随着克拉玛依油田开发的一直深刻,全体水解聚丙烯酰胺作为优质的化学增添剂被宽泛用 于化学驱油、调剖堵水、压裂等减产措施中,为克拉玛 依油田的原油上产起到很不足道的作用。然而全体水解 聚丙烯酰胺在上述利用内中中,可能产生对油层的伤 害,它重要源于聚合物溶液流经多孔介质时所产生的 吸附作用,当聚合物大分子牢固吸附于岩层的孔隙内 名义时,就会导致油层浸透率升高。聚合物吸附被认 定是确定液体在油藏中固定特点的最不足道成分之一。 海内外钻研表明,聚合物升高浸透率的重要机理,对 于中高浸透层是吸附。在克拉玛依油田,聚合物驱主 要用来中高浸透层油藏,因而白文重要钻研全体水解 聚丙烯酰胺在地层多孔介质中的吸附法则及莫须有成分。因为自然岩心比拟简单,为了弄清聚合物在多孔 介质中的吸附法则,白文选用物性参数与克拉玛依油 藏地层类似的多孔介质来钻研。
重要从全体水解聚丙烯酰胺深浅、热度及岩 性等上面钻研全体水解聚丙烯酰胺在地层多孔介质 中的动态吸附法则。
定然热度下,吸附量与聚合物深浅间的变迁曲线称为等温线。从聚合物动态吸附等温线能够看出,低 深浅时,吸附量随聚合物深浅的增多迅速回升,而后 逐步趋于稳固,该变迁存在典型的朗格谬尔型吸附曲 线特点。综合这一变迁,起因在乎聚合物在于低深浅 时,岩层对聚合物吸附尚未饱和,名义未被聚合物分子占满,吸附量就随聚合物深浅回升较快,但随聚合物深浅进一步增多,吸附趋于饱和后吸附量增多就较 湍急。从吸附等温线的变迁法则还可揣测,聚丙烯酰胺在岩心砂上的吸附以化学作用为主,即是单分子层吸附。
吸附是聚合物与岩层名义彼此作用的后果,因而岩层的性质将莫须有它对聚合物的吸附,其中比名义是很不足道的成分。下结论了多少种岩层矿产的比名义 据,可见,粘土的比名义显然高于岩层,而粘土对聚合 物的吸附也比岩层强。一大批钻研证实,岩层的性质对聚合物的吸附存在上面法则:粘土矿产 > 碳酸盐 > 砂 岩> 石英。
钻研静态吸附比动态吸附可更好地反映理论状况,笔者制备了模仿地层的人工多孔介质,用岩心驱 替尝试来测定聚合物在多孔介质中的静态吸附量,钻研全体水解聚丙烯酰胺的水解度和深浅、地层水矿化度(有机离子的莫须有)、多孔介质的孔隙构造等成分对全体水解聚丙烯酰胺静态吸附的莫须有法则。
取舍相反水解度的全体水解聚丙烯酰胺继续岩心驱替尝试,设置热度为50,综合流出液中全体水解聚丙烯酰胺含量,测定聚丙烯酰胺的 静态吸附量。能够看出,吸附量随着水解度的增大先迅速升高,此后逐趋湍急,说 明水解度是莫须有聚丙烯酰胺吸附量的一个不足道参数。 这一变迁法则可引证为:正常油层岩层的名义带阴电,而水解度的增多使带阴电荷的聚丙烯酰胺分子添补,从而使其与岩层名义的斥力增大,况且水解度的它与岩层名义矿产构成氢键的威力,另外水解度的增 加使聚合物分子的无效体积增大,从而使单位面积上 吸附的分子数缩小,这3种起因均使聚丙烯酰胺的静态吸附量升高。
配置含有相反深浅NaCl的聚丙烯酰胺溶液,依照后面所述的步骤,设置热度为50,测定聚丙烯酰 胺的静态吸附量,能够看出, 有机盐溶液下的聚合物吸附量显然高于去离子蒸馏 水的,且盐深浅增多,聚合物的吸附量也升高,这重要 所以有机盐退出后,失调了聚合物分子的阴电荷,缩小了它与岩层名义的斥力,并使聚合物分子的无效体 积放大,从而使岩层单位面积上可吸附的聚合物分子数目添补。
(1)全体水解聚丙烯酰胺在地层多孔介质中会 产生较重大的吸附景象,其吸附特点为,吸附量随聚 合物深浅的增多迅速回升,而后吸附趋于饱和,变迁 法则存在典型的朗格谬尔型吸附曲线特点,即聚丙烯 酰胺在地层多孔介质中吸附为单分子层吸附。从吸附 等温线的变迁法则能够注明,聚丙烯酰胺在岩心砂上 的吸附机理以化学作用为主;
(2)全体水解聚丙烯酰胺在地层多孔介质中吸 附的莫须有成分:
①吸附量随水解度的增多而显著的升高;
②吸附量随聚合物深浅的增多迅速回升,而后 吸附趋于饱和;
③聚合物吸附量随有机盐深浅的增多而增多;
④浸透率对聚合物吸附有莫须有,随着浸透率的缩小,聚合物吸附量逐步升高,但幅度不大。