聚合物驅(qū)油教案課件

會計學1聚合物驅(qū)油會計學1聚合物驅(qū)油19.3聚合物驅(qū)油第1頁/共45頁19.3聚合物驅(qū)油第1頁/共45頁實質(zhì):增加水相粘度，改善流度比，穩(wěn)定驅(qū)替前沿。別稱：稠化水驅(qū)定義：是指以聚合物作為驅(qū)油劑提高原油采收率的方法。

第2頁/共45頁實質(zhì):增加水相粘度，改善流度比，穩(wěn)定驅(qū)替前沿。定義：是指以聚第3頁/共45頁第3頁/共45頁第4頁/共45頁第4頁/共45頁第5頁/共45頁第5頁/共45頁聚合物驅(qū)以提高波及系數(shù)為主，適用于非均質(zhì)的重質(zhì)或較重質(zhì)的油藏，與交聯(lián)調(diào)剖技術(shù)結(jié)合時，也可以用于具有高滲透率通道或微小裂縫的油藏。第6頁/共45頁聚合物驅(qū)以提高波及系數(shù)為主，適用于非均質(zhì)的重質(zhì)或較重質(zhì)的油藏12特點聚合物的相對分子質(zhì)量與地層的滲透率密切相關(guān)。對于油層聚合物的特定要求：好的增粘性能，熱穩(wěn)定性高，化學穩(wěn)定性好，耐剪切，在油層吸附量不大等。第7頁/共45頁12特點聚合物的相對分子質(zhì)量與地層的滲透率密切相關(guān)。對于油層好的聚合物中，主鏈應(yīng)為碳鏈（熱穩(wěn)定性好），有一定量的負離子基團（增粘效果好），和一定量的非離子親水基團（化學穩(wěn)定性好）第8頁/共45頁好的聚合物中，主鏈應(yīng)為碳鏈（熱穩(wěn)定性好），有一定量的負離子基12纖維素生物聚合物黃胞膠天然聚合物第9頁/共45頁12纖維素生物聚合物黃胞膠天然聚合物第9頁/共45頁12人工合成聚合物聚丙烯酰胺（PAM）部分的水解的聚丙稀銑胺（HPAM）第10頁/共45頁12人工合成聚合物聚丙烯酰胺（PAM）部分的水解的聚丙稀銑胺目前使用的聚合物：HPAM黃原膠第11頁/共45頁目前使用的聚合物：第11頁/共45頁第12頁/共45頁第12頁/共45頁⒈部分水解聚丙烯酰胺⑴化學結(jié)構(gòu)：PAM是由丙烯酰胺引發(fā)聚合而成的水溶性鏈狀聚合物。結(jié)構(gòu)式:

第13頁/共45頁⒈部分水解聚丙烯酰胺⑴化學結(jié)構(gòu)：第13頁/共45頁PAM與堿→HPAM→第14頁/共45頁PAM與堿→HPAM→第14頁/共45頁⑵HPAM在水溶液中的分子形態(tài)HPAM是聚電解質(zhì)，會與溶液中的離子發(fā)生強烈反應(yīng)。并且是柔性鏈，易受到水溶劑的離子強度的影響，對鹽度硬度更敏感第15頁/共45頁⑵HPAM在水溶液中的分子形態(tài)HPAM是聚電解質(zhì)，會與溶液中第16頁/共45頁第16頁/共45頁⑶聚丙烯酰胺的合成丙烯晴的合成：氨氧化法

