器持器持器 6 6 6 6 6 6压压压压压压力表力表力表力表力表力表 7 7 7 7 7 7油水分油水分油水分油水分油水分油水分别别别别别别器器器器器器 8 8 8 8 8 8计计计计计计量器量器量器量器量器量器 9 9 9 9 9 9环压环压环压环压环压环压 10 10 10 10 10 10压压压压压压力力力力力力传传传传传传感器感器感器感器感器感器 11 11 11 11 11 11数据采集系数据采集系数据采集系数据采集系数据采集系数据采集系统统统统统统 12 12 12 12 12 12恒温箱恒温箱恒温箱恒温箱恒温箱恒温箱 72024/8/26学术交流学术交流常规实验流程常规实验流程Ø孔隙体积的测试孔隙体积的测试Ø岩心：称重法，真空饱和称重岩心：称重法，真空饱和称重Ø填砂管：称重法，读体积法〔与设备条件有关〕填砂管：称重法，读体积法〔与设备条件有关〕 Ø浸透率的测试浸透率的测试Ø丈量岩心外形参数丈量岩心外形参数Ø真空饱和盐水真空饱和盐水Ø水驱替岩心至压力稳定，记录压力、流量水驱替岩心至压力稳定，记录压力、流量Ø代入达西公式计算代入达西公式计算 82024/8/26学术交流学术交流常用实验流程常用实验流程Ø阻力系数的测试阻力系数的测试Ø水测浸透率水测浸透率Ø盐水驱替盐水驱替Ø聚合物驱替聚合物驱替Ø相关数据代入公式相关数据代入公式Ø剩余阻力系数测试剩余阻力系数测试Ø阻力系数测试阻力系数测试Ø水冲洗至压力稳定水冲洗至压力稳定Ø相关数据代入公式相关数据代入公式Ø ØØ驱驱驱油效率油效率油效率油效率油效率油效率测试测试测试Ø ØØ水水水水水水测测测浸透率〔浸透率〔浸透率〔浸透率〔浸透率〔浸透率〔饱饱饱和水〕和水〕和水〕和水〕和水〕和水〕Ø ØØ饱饱饱和油和油和油和油和油和油Ø ØØ水水水水水水驱驱驱至无油至无油至无油至无油至无油至无油Ø ØØ任任任任任任务务务介介介介介介质驱质驱质驱油〔油〔油〔油〔油〔油〔水、聚合物溶液、水、聚合物溶液、水、聚合物溶液、水、聚合物溶液、水、聚合物溶液、水、聚合物溶液、复合复合复合复合复合复合驱驱驱任任任任任任务务务液等液等液等液等液等液等〕〕〕〕〕〕Ø ØØ后后后后后后续续续水水水水水水驱驱驱至无油至无油至无油至无油至无油至无油Ø ØØ数据数据数据数据数据数据处处处置，置，置，置，置，置，计计计算算算算算算采收率采收率采收率采收率采收率采收率 92024/8/26学术交流学术交流驱替安装简介驱替安装简介u仪器功能u液体浸透率测定u地层敏感性〔地层损伤〕评价u采油化学评价u渗流特性研讨u提高采收率研讨模模拟地地层环境境〔〔压力力、、温温度度、、水水质〕〕测定岩心的进出口压差测定岩心的进出口压差和流过岩心的液体流和流过岩心的液体流量，结合其它参数根量，结合其它参数根据达西定律计算据达西定律计算研讨钻、采作业中外来物研讨钻、采作业中外来物质对地层的损伤及防止质对地层的损伤及防止或减轻损伤的方法或减轻损伤的方法防膨抑砂剂、粘土稳定剂、防膨抑砂剂、粘土稳定剂、堵水调剖剂等的评价堵水调剖剂等的评价水驱、聚合物驱、水驱、聚合物驱、复合驱油实验复合驱油实验注入性、阻力系数、注入性、阻力系数、剩余阻力系数剩余阻力系数 102024/8/26学术交流学术交流驱替安装简介驱替安装简介ØØ注入系注入系注入系注入系统统ØØ注入注入注入注入泵泵ØØ岛岛津恒流津恒流津恒流津恒流泵泵LC-10ADvpLC-10ADvpØØ双缸恒速恒双缸恒速恒双缸恒速恒双缸恒速恒压泵压泵D-250LD-250LØØ中中中中间间容器容器容器容器ØØ管管管管阀阀件件件件可将各种流体按一定流量注入到岩心内uu仪仪器根本器根本组组成成 