【ISCO】黄原胶与HPAM溶液在贝雷砂岩中的流变学比较

  EOR）项目具有极端严重影响，其间运用了聚合物溶液。如果在挨近注入井的高速度下聚合物溶液的有用粘度较大，则或许会下降聚合物的注入速率和石油产值。另一方面，如果在储层深处阅历的低速度下聚合物溶液的有用粘度过低，油的置换或许功率不高。在本陈述中，个人会运用Teledyne ISCO 1000X打针泵来检查在两种蕞常用于EOR的聚合物——黄原胶和部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的溶液中，有用粘度（即阻力因子）怎么随流速（其实便是随通量或表观速度）在贝雷砂岩中改变。

  黄原胶的分子量为1500万道尔顿，而部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的分子量为2100万道尔顿，水解度约为30%。两种聚合物均在组成海水中制备（蒸馏水中含4.195%的海盐）。两种状况下的聚合物浓度均为0.1%。

  贝雷砂岩岩心被铸造在金属合金中，每个都有两个内部压力表——一个坐落进口砂面2厘米处，另一个坐落出口砂面2厘米处。岩心分为三部分，中心部分长度为10厘米。岩心的浸透率适当均匀，均匀约为550毫达西。岩心横截面积为11.34平方厘米，孔隙率为0.217，孔隙体积（PV）为36立方厘米。

  四台Teledyne ISCO 1000X打针泵并联（见图1）。这些泵很合适本研讨，由于它们供给了安稳的活动和广泛的速率规模。压力用石英传感器丈量。试验在室温下进行。

  运用一系列不同的速率注入聚合物溶液，以确认多孔介质中的流变学特性。关于两种聚合物，几升溶液被逼经过一个岩心（每种聚合物运用不相同的中心），以139英尺/天的通量模仿现场运用中井筒邻近的剪切状况。然后将流出物以各种速率从头注入同一岩心，以模仿流体从井筒向外径向活动时阅历的通量值。

  关于黄原胶溶液（图2中的实心圆），再注入速率从0.5到32,000立方厘米/小时，转换为通量从0.035到2,222英尺/天，前沿速度从0.16到10,240英尺/天。关于低于10英尺/天的通量值，黄原胶阻力因子（多孔介质中相关于水的表观粘度）很好地契合幂律模型，幂律指数为0.54（即对数-对数图中的斜率为-0.46）。跟着通量增加到10英尺/天以上，阻力因子挨近一个固定值2.5（即在“第二牛顿区”）。咱们的速率只要少量低到能够观察到“榜首牛顿区”。

  关于预剪切的HPAM溶液，聚合物再注入速率从2到8,000立方厘米/小时，转换为通量从0.14到555英尺/天，前沿速度从0.64到2,550英尺/天。图2中的空心圆点制作了这种预剪切HPAM溶液的阻力因子。它们显现了十分细微的剪切稀化行为，斜率为-0.085（幂律指数为0.915）。因而，这种HPAM溶液在多孔介质中的流变学几乎是牛顿流体。

  在同一个中心中（预剪切HPAM被注入的当地），个人会运用通量值规模从0.14到1,110英尺/天注入了新制备的HPAM溶液。图2中的空心三角形制作了这种未剪切聚合物的HPAM阻力因子。阻力因子显现出十分细微的剪切稀化行为，斜率为-0.2（幂律指数为0.8）。这种行为比预剪切HPAM略微剪切稀化一些，但比黄原胶溶液要少得多。

  在蕞低流速（即0.14英尺/天的通量）下，未剪切HPAM的阻力因子是预剪切HPAM的2.9倍，但仍比黄原胶少2.4倍。在低通量下的较大阻力因子是抱负的，由于在储层的大部分区域流体速度较低，大多数石油将在低速度下被置换。

  在注入井周围，流体速度一般较高，因而高速度下的阻力因子会直接影响可注入性。在通量为550英尺/地利，未剪切HPAM的阻力因子与预剪切HPAM的阻力因子根本相同，但比黄原胶的阻力因子高出35%。

  运用Teledyne ISCO 1000X打针泵，咱们以广泛的速率注入黄原胶和HPAM溶液，以确认多孔介质中的流变特性。黄原胶溶液在多孔介质中表现出剪切稀化流变特性，而HPAM溶液则表现出细微的剪切稀化。在地层深处一般阅历的低速度下，黄原胶供给的有用粘度（多孔介质中的阻力因子）比未剪切HPAM高2.4倍，比先经过中心以典型的近井筒通量（139英尺/天）强制经过的HPAM高约7倍。

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