CH2═CH－CH3＋NH3＋3/2O2→CH2═CH－CN＋3H20第17頁/共45頁⑶聚丙烯酰胺的合成丙烯晴的合成：氨氧化法第17頁/共45頁丙烯酰胺的合成：CH2═CH－CN＋H2O→CH2═CH－CONH2丙烯酸的合成：CH2═CH－CH2＋O2→CH2═CH－CHO＋H2O2CH2═CH－CHO＋O2→2CH2═CHCOOH第18頁/共45頁丙烯酰胺的合成：第18頁/共45頁④聚合：丙烯酸與丙烯酰胺可以通過熱，引發(fā)劑，射線輻照等引發(fā)聚合。部分水解聚丙烯酰胺也可以共聚制得。xCH2═CH－CONH2＋yCH═CH－COOH→產(chǎn)物第19頁/共45頁④聚合：第19頁/共45頁123水溶液產(chǎn)品的聚合物固含量低，注入性能好，價格低，適用于就地生產(chǎn)使用。乳液的溶解速度快，不需要溶解設(shè)備，保持期較長干粉有效物含量高，運輸儲存容易，保持期長。⑷聚丙烯酰胺的形態(tài);物理形態(tài)：干粉，乳液和水溶液第20頁/共45頁123水溶液產(chǎn)品的聚合物固含量低，注入性能好，價格低，適用于2.生物聚合物黃胞膠定義：由黃單胞菌野茹菌微生物接種到碳水化合物中，經(jīng)發(fā)酵而產(chǎn)生的生物聚合物。第21頁/共45頁2.生物聚合物黃胞膠定義：由黃單胞菌野茹菌微生物接種到碳水化⑴黃胞膠的化學結(jié)構(gòu)：第22頁/共45頁⑴黃胞膠的化學結(jié)構(gòu)：第22頁/共45頁第23頁/共45頁第23頁/共45頁⑵黃胞膠的生產(chǎn)：發(fā)酵工藝性能指標HPAM黃胞膠耐熱性<93℃<71℃抗剪切性低高抗鹽性低高生物穩(wěn)定性高低微膠堵塞傾向低高滯流量高低價格低高第24頁/共45頁⑵黃胞膠的生產(chǎn)：發(fā)酵工藝性能指標HPAM黃胞膠3.聚合物驅(qū)油機理⑴吸附作用:聚合物大分子在孔隙介質(zhì)的表面由于氫鍵，靜電力的作用和介質(zhì)表面結(jié)合在一起而喪失流動能力的現(xiàn)象，稱為吸附。第25頁/共45頁3.聚合物驅(qū)油機理⑴吸附作用:第25頁/共45頁⑵捕集作用：機械捕集水力學捕集低滲透油層，其滯留主要以捕集為主高滲透地層，以吸附為主。⑶流體黏彈效應(yīng)對改善流度比的貢獻。第26頁/共45頁⑵捕集作用：第26頁/共45頁4.聚合物驅(qū)基礎(chǔ)研究最新進展：聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的滲流規(guī)律和微觀驅(qū)油機理研究。適合聚合物驅(qū)油田的篩選標準參數(shù)要求原油密度/（g/㎝3）<0.966

黏度/（mPa·s）<150

成分不限水礦化度/（mg/L）<4×10?4

Ca2+,Mg2+(mg/L）<500油藏含油飽和度>0.50

厚度/m不限

滲透率/10ˉ3um2>10

埋深/m<2740

溫度/℃<93（HPAM）<71（XG）

巖性砂巖，灰?guī)r第27頁/共45頁4.聚合物驅(qū)基礎(chǔ)研究最新進展：聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的滲流規(guī)29.4表面活性劑驅(qū)油第28頁/共45頁29.4表面活性劑驅(qū)油第28頁/共45頁表面活性劑驅(qū)是以表面活性劑作為驅(qū)油劑的一種提高原油采收率的方法。第29頁/共45頁表面活性劑驅(qū)是以表面活性劑作為驅(qū)油劑的一種提高原油采收率的方12分類：表面活性劑濃度較低（2％），注入段塞大（15％－60％孔隙體積）的稀體系法。

機理：降低表面張力到較低程度再分類：活性水和膠束溶液②表面活性劑濃度較高（5％－8％），注入段塞較?。?％-20％孔隙體積）的濃體系法。

機理：與油水形成超低張力。類型：水外相微乳和中相微乳第30頁/共45頁12分類：表面活性劑濃度較低（2％），注入段塞大（15％－6②表面活性劑濃度較高（5％－8％）最適用于三次采油考慮因素：