112024/8/26学术交流学术交流注入系统注入系统 122024/8/26学术交流学术交流仪器根本组成岩心岩心岩心岩心夹夹持器或填砂管持器或填砂管持器或填砂管持器或填砂管恒温箱恒温箱恒温箱恒温箱环压泵环压泵回回回回压压系系系系统统压压力丈量力丈量力丈量力丈量温度丈量温度丈量温度丈量温度丈量流量流量流量流量计计量量量量油水体油水体油水体油水体积计积计量量量量Ø ØØ模模模模模模拟拟拟系系系系系系统统统Ø ØØ计计计量系量系量系量系量系量系统统统 132024/8/26学术交流学术交流模拟系统模拟系统 142024/8/26学术交流学术交流计量系统计量系统 152024/8/26学术交流学术交流汇报提纲汇报提纲u驱替实验背景知识u驱替安装简介u驱替实验本卷须知u现场注聚工艺流程 162024/8/26学术交流学术交流驱替实验本卷须知驱替实验本卷须知u平安操作u留意各检测仪表的量程；u正确的电源输入，良好的接地；u设计好实验流程走向，确保阀门操作无误；u高温实验时带绝热手套，时辰留意高压容器压力变化。
u仪器维护u计算机留意防毒，运转控制系统时切忌联网、运转其它程序 u流程管汇部分需求经常清洗，尤其是注完高矿化度盐水后要立刻清洗；u定期对仪器进展耐压实验，对仪器的泄露部分改换密封件；u流程长期不用时，流程管汇内注满油或用高压气吹干；u恒速泵需采用纯水或煤油作流动相，定期清洗； 172024/8/26学术交流学术交流驱替实验本卷须知驱替实验本卷须知u实验操作u聚合物溶液预处置：经不锈钢筛网过滤〔用Waring高搅机模拟炮眼剪切〕；u开展实验时首先需对流程管汇进展排空，让其充溢任务液；u注入压力异常动摇时需排查以下几方面：泵能否正常运转、 压力表能否损坏、管汇能否漏液、任务液能否用完、任务液性能能否改动等u适时对泵入口处容器补加纯水〔流动相〕u测试流出任务液性能〔如测粘度〕时需求搅拌或预剪切u驱油实验时需规范油、水体积的计量，留意温度、原油粘度的影响要素；u充分思索流程死体积，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 182024/8/26学术交流学术交流汇报提纲汇报提纲u驱替实验背景知识u驱替安装简介u驱替实验本卷须知u现场注聚工艺流程 192024/8/26学术交流学术交流绥中绥中36-1井组扩展注聚方案井组扩展注聚方案B7井组：注入井井组：注入井4口，口，消费井消费井19口口A7井组：注入井井组：注入井7口，口，消费井消费井17口口 202024/8/26学术交流学术交流现场注聚工艺流程现场注聚工艺流程u聚合物驱对地面工艺的根本要求 u维护聚合物溶液的粘度是整个聚合物驱油地面工程设计的中心u水质u温度u铁离子u水处置剂u机械降解矿化度对聚合物溶液粘度的影响很大，要求尽量运用低矿化度水。
