水井調(diào)剖國(guó)內(nèi)外低滲透裂縫性油藏發(fā)展現(xiàn)狀畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-25 15:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從表22和圖21～圖24中可以看出：① 聚合物與交聯(lián)劑反應(yīng)后會(huì)使體系黏度顯著增加，并且聚合物濃度越高，體系交聯(lián)速度越快，凝膠的黏度也越大。② 當(dāng)聚：Cr3+=60：1，聚合物濃度為1000mg/L和1400mg/L時(shí)，超高分子聚合物溶液體系的成膠效果較其他的聚合物溶液體系要差。 巖心配伍性測(cè)試兩種聚合物都可與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)并且從聚合物相對(duì)分子質(zhì)量與巖心滲透率配伍性實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表23）和相對(duì)成膠效果來(lái)看，高分子聚合物與調(diào)剖目的層配伍性更好，經(jīng)濟(jì)性也更佳。此外，從減少礦場(chǎng)施工設(shè)備投入、縮短聚合物溶解和熟化時(shí)間角度來(lái)看，高分細(xì)粉聚合物產(chǎn)品也具有優(yōu)勢(shì)。表23 聚合物相對(duì)分子質(zhì)量與巖心滲透率配伍性聚合物巖心rk/RcM（104）C（mg/L）Rc(mm)kr(mm2)φrcq(mm)rk(mm）5008251000850180081328001025綜上所述，本次調(diào)剖施工推薦聚合物凝膠組成為：聚合物：大慶煉化公司生產(chǎn)高分子細(xì)粉聚合物，相對(duì)分子質(zhì)量為1700180。104，固體含量為90%。濃度范圍是1000mg/L～1400mg/L。交聯(lián)劑：有機(jī)鉻，聚合物：Cr3+=30：1～60：1。 沸石 基本性質(zhì) 離子交換性離子交換性是沸石的重要性質(zhì)之一。在沸石晶格的空腔中，K+、Na+和Ca2+等陽(yáng)離子和水分子與格架結(jié)合得并不十分緊密，極易與周圍水溶液中的陽(yáng)離子發(fā)生交換作用，并且交換后沸石晶格結(jié)構(gòu)也不發(fā)生變化。斜發(fā)沸石和絲光沸石NH4+離子交換容量都比較高，但絲光沸石K+離子交換容量卻大大低于斜發(fā)沸石，這是由其內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所決定。 吸附性能沸石比表面積很大，具有較強(qiáng)的擴(kuò)散力，故可用作吸附劑。沸石晶格內(nèi)部有很多大小均一的孔穴和通道，孔穴之間通過(guò)通道彼此相連，并與外界溝通。孔穴和通道體積占沸石晶體體積的50%以上，其中還存在許多脫附自由的沸石水，沸石水的多少與外界溫度和濕度有關(guān)。 催化性能由于沸石具有很大的吸附表面，可以容納相當(dāng)多數(shù)量的吸附物質(zhì)，因而能促使化學(xué)反應(yīng)在其表面上進(jìn)行。所以，沸石又可作為催化劑和催化載體。另外，沸石有鋁硅酸鹽格架電荷，以及平衡離子的電荷，具有局部高電場(chǎng)和格架上產(chǎn)生酸性位置，因而可以用于加速碳離子型的反應(yīng)。此外，它還能交換具有催化活性的金屬，使其得到最大程度的分散，這既保持了高的活性，又可減少貴金屬的用量。 熱穩(wěn)定性沸石的熱穩(wěn)定性與其中所含陽(yáng)離子種類、硅鋁比和沸石內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。就熱穩(wěn)定性而言，絲光沸石優(yōu)于斜發(fā)沸石和方沸石，鉀型或鈉型沸石優(yōu)于鈣型或鉀鈣型斜發(fā)沸石，高硅沸石優(yōu)于低硅沸石。 耐酸性沸石具有良好的耐酸性，如山東省斜發(fā)沸石和絲光沸石均有較強(qiáng)的耐酸性，其中斜發(fā)沸石在4mol/L鹽酸中處理，絲光沸石在10mol/L鹽酸中處理，晶體結(jié)構(gòu)均未被破壞。 物化性質(zhì) 粒徑及其分布 沸石樣品的粒徑及其分布測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表24。表24 粒徑分布和質(zhì)量百分?jǐn)?shù)目數(shù)范圍顆粒直徑D范圍(mm)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(%)40 目D45040～160目450D90160～240目90D63240～300目63D50300～360目50D40360目D40從表24可以看出，絕大部分沸石樣品顆粒的粒徑大于360目，小于40目的較少。由于沸石顆粒是人工制作的，其粒徑大小可以人為控制。 化學(xué)組成 利用電子顯微鏡對(duì)沸石化學(xué)組成進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表25。表25 化學(xué)組成元素ONaMgAlSiCaK其它含量(%) 從表25可以看出，沸石主要由氧和硅組成，礦物組成為SiO2。 