①滲透率及其變異系數(shù)②流體飽和度及其分布③油的黏度希望小于40mPa·s以便實現(xiàn)合適的流度控制④只使用于相對均質(zhì)的砂巖油藏。第31頁/共45頁②表面活性劑濃度較高（5％－8％）最適用于三次采油第31頁/1.活性水驅(qū)：以活性水作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法?；钚詣悍请x子表面活性劑或耐鹽性較好的磺酸鹽型和硫酸酯鹽型負離子表面活性劑。第32頁/共45頁1.活性水驅(qū)：以活性水作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法?；钚詣悍请x子表2.膠束溶液驅(qū)：以膠束溶液作為驅(qū)油劑

表面活性劑濃度超過臨界膠束濃度；醇，鹽助劑的加入第33頁/共45頁2.膠束溶液驅(qū)：以膠束溶液作為驅(qū)油劑表面活性劑濃度超過臨界3.微乳區(qū)：表面活性劑含量大于2％，水含量大于10％的表面活性劑驅(qū)。4.溶性油驅(qū)：表面活性劑含量大于2％，水含量小于10％的表面活性劑驅(qū)。5.泡沫驅(qū)：主要成分為水，氣和起泡劑的泡沫作驅(qū)油劑。水：淡水，鹽水均可氣體：氮氣，二氧化碳，天然氣等起泡劑：主要為表面活性劑如烷基磺酸鹽，烷基苯磺酸鹽等第34頁/共45頁3.微乳區(qū)：表面活性劑含量大于2％，水含量大于10％的表面活第35頁/共45頁第35頁/共45頁泡沫驅(qū)第36頁/共45頁泡沫驅(qū)第36頁/共45頁12提高采收率的機理⑴通過賈敏效應(yīng)的疊加，提高驅(qū)動介質(zhì)的波及系數(shù)⑵氣泡可依孔道的形狀而變形，能有效的將波及到孔隙中的油驅(qū)出，提高洗油效率。第37頁/共45頁12提高采收率的機理⑴通過賈敏效應(yīng)的疊加，提高驅(qū)動介質(zhì)的波及6.驅(qū)油機理⑴降低油水界面張力機理⑵乳化機理⑶聚并形成油帶機理⑷改變巖石表面的潤濕性(潤濕反轉(zhuǎn)機理）⑸提高表面電荷密度機理⑹改變原油的流變性機理第38頁/共45頁6.驅(qū)油機理⑴降低油水界面張力機理第38頁/共45頁7.化學驅(qū)用表面活性劑化學驅(qū)用表面活性劑具備的條件：⑴在油水界面的表面活性高，使油/水界面張力降至（0.001-0.01）×10ˉ3N/m以下，具有適宜的溶解度，濁點，pH值，減低巖層對原油的吸附性。⑵巖石表面的吸附量要小。⑶在地層介質(zhì)中應(yīng)有較大的擴散速度；第39頁/共45頁7.化學驅(qū)用表面活性劑化學驅(qū)用表面活性劑具備的條件：第39頁⑷當在水中濃度較低時，應(yīng)有較強的驅(qū)油能力；⑸能阻止其他化學劑副反應(yīng)的發(fā)生；⑹注水用表面活性劑應(yīng)考慮到它與地層礦物組分，地層水注入水成分，地層溫度以及油藏的枯竭程度等的相互關(guān)系；⑺具有抗地層高溫，高鹽濃度的能力；⑻具有較高的經(jīng)濟價值，投入產(chǎn)出比具備優(yōu)勢。第40頁/共45頁⑷當在水中濃度較低時，應(yīng)有較強的驅(qū)油能力；第40頁/共45頁分類①陰離子表面活性劑：石油磺酸鹽，烷基苯磺酸鹽，木質(zhì)素磺酸鹽，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鹽，烷基酚聚氧乙烯聚氧丙烯多硫酸鹽等。②非離子表面活性劑：含醚鍵，酯鍵，酰胺鍵，羥基或者相互組合的結(jié)構(gòu)。常用品種：脂肪醇系列聚氧乙烯醚，烷基酚系聚氧乙烯醚等。③兩性表面活性劑：常用：甜菜堿型兩性表面活性劑④陰-非離子表面活性劑第41頁/共45頁分類①陰離子表面活性劑：石油磺酸鹽，烷基苯磺酸鹽，木質(zhì)素磺酸8.化學驅(qū)用表面活性劑的研究趨向⑴普通表面活性劑采油性能的強化⑵表面活性劑的復配混合⑶選擇合適的表面活性劑和其他助劑⑷新型多功能表面活性劑的開發(fā)與選用⑸提高抗鹽能力⑹增強耐溫性能⑺降低成本第42頁/共45頁8.化學驅(qū)用表面活性劑的研究趨向⑴普通表面活性劑采油性能的強⑻特種表面活性劑的研究：①氟表面活性劑②生物表面活性劑③孿生表面活性劑第43頁/共45頁⑻特種表面活性劑的研究：①氟表面活性劑第43頁/共45頁謝謝觀看THANKS第44頁/共45頁謝謝觀看THANKS第44頁/共45頁感謝您的觀看。第45頁/共45頁感謝您的觀看。第45頁/共45頁會計學47聚合物驅(qū)油會計學1聚合物驅(qū)油19.3聚合物驅(qū)油第1頁/共45頁19.3聚合物驅(qū)油第1頁/共45頁實質(zhì):增加水相粘度，改善流度比，穩(wěn)定驅(qū)替前沿。別稱：稠化水驅(qū)定義：是指以聚合物作為驅(qū)油劑提高原油采收率的方法。