聚合物溶液的保送采用螺杆聚合物溶液的保送采用螺杆泵，挤注过程采用柱塞泵泵，挤注过程采用柱塞泵存在一定的剪切问题，粘度存在一定的剪切问题，粘度坚持率不是很高坚持率不是很高 聚合物对铁离子，尤其是二价铁离子聚合物对铁离子，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，要尽量采用不锈钢容器，管道，要尽量采用不锈钢或玻璃钢衬里的资料从注入水或玻璃钢衬里的资料从注入水讲，假设铁离子含量较高，那么讲，假设铁离子含量较高，那么要参与整合剂，以减少其影响要参与整合剂，以减少其影响聚合物热降解明显，要求温度在聚合物热降解明显，要求温度在70℃以下在J3井，配液用水温度井，配液用水温度在：在：30～～40℃，地层温度在，地层温度在50～～60℃在注入和配制水中加有杀菌剂、在注入和配制水中加有杀菌剂、防垢剂、缓蚀剂，同时配注防垢剂、缓蚀剂，同时配注污水中还含有破乳剂等污水中还含有破乳剂等 212024/8/26学术交流学术交流现场注聚工艺流程现场注聚工艺流程Ø聚合物驱对地面工艺的其它根本要求聚合物驱对地面工艺的其它根本要求Ø聚合物溶液的注入是按一定的浓度段塞注入的，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胜利的关键。
保混合配比是聚合物注入工艺技术胜利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证母液浓度以及井口混合液的浓度成为施工的关键Ø聚合物的配注工艺过程的设计应综合、全面、系聚合物的配注工艺过程的设计应综合、全面、系统的思索外部条件，如保温、排污、工人维修操统的思索外部条件，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延续性作的环境，以及聚合物注入过程中的延续性Ø设备选型可靠，可以长期延续运转，保证聚合物设备选型可靠，可以长期延续运转，保证聚合物驱油的顺利进展驱油的顺利进展 222024/8/26学术交流学术交流现场注聚工艺流程现场注聚工艺流程u现场注聚工艺流程以及安装 u聚合物是作为一种添加剂参与到注入水中，注水工艺流程均按常规方式设计，聚合物注入工艺只思索如何将聚合物参与到水中，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u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 232024/8/26学术交流学术交流现场注聚工艺流程现场注聚工艺流程l l配比，就是在水和聚合物干粉分散混合之前，配比，就是在水和聚合物干粉分散混合之前，配比，就是在水和聚合物干粉分散混合之前，配比，就是在水和聚合物干粉分散混合之前，对对水和聚合物干粉分水和聚合物干粉分水和聚合物干粉分水和聚合物干粉分别进别进展展展展计计量，并使水和聚量，并使水和聚量，并使水和聚量，并使水和聚合物干粉按一定比例合物干粉按一定比例合物干粉按一定比例合物干粉按一定比例进进入下一道分散工序。
在入下一道分散工序在入下一道分散工序在入下一道分散工序在图图中，聚合物干粉从加料槽参与，由鼓中，聚合物干粉从加料槽参与，由鼓中，聚合物干粉从加料槽参与，由鼓中，聚合物干粉从加料槽参与，由鼓风风机放机放机放机放射保送到溶解罐，同射保送到溶解罐，同射保送到溶解罐，同射保送到溶解罐，同时时配液水保送到溶解罐配液水保送到溶解罐配液水保送到溶解罐配液水保送到溶解罐l l分散，就是将聚合物干粉均匀的分布在一定量的水中，并使聚合物干粉分散，就是将聚合物干粉均匀的分布在一定量的水中，并使聚合物干粉分散，就是将聚合物干粉均匀的分布在一定量的水中，并使聚合物干粉分散，就是将聚合物干粉均匀的分布在一定量的水中，并使聚合物干粉颗颗粒充分潮湿，粒充分潮湿，粒充分潮湿，粒充分潮湿，为为下下下下一道工序熟化一道工序熟化一道工序熟化一道工序熟化预备预备条件聚合物干粉和供水在水粉混合条件聚合物干粉和供水在水粉混合条件聚合物干粉和供水在水粉混合条件聚合物干粉和供水在水粉混合头头混合到溶解罐混合到溶解罐混合到溶解罐混合到溶解罐搅搅拌均匀后由螺杆拌均匀后由螺杆拌均匀后由螺杆拌均匀后由螺杆保送保送保送保送泵泵保送到熟化罐保送到熟化罐。
