核磁共振研究聚合物微球调驱微观渗流机理
聚合物微球调驱剂的制备及其在多孔介质中的微观渗流规律
聚合物微球调驱剂的制备及其在多孔介质中的微观渗流规律李欣儒;张雷;张彦明;郑力军【摘要】采用反相微乳液法/乳液法制备了聚合物微球调驱剂,并在微流控芯片中进行了物模实验评价及模拟,分析了聚合物微球调驱剂在岩石孔隙中的输运机理.结果表明:多孔介质的孔隙大于聚合物微球调驱剂直径时,大量微球在微通道中的运移会增加流动阻力及近壁面区域的剪切力;多孔介质的孔隙略大于聚合物微球调驱剂直径时,多个聚合物微球一同进入;在随机生成的多孔介质结构中,微球大颗粒的通过能够导致更大的压力波动,但微球数量越多,滞留情况越严重.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2019(027)006【总页数】5页(P461-464,475)【关键词】聚合物微球;调驱剂;制备;渗流规律;微芯片物模【作者】李欣儒;张雷;张彦明;郑力军【作者单位】西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室,陕西西安710065;西安石油大学西部低渗-特低渗油田开发与治理教育部工程研究中心,陕西西安 710065;陕西科技大学材料科学与工程学院,陕西西安 710021;中石油长庆油田分公司第七采油厂,陕西西安 710021;西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室,陕西西安 710065;中石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】O63;TE39新型颗粒状聚合物，如预交联颗粒凝胶[1]，微凝胶颗粒[2]，聚合物微球[3-4]等，已成为自动提高波及范围和改善剖面的热门驱替剂。
其中聚合物微球颗粒，尤其是最常用的微纳米级凝胶颗粒，相比于传统聚合物溶液和凝胶，转向、调堵性能更好，能够使驱替界面更加均一平衡，从而扩大波及体积并提高采收率。
然而，现阶段对聚合物颗粒在多孔介质中的输运机理尚不清楚，提高采收率成功率较低(约63%)[5]。
Yang等[6-8]认为，微纳尺度凝胶颗粒的调剖堵水效果更好。
鉴于此，本文制备了丙烯酰胺型聚合物微球调驱剂(PCA)，并在微流控芯片中进行了物模实验评价及模拟，分析了聚合物微球调驱剂在岩石孔隙中的输运机理。
聚合物微球渗流实验研究
聚合物微球渗流实验研究王齐禄;陈晓宇;王尤富;王翔【摘要】实验通过用微管中的渗流模型方法,替代传统的填砂模型方法,研究聚合物微球在不同压差情况下在不同直径微管中的流动情况.实验表明:流量与压力梯度存在着正比例关系,如果压力梯度增加,流量也会跟着增大;驱替压力设置成0.6 MPa,温度相等时,流体速度会随着溶液浓度的增加而越来越慢;纯水在5μ.tm和10 μtm 直径的微管里流动的时候,存在启动压力梯度,加入一点聚合物就能很好地消除;通过实验和理论研究表明:使用Kozeny-Carman模型来计算多孔介质的渗透率是可行的;品质好的聚合物微球应该在多孔介质中表现出一定的流动性,进入大孔道后与地层相互作用,最终堵塞大孔道.因此从渗流特征上,好的聚合物微球应该有以下三个标准:微球进入水中以后,其稳定性和分散性都要求表现良好;溶液在5微米及以上微管中具有良好的流动性,不宜堵塞;微球聚合短时间内膨胀(或者变性),起到在大孔道中的封堵效果.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)008【总页数】4页(P1744-1747)【关键词】聚合物微球;渗流;微管;非均质【作者】王齐禄;陈晓宇;王尤富;王翔【作者单位】长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100【正文语种】中文【中图分类】TE357由于我国大部分油田都是陆相沉积，油藏的非均质性较大，并且目前油田大多已经进入开发中后期，含水率已经变得很高。
聚合物驱是提高采收率最简单的一种方法。
从聚合物驱工业化应用几十年里我们认识到：聚合物驱可以降低水相流度，改善流度比，提高波及系数，在一定程度上还可以提高驱油效率。
在聚合物乳液封堵地层作业中，封堵效果的好坏程度是会受聚合物微球注入孔径分布，注入深度和微球具体堵塞情况的影响。
同时，研究表明Darcy定律用来描述低渗透油藏并不精确。
聚合物微球提高低渗油藏渗吸效率微观实验研究