第2頁/共45頁實質(zhì):增加水相粘度，改善流度比，穩(wěn)定驅(qū)替前沿。定義：是指以聚第3頁/共45頁第3頁/共45頁第4頁/共45頁第4頁/共45頁第5頁/共45頁第5頁/共45頁聚合物驅(qū)以提高波及系數(shù)為主，適用于非均質(zhì)的重質(zhì)或較重質(zhì)的油藏，與交聯(lián)調(diào)剖技術(shù)結(jié)合時，也可以用于具有高滲透率通道或微小裂縫的油藏。第6頁/共45頁聚合物驅(qū)以提高波及系數(shù)為主，適用于非均質(zhì)的重質(zhì)或較重質(zhì)的油藏12特點聚合物的相對分子質(zhì)量與地層的滲透率密切相關(guān)。對于油層聚合物的特定要求：好的增粘性能，熱穩(wěn)定性高，化學穩(wěn)定性好，耐剪切，在油層吸附量不大等。第7頁/共45頁12特點聚合物的相對分子質(zhì)量與地層的滲透率密切相關(guān)。對于油層好的聚合物中，主鏈應(yīng)為碳鏈（熱穩(wěn)定性好），有一定量的負離子基團（增粘效果好），和一定量的非離子親水基團（化學穩(wěn)定性好）第8頁/共45頁好的聚合物中，主鏈應(yīng)為碳鏈（熱穩(wěn)定性好），有一定量的負離子基12纖維素生物聚合物黃胞膠天然聚合物第9頁/共45頁12纖維素生物聚合物黃胞膠天然聚合物第9頁/共45頁12人工合成聚合物聚丙烯酰胺（PAM）部分的水解的聚丙稀銑胺（HPAM）第10頁/共45頁12人工合成聚合物聚丙烯酰胺（PAM）部分的水解的聚丙稀銑胺目前使用的聚合物：HPAM黃原膠第11頁/共45頁目前使用的聚合物：第11頁/共45頁第12頁/共45頁第12頁/共45頁⒈部分水解聚丙烯酰胺⑴化學結(jié)構(gòu)：PAM是由丙烯酰胺引發(fā)聚合而成的水溶性鏈狀聚合物。結(jié)構(gòu)式:

第13頁/共45頁⒈部分水解聚丙烯酰胺⑴化學結(jié)構(gòu)：第13頁/共45頁PAM與堿→HPAM→第14頁/共45頁PAM與堿→HPAM→第14頁/共45頁⑵HPAM在水溶液中的分子形態(tài)HPAM是聚電解質(zhì)，會與溶液中的離子發(fā)生強烈反應(yīng)。并且是柔性鏈，易受到水溶劑的離子強度的影響，對鹽度硬度更敏感第15頁/共45頁⑵HPAM在水溶液中的分子形態(tài)HPAM是聚電解質(zhì)，會與溶液中第16頁/共45頁第16頁/共45頁⑶聚丙烯酰胺的合成丙烯晴的合成：氨氧化法

CH2═CH－CH3＋NH3＋3/2O2→CH2═CH－CN＋3H20第17頁/共45頁⑶聚丙烯酰胺的合成丙烯晴的合成：氨氧化法第17頁/共45頁丙烯酰胺的合成：CH2═CH－CN＋H2O→CH2═CH－CONH2丙烯酸的合成：CH2═CH－CH2＋O2→CH2═CH－CHO＋H2O2CH2═CH－CHO＋O2→2CH2═CHCOOH第18頁/共45頁丙烯酰胺的合成：第18頁/共45頁④聚合：丙烯酸與丙烯酰胺可以通過熱，引發(fā)劑，射線輻照等引發(fā)聚合。部分水解聚丙烯酰胺也可以共聚制得。xCH2═CH－CONH2＋yCH═CH－COOH→產(chǎn)物第19頁/共45頁④聚合：第19頁/共45頁123水溶液產(chǎn)品的聚合物固含量低，注入性能好，價格低，適用于就地生產(chǎn)使用。乳液的溶解速度快，不需要溶解設(shè)備，保持期較長干粉有效物含量高，運輸儲存容易，保持期長。⑷聚丙烯酰胺的形態(tài);物理形態(tài)：干粉，乳液和水溶液第20頁/共45頁123水溶液產(chǎn)品的聚合物固含量低，注入性能好，價格低，適用于2.生物聚合物黃胞膠定義：由黃單胞菌野茹菌微生物接種到碳水化合物中，經(jīng)發(fā)酵而產(chǎn)生的生物聚合物。第21頁/共45頁2.生物聚合物黃胞膠定義：由黃單胞菌野茹菌微生物接種到碳水化⑴黃胞膠的化學結(jié)構(gòu)：第22頁/共45頁⑴黃胞膠的化學結(jié)構(gòu)：第22頁/共45頁第23頁/共45頁第23頁/共45頁⑵黃胞膠的生產(chǎn)：發(fā)酵工藝性能指標HPAM黃胞膠耐熱性<93℃<71℃抗剪切性低高抗鹽性低高生物穩(wěn)定性高低微膠堵塞傾向低高滯流量高低價格低高第24頁/共45頁⑵黃胞膠的生產(chǎn)：發(fā)酵工藝性能指標HPAM黃胞膠3.聚合物驅(qū)油機理⑴吸附作用:聚合物大分子在孔隙介質(zhì)的表面由于氫鍵，靜電力的作用和介質(zhì)表面結(jié)合在一起而喪失流動能力的現(xiàn)象，稱為吸附。第25頁/共45頁3.聚合物驅(qū)油機理⑴吸附作用:第25頁/共45頁⑵捕集作用：機械捕集水力學捕集低滲透油層，其滯留主要以捕集為主高滲透地層，以吸附為主。⑶流體黏彈效應(yīng)對改善流度比的貢獻。第26頁/共45頁⑵捕集作用：第26頁/共45頁4.聚合物驅(qū)基礎(chǔ)研究最新進展：聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的滲流規(guī)律和微觀驅(qū)油機理研究。適合聚合物驅(qū)油田的篩選標準參數(shù)要求原油密度/（g/㎝3）<0.966

