聚丙烯酰胺驱油机理

所属栏目:聚丙烯酰胺行业知识   发布时间:2021-05-02   浏览次数:  次   文章来源:https://www.pam315.com

  聚丙烯酰胺驱油机理:
 
聚丙烯酰胺厂,聚丙烯酰胺价格
 
  1.驱替机理
 
  聚丙烯酰胺水溶液作为驱油剂,也称为稠化水驱或稠化水驱。驱油机理主要是降低水和油的流度比,减少水的指进,实现活塞驱油,从而提高驱油剂的波及指数,从而提高采收率。
 
  水与油的流度比指的是水在油层内的流动度被油在油层内的流动度除,即:
 
  M=(Kω/μω)/(K0/μ0)=λω/λ0
 
  式中:
 
  M——水与油的流速比;
 
  Kω——水的相对渗透率;
 
  μω——水的粘度;
 
  K0——油的相对渗透率;
 
  μ0——油的粘度;
 
  λω——水的流动度(即流速);
 
  λ0——油的流动度。
 
  聚丙烯酰胺是通过增加μω和减少Kω来减少水的流度,从而减少水油流度比。增加μω主要因为聚丙烯酰胺是水活性高分子,而且分子较大,重复链节多,如分子量为5×106的聚丙烯酰胺的链节数有70422个,链节中有亲水基团,如-COONa,在水中都是溶剂化了的,使高聚物分子外面形成溶剂化膜,增加了相对移动时的内摩擦力,同时这些亲水基团在水中解离,产生许多带电荷符号相同的链节,这些链节互相排斥,使聚合物分子更加舒展,因而有更好的增粘能力。
 
  减少Kω主要是由于聚合物在岩石孔隙结构中的滞流。滞流有两种形式,一种是吸附,吸附是指聚合物在分散力、氢键等力的作用下集中在岩石孔隙结构表面的现象。另一种形式是捕集,是指半径小于孔喉半径的随机线圈通过“架桥”停留在喉道外的现象。虽然聚合物分子被截留在孔隙的喉道外,但水仍然可以部分通过这个喉道,所以截留不同于物理堵塞,物理堵塞发生在聚合物分子的随机线圈或其交联体的半径大于孔隙的喉道半径时。物理堵塞后,水无法通过喉咙。由于聚合物在孔隙中停滞,孔隙结构中流体的流动阻力增大,所以K减小。
 
  聚丙烯酰胺溶液属于聚合物溶液,具有空间网络结构和结构粘度。由于聚合物溶液流量增加时网络结构被打破,粘度降低,因此聚合物溶液的流型不属于牛顿流体,属于假塑性流体,有利于注入增粘水驱油。因为向储层注入增粘水时,井筒内流速很高,剪切力大,网络结构被打破,结构粘度消失,有利于减小管内流动阻力。到达地层后,流速降低,网络结构恢复,粘度增加,可使注入物与地层油的流度比接近1,接近活塞驱替,提高注入物波及系数,提高采收率。
 
  聚丙烯酰胺在水中容易水解,也叫部分水解聚丙烯酰胺。部分水解聚丙烯酰胺由于其水溶液可以优先进入出水层(因为水层具有高含水饱和度和高透水性),所以可以选择性地堵水。在出水层中,部分水解聚丙烯酰胺的-CONH2和-COOH可以通过氢键吸附在砂岩表面,而被吸附的部分留在空间中,造成出水层堵塞。部分水解聚丙烯酰胺进入油层,由于砂岩表面被油覆盖,不会堵塞油层。另外,当油和水通过同一通道时,只能阻水而不能阻油。由于部分水解聚丙烯酰胺上的亲水基团-COONa解离,链节带负电产生静电排斥,因此留在空间的未吸附部分伸入水中,对水有很大的流动阻力,起到阻水作用。当油通过吸附了部分水解聚丙烯酰胺的通道时,它不是亲油的,所以分子不能在油中延伸,因此对油的流动阻力很小。堵水时,部分水解聚丙烯酰胺通常配制成100-5000毫克/升的溶液,处理半径一般大于12米。
 
  2.影响因素
 
  (1)聚丙烯酰胺在水中容易水解,也称为部分水解聚丙烯酰胺,其分子量可在1105-107范围内选择,一般为5105-8106。分子量过大,分子间作用力过大,不易溶解,易被剪切降解;但是分子量太小,分子间作用力太小,分子链太短,影响结构粘度的形成和增粘效果。
 
  (2)聚丙烯酰胺中-CONH2水解成-COOH和-COONa的百分比称为水解度。部分水解聚丙烯酰胺的水解度应在0.1%-70%的范围内,一般在1%-45%的范围内,优选在5%-30%的范围内。水解度越大,聚合物中的-首席运营官越多,有利于增加粘度,减少吸附,但不利于聚合物的化学稳定性;相反,如果水解度太小,则-CONH2越多,有利于聚合物的化学稳定性,但-CONH2容易吸附在地层表面,大大增加吸附量,也是不利的。
 
  (3)为了减少聚丙烯酰胺的氧化降解,可以通过溶液脱氧和加入亚硫酸钠将水的含氧量降低到1毫克/升以下。
 
  (4)水的盐度对聚丙烯酰胺溶液的影响很大,盐度增加。盐中的阳离子可以在更近的-首席运营官距离中和其电性质,从而减少部分水解聚丙烯酰胺链节之间的静电排斥,增加卷曲度并降低增粘能力。用于现场溶液制备的水的盐度小于5000毫克/升。
 
  (5)控制pH,不要太小,有利于-首席运营官-和H结合形成-COOH,还可以减少链节之间的静电排斥,降低增粘能力。实验中,pH值不应小于7。
 
  (6)为了减少聚丙烯酰胺在油层表面的吸附,可以使用低分子量的部分水解聚丙烯酰胺水溶液作为前置液,可以先吸附在地层表面,以减少对增粘能力最高的部分水解聚丙烯酰胺的吸附,达到更好的驱油效果。
环保水处理聚丙烯酰胺厂家

热线电话:18838218315

公司座机:0371-64566667

公司邮箱:915783290@qq.com

官方网址:https://www.pam315.com

联系地址:环保水处理工业区

网站备案号:豫ICP备17046100号-7

环保水处理聚丙烯酰胺厂家微信扫码联系我们!
Copyright  ©  2008-2020  环保水处理聚丙烯酰胺厂家  版权所有  All Rights Reserved.