Ｍｉ ｃ ｒ ｏ Ｅｘ ｐｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｎ Ｅｎｈａ ｎ ｃ ｉ ｎｇ Ｉ ｍ ｂｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅｆ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎｃ ｙ ｏ ｆ Ｌｏ ｗ Ｐｅ ｒ ｍｅ ａ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ Ｒｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｉ ｒ ｂ ｙ Ｐｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ Ｍｉ ｃ ｏ ｒ ｏ ｓ ｐｈｅ ｒ ｅ
第４ ６ 卷第 ｌ ２期 ２ ０ １ ７ 年 ｌ ２月
当
代
化
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Ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍ ｐ ｏ ｒ ａ ｒ ｙ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｖ ｏ １ ． ４ ６， Ｎ ｏ ． Ｉ ２ Ｄ ｅ ｃ ｅ ｍｂ ｅ ｒ ，ｈ ｅ ｃ ｒ ｕ ｄ ｅ ｏ ｉ ｌ ｂ ｙ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｉ ｍｂ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｉ ｃ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅ ｈ ａ ｄ ｏ ｂ ｖ ｉ ｏ ｕ ｓ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｌ ｕ ｓ ｔ ｅ ｒ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ａ ｌ ｏ ｉ ｌ ． ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｌ ｅ ｗａ ｓ ｂ ｌ ｏ ｃ ｋ ｅ ｄ ．ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｂ ｉ ｂ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ｉ ｑ ｕ ｉ ｄ ｖ ｏ ｌ ｕ ｍｅ ｗａ ｓ
聚合物微球调剖技术研究与应用
481 地层概况安塞油田主力油藏CⅥ储层属于成岩型为主的沉积-成岩型硬砂质长石细砂岩，储层经受强烈的成岩作用，孔隙结构复杂，压汞资料表明，储层孔喉类型为“小孔隙-细微吼道型”。
油层微裂缝发育，主要发育近东西向和近南北向的天然微裂缝，次向为北东向、北西向。
在原始地层压力下，裂缝成闭合状态，注水后隐裂缝方位为北东-南西向。
主力油层有效厚度可达25.0m，平均有效厚度12.2m，有效孔隙度12.4%，空气渗透率1.29mD。
2 水驱规律及剩余油研究安塞油田主力长6油藏经过30余年注水开发，相继进入中高含水期，注采比高、存水率低，油藏无效注水突出，平面、剖面矛盾突出。
2.1 平面水驱特征 镜下岩心观察显示，呈扁平状的原始沉积颗粒定向排列，这种定向分布决定了孔隙、喉道的形状及各向异性特点，造成水驱单方向性驱替特征突出，降低了平面水驱波及体积和动用程度。
平面动用主要呈“线状分布”，集中在20~30m的主河道砂体中，位于主河道侧翼的水下分流浅河道和水下分流浅滩及分流间湾薄层砂体是剩余油集中分布的区域。
2.2 剖面水驱特征 剖面上受裂缝或渗透率非均质性影响，不同砂体、层段水洗状况及动用差异大。
剩余油集中在低渗及致密层段，具有以下特点：（1）高低水淹段相间分布，油井的水淹主要是由于高渗层段注水“单层突进”。
主要水洗层段的物性相对较好、渗透率较高，物性较差的层段剩余油较为富集。
（2）岩心核磁共振分析，1~10mD的低渗段含油饱和度下降了20.6%，低于0.3mD的致密段下降了8.8%，但主力层段初始油饱高，剩余油饱和度仍大大高于低渗及致密层段。
另外，王窑加密区46口加密井104段水淹段统计资料显示，水淹程度越高相应渗透率高，含油饱和度下降越明显。
3 注入工艺参数优化及效果评价聚合物微球是以丙烯酰胺AM、耐温抗盐共聚单体（AMPH）、交联剂（MBA）为原材料，通过反相乳液聚合法制成的粒径等级不同的交联非线性聚合物。
聚合物微球作为一种有效的调驱剂具有以下特点：（1）耐温、耐盐、能移动、有弹性、不易剪切；（2）初始尺寸小，溶胀速度和变形性可调，能进入地层深部的纳米材料［1］；（3）水化好，水中稳定存在，可实现在线注入；（4）封堵地层孔喉浓度低、用量少、安全环保。
聚合物微球调驱研究
第２８卷第６期张增丽，等：聚合物微球调驱研究文章编号：１００１－３８７３（２００７）０６－０７４９－０３收稿日期：２００６－１２－２１修订日期：２００７－０３－２８作者简介：张增丽（１９８４－），女，山东临沂人，在读