黏度/（mPa·s）<150

成分不限水礦化度/（mg/L）<4×10?4

Ca2+,Mg2+(mg/L）<500油藏含油飽和度>0.50

厚度/m不限

滲透率/10ˉ3um2>10

埋深/m<2740

溫度/℃<93（HPAM）<71（XG）

巖性砂巖，灰?guī)r第27頁/共45頁4.聚合物驅(qū)基礎(chǔ)研究最新進展：聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的滲流規(guī)29.4表面活性劑驅(qū)油第28頁/共45頁29.4表面活性劑驅(qū)油第28頁/共45頁表面活性劑驅(qū)是以表面活性劑作為驅(qū)油劑的一種提高原油采收率的方法。第29頁/共45頁表面活性劑驅(qū)是以表面活性劑作為驅(qū)油劑的一種提高原油采收率的方12分類：表面活性劑濃度較低（2％），注入段塞大（15％－60％孔隙體積）的稀體系法。

機理：降低表面張力到較低程度再分類：活性水和膠束溶液②表面活性劑濃度較高（5％－8％），注入段塞較?。?％-20％孔隙體積）的濃體系法。

機理：與油水形成超低張力。類型：水外相微乳和中相微乳第30頁/共45頁12分類：表面活性劑濃度較低（2％），注入段塞大（15％－6②表面活性劑濃度較高（5％－8％）最適用于三次采油考慮因素：

①滲透率及其變異系數(shù)②流體飽和度及其分布③油的黏度希望小于40mPa·s以便實現(xiàn)合適的流度控制④只使用于相對均質(zhì)的砂巖油藏。第31頁/共45頁②表面活性劑濃度較高（5％－8％）最適用于三次采油第31頁/1.活性水驅(qū)：以活性水作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法?；钚詣悍请x子表面活性劑或耐鹽性較好的磺酸鹽型和硫酸酯鹽型負離子表面活性劑。第32頁/共45頁1.活性水驅(qū)：以活性水作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法?；钚詣悍请x子表2.膠束溶液驅(qū)：以膠束溶液作為驅(qū)油劑

表面活性劑濃度超過臨界膠束濃度；醇，鹽助劑的加入第33頁/共45頁2.膠束溶液驅(qū)：以膠束溶液作為驅(qū)油劑表面活性劑濃度超過臨界3.微乳區(qū)：表面活性劑含量大于2％，水含量大于10％的表面活性劑驅(qū)。4.溶性油驅(qū)：表面活性劑含量大于2％，水含量小于10％的表面活性劑驅(qū)。5.泡沫驅(qū)：主要成分為水，氣和起泡劑的泡沫作驅(qū)油劑。水：淡水，鹽水均可氣體：氮氣，二氧化碳，天然氣等起泡劑：主要為表面活性劑如烷基磺酸鹽，烷基苯磺酸鹽等第34頁/共45頁3.微乳區(qū)：表面活性劑含量大于2％，水含量大于10％的表面活第35頁/共45頁第35頁/共45頁泡沫驅(qū)第36頁/共45頁泡沫驅(qū)第36頁/共45頁12提高采收率的機理⑴通過賈敏效應(yīng)的疊加，提高驅(qū)動介質(zhì)的波及系數(shù)⑵氣泡可依孔道的形狀而變形，能有效的將波及到孔隙中的油驅(qū)出，提高洗油效率。第37頁/共45頁12提高采收率的機理⑴通過賈敏效應(yīng)的疊加，提高驅(qū)動介質(zhì)的波及6.驅(qū)油機理⑴降低油水界面張力機理⑵乳化機理⑶聚并形成油帶機理⑷改變巖石表面的潤濕性(潤濕反轉(zhuǎn)機理）⑸提高表面電荷密度機理