外觀結(jié)構(gòu)分布較廣的斜發(fā)、絲光類型沸石外觀結(jié)構(gòu)電子顯微鏡圖見(jiàn)圖25~圖26。 圖25 承德斜發(fā)沸石電鏡圖圖26沈陽(yáng)絲光沸石電鏡圖從以上兩種沸石外觀形狀來(lái)看，絲光沸石外觀結(jié)構(gòu)獨(dú)特，幾何特征比較明顯，這使得其在巖石孔道中更容易發(fā)生捕集，產(chǎn)生“橋堵”效應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生較好的調(diào)剖效果。天然砂巖孔隙結(jié)構(gòu)掃描電子顯微鏡圖見(jiàn)圖27，放大倍數(shù)分別為300和80。放大倍數(shù):300 放大倍數(shù):80圖27 砂巖孔隙結(jié)構(gòu)電子顯微鏡圖從圖中可以看出，巖石孔隙結(jié)構(gòu)極不規(guī)則，外觀同樣不規(guī)則的沸石顆粒在其中運(yùn)移時(shí)極易發(fā)生捕集，進(jìn)而產(chǎn)生“橋堵”效應(yīng)。 沸石顆粒與孔隙尺寸配伍性 孔隙尺寸描述油藏地層孔隙結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，孔隙半徑及其分布有差異。描述孔隙幾何特征的參數(shù)有很多，常用的有孔隙半徑中值r50、等效孔隙半徑req和孔隙喉道半徑rh等?？紫栋霃街兄祌50是累積水銀飽和度與孔隙半徑的關(guān)系曲線上，累積水銀飽和度達(dá)到50%所對(duì)應(yīng)的孔隙半徑值。該參數(shù)通常用壓汞測(cè)毛管壓力曲線的方法來(lái)獲取，測(cè)量操作繁瑣，壓汞后的巖心不能再用，所以應(yīng)用范圍受到限制。等效孔隙半徑req是基于與實(shí)際巖樣具有相同滲流阻力的等效巖樣假設(shè)而提出的描述孔隙幾何特征的參數(shù)[22]，可以用Haagen Poiseuille（哈根—泊稷葉）公式和Darcy（達(dá)西）公式，由巖心滲透率K和孔隙度φ求得：req=（8K/φ） （21）孔隙喉道半徑rh則常用Kozeny Carmen（科澤尼—卡門）公式計(jì)算： rh=[K(1φ)2/Cφ] （22）式中 C——Kozeny常數(shù)，通常取C=；K——水測(cè)滲透率，mm2。 孔隙尺寸及其與顆粒尺寸配伍性大慶地區(qū)主要油田滲透率與孔道半徑中值統(tǒng)計(jì)規(guī)律見(jiàn)圖28。圖28 滲透率與孔隙半徑關(guān)系中值統(tǒng)計(jì)圖28中可以看出，孔隙半徑中值隨滲透率的增加而增大，但二者并非線性關(guān)系。當(dāng)?shù)貙訚B透率為10mm2時(shí)，孔隙直徑可以達(dá)到50mm，適用粒徑大于300目的沸石顆粒。大慶肇州油田采出污泥粒徑分布見(jiàn)表26。表26 污泥顆粒粒徑分布采出污泥顆粒尺寸范圍＜40目40130目130180目180200目＞200目所占百分?jǐn)?shù)從表26可以看出，采出污泥中粒徑大于450mm即＜%，這表明實(shí)際油藏中存在大孔道，它可以讓粒徑大于450mm即＜40目的顆粒順利通過(guò)，并從油井采出。由此可見(jiàn)，在大慶肇州油田，當(dāng)油藏存在特高滲透層時(shí)，沸石調(diào)剖適宜的顆粒粒徑范圍應(yīng)在40目～200目之間。沸石粒徑組成測(cè)試數(shù)據(jù)表明，它由不同直徑的顆粒組成。為了將沸石輸送到調(diào)剖目的層，必須使用攜帶液。由于沸石密度與攜帶液密度間存在較大差異，攜帶液中沸石顆粒勢(shì)必要發(fā)生沉降。如果沉降速度過(guò)快，沸石會(huì)在井筒內(nèi)堆積，影響后續(xù)注入過(guò)程的進(jìn)行。所以，必須采取措施抑制沸石顆粒的沉降速度。理論分析表明，單個(gè)固體顆粒在液體中的沉降速度與顆粒直徑、固液密度差成正比，與液體黏度成反比。當(dāng)液體中存在多個(gè)顆粒時(shí)，還必須考慮顆粒間相互干擾對(duì)沉降速度的影響。據(jù)此推理可知，沸石顆粒在攜帶液中沉降速度的大小主要受沸石含量和液體黏度的影響。當(dāng)沸石粒徑及其分布一定時(shí)，攜帶液中沸石含量與聚合物濃度間應(yīng)存在一個(gè)匹配關(guān)系，以確保沸石能夠順利進(jìn)入地層[2325]。方案一：在攜帶液濃度一定時(shí)(聚合物分子量1700104，CP=1000mg/L、1200mg/L和1400mg/L)，確定沸石顆粒沉降速度與顆粒大小和濃度關(guān)系；方案二：在沸石顆粒大小和濃度一定條件下，確定沸石顆粒沉降速度與攜帶液濃度關(guān)系。沸石顆粒在攜帶液中的沉降速度見(jiàn)表27和28。表27沉降實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（污水）粒徑范圍沸石濃度（%）聚合物濃度（mg/L）沉降速度（mm/s）65目1200140012001400120014001200140065～160目12001400120014001200140012001400160～240目10
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