保送到熟化罐保送到熟化罐l l熟化，就是将聚合物干粉熟化，就是将聚合物干粉熟化，就是将聚合物干粉熟化，就是将聚合物干粉颗颗粒在水中由分散体系粒在水中由分散体系粒在水中由分散体系粒在水中由分散体系转变为转变为溶液的溶液的溶液的溶液的过过程聚合物属于高分子物程聚合物属于高分子物程聚合物属于高分子物程聚合物属于高分子物质质，，，，其溶解与低分子物其溶解与低分子物其溶解与低分子物其溶解与低分子物质质的溶解不同首先聚合物分子与水分子的尺寸相差的溶解不同首先聚合物分子与水分子的尺寸相差的溶解不同首先聚合物分子与水分子的尺寸相差的溶解不同首先聚合物分子与水分子的尺寸相差悬悬殊，两者的运殊，两者的运殊，两者的运殊，两者的运动动速速速速度也相差很大，水分子可以度也相差很大，水分子可以度也相差很大，水分子可以度也相差很大，水分子可以较较快的渗入聚合物分子，而聚合物向水中的分散却非常快的渗入聚合物分子，而聚合物向水中的分散却非常快的渗入聚合物分子，而聚合物向水中的分散却非常快的渗入聚合物分子，而聚合物向水中的分散却非常缓缓慢，慢，慢，慢，这这样样，聚合物的溶解，聚合物的溶解，聚合物的溶解，聚合物的溶解过过程要程要程要程要经过经过两个两个两个两个阶阶段，首先是水分子渗入聚合物分子内部，使聚合物体段，首先是水分子渗入聚合物分子内部，使聚合物体段，首先是水分子渗入聚合物分子内部，使聚合物体段，首先是水分子渗入聚合物分子内部，使聚合物体积积膨膨膨膨胀胀，，，，这这称称称称为为“ “溶溶溶溶胀胀〞，然后才是聚合物分子均匀分散在水中，构成完全溶解的分子分散体〞，然后才是聚合物分子均匀分散在水中，构成完全溶解的分子分散体〞，然后才是聚合物分子均匀分散在水中，构成完全溶解的分子分散体〞，然后才是聚合物分子均匀分散在水中，构成完全溶解的分子分散体系，即溶液。
系，即溶液系，即溶液系，即溶液l l泵输泵输，是，是，是，是为为聚合物溶液的聚合物溶液的聚合物溶液的聚合物溶液的过滤过滤提供提供提供提供动动力条件，普通来力条件，普通来力条件，普通来力条件，普通来说说，，，，为为了减小聚合物溶液的机械降解，了减小聚合物溶液的机械降解，了减小聚合物溶液的机械降解，了减小聚合物溶液的机械降解，大都采用螺杆大都采用螺杆大都采用螺杆大都采用螺杆泵泵喂入l l过滤过滤是是是是为为了除去聚合物溶液中的机械了除去聚合物溶液中的机械了除去聚合物溶液中的机械了除去聚合物溶液中的机械杂质杂质和没有充分溶解的和没有充分溶解的和没有充分溶解的和没有充分溶解的鱼鱼眼l l配制好的聚合物溶液，配制好的聚合物溶液，配制好的聚合物溶液，配制好的聚合物溶液，经过经过柱塞柱塞柱塞柱塞泵泵高高高高压压注入，按配制要求注入，按配制要求注入，按配制要求注入，按配制要求计计量，量，量，量，进进入到高入到高入到高入到高压压注水管注水管注水管注水管线线中，与中，与中，与中，与注入的地注入的地注入的地注入的地热热水水水水经经静静静静态态混合器混合稀混合器混合稀混合器混合稀混合器混合稀释释后注入井中后注入井中。
后注入井中后注入井中。