采油化学剂研究进展0624)汇总PPT课件下载推荐.ppt
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以黄原胶(黄胞胶,XanthanGumXC)为代表,(水溶性生物聚合物,较早);
合成聚合物:
以聚丙烯酰胺(PAM)为代表,主要为HPAM(部分水解)。
1.聚合物驱油现状及存在的问题,
(一)驱油聚合物化学进展,二、提高采收率化学剂概论,(3)发展与应用现状1959年提出:
增加注入水的粘度改善水驱波及效率;
1964年:
首次开始聚合物驱油实验研究;
20世纪70年代末至80年代初:
聚驱研究与应用达到发展的高潮时期。
美国:
很多矿场试验,但平均采收率只有4.9%,经济效益差。
之后,试验规模减小,但室内研究却一直没有停止。
国外对聚驱的认识:
一般否定,“只增大波及体积,不增加驱油效率”。
80年代末形成,但95年欧洲EOR会议上,有报告认为聚驱可行。
(印度、俄罗斯、委内瑞拉等国获得聚驱成功,众说纷纭。
),1.聚合物驱油现状及存在的问题,
(一)驱油聚合物化学进展,二、提高采收率化学剂概论,1.聚合物驱油现状及存在的问题,
(一)驱油聚合物化学进展,二、提高采收率化学剂概论,我国:
20世纪60年代,开始了小型矿场试验;
“七五”“九五”连续攻关,开始工业化矿场应用;
1997年,聚驱产油量居世界首位;
1998年,聚驱项目16个,而同期美国只有10个;
2001年,仅大庆油田,聚驱产油量已达800104t;
2003年,大庆聚驱产油达到1000104t(相当于一个大油田);
聚驱平均采收率10%(大庆:
经济下限为6%7%;
油价20$,280元/t);
对聚驱理论的贡献:
粘弹性可提高微观波及效率(洗油效率提高)。
大庆助剂厂,年产5万吨干粉聚合物;
胜利油田,年产3万吨干粉聚合物;
北京恒聚公司,年产11万吨干粉聚合物,私企。
(一)驱油聚合物化学进展,二、提高采收率化学剂概论,1.聚合物驱油现状及存在的问题,二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,已有聚合物的性能如耐温、耐盐、抗剪切、悬浮性等都不够理想,解决问题的思路有两个:
(1)寻找新的性能优异的替代物;
(2)改进聚合物分子结构,以改善其相应的性能。
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.1天然聚合物方面的研究进展,
(1)硬葡聚糖(Scleroglucan,简称SG),1963年发现,SG具有最好的热稳定性和良好的耐盐性、抗剪切性,实验数据:
105、pH=4.57.5的条件下,粘度100d内保持不变,460d后保持率仍高达8090;
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.1天然聚合物方面的研究进展,
(2)Welan同XC,也属胞外微生物杂多糖,五糖重复单元构成主链。
相同浓度下,增粘能力强于XC,表现出假塑性,粘度受温度和盐的影响小,悬浮性良好。
(3)羟乙基纤维素HEC天然聚合物改性,将纤维素碱化、羟乙基化得到。
优点:
对热稳定(可用于超过93地层);
对盐不敏感;
抗剪切性好。
缺点:
稠化能力差,用量大,导致成本高。
最新信息:
同时羟丙基甲基化,1%浓度达到100010000mPa.s的粘度。
耐温130,售价:
56万RMB(未曾用于驱油)。
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,合成超高分子量HPAM;
改进PAM的分子结构,以改善聚合物的性能。
(1)合成超高分子量聚合物聚合物驱油,油层条件下的保留粘度非常重要,试图通过提高分子量从而获得较高的保留粘度。
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,早期聚驱,规定分子量在1000万以内。
后来发现,分子量高,粘度增大明显,压力提升快,后期一直致力于高分子量聚合物的开发应用。
在此期间,有两种观点出现:
使用不同分子量分布的聚合物,以匹配地层分布的孔隙;
全部使用高分子量,剪切后自然得到低分子量聚合物。
不容回避的关键问题:
分子量越高,越容易发生不可逆机械降解,分子量又降低;
且分子量越高,其无规线团尺寸越大,吸附滞留也更加突出,注聚压力偏高,近井污染严重。
(1)合成超高分子量聚合物,二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,
(2)寻找合适单体,增强主链刚性,增加抗剪切能力,研究属传统思维模式,80年代以来,见诸文献的报道很多。
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,(3)合成两性离子聚合物,两性离子聚合物指链上同时带有正、负两种电荷的聚合物。
具有遇盐增稠的反聚电解质效应。
国外较早提出两性聚合物用作驱油剂,称为EOR第二代共聚物。
最大问题:
单体反应竞聚率有差异,最终很难得到正、负电荷完全相等的产物。
至今,两性离子聚合物在国外仅应用于堵水中,国内除调剖方面应用外,主要应用于钻井液。
调剖在大港、大庆油田应用,俗称“贴膏药”。
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,(4)耐温耐盐单体共聚物,研制主导思想:
研制与Ca2+、Mg2+不产生沉淀、高温下不发生水解或水解缓慢的单体,再将此单体与AM共聚,得到新型聚合物。
(这类聚合物能够真正做到长期抗温抗盐。
),存在的问题:
现有的生产条件(原料,合成方法、生产工艺),生产单体成本太高,聚合活性远低于AM共聚物分子量低、成本高;
只能少量用于特定场合,不能大规模用于三次采油(经济因素)。
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,(5)多元组合共聚物,综合考虑聚合物的特性,设计分子结构,将阴、阳离子单体、耐温耐盐单体、改进性能的刚性单体进行组合共聚,使其同时具有两类或三类聚合物的优点。
这是目前国内外最热门的研究课题。
这类聚合物比单一改性聚合物具有更多优良的性能,应用领域将得到进一步拓宽。
存在的问题:
从耐温耐盐机理上考虑,仍不能克服单独改性聚合物存在的缺点,目前还不能达到三次采油的要求。
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,(6)梳形聚合物,研制思路:
使高分子侧链同时带亲油和亲水基团,由于相互排斥,减少分子内和分子间的卷曲、缠结,分子链在水溶液中排列成“梳子”形状。
理论基础:
仿照生物聚合物分子结构设计合成:
增大分子链刚性和分子结构的规整性,使分子链不易卷曲,增大分子链旋转的水力学半径聚合物的增粘、抗盐能力会得到巨大提高。
性能评价表明:
在盐水中增稠能力比目前国内、外超高分子量HPAM提高50以上。
(成本与普通HPAM接近,油田应用,比HPAM减少用量30%)。
(聚表剂),二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,(7)疏水缔合聚合物,二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题的思路,2.2合成聚合物方面的研究进展,(7)疏水缔合聚合物,赞同的观点:
疏水基团可产生分子内和分于间缔合。
在稀溶液中,大分子主要以分子内缔合的形式使大分子链发生卷曲,流体力学体积减小,特性粘数降低。
当浓度高于临界缔合浓度C*后,大分子链通过疏水缔合作用聚集,形成以分子间缔合为主的超分子结构动态物理交联网络,流体力学体积增大,溶液粘度大幅度升高。
加入电解质和升温,均可增加溶剂的极性,增强疏水缔合作用。
二、提高采收率化学剂概论,
(一)驱油聚合物化学进展,2.从化学角度解决有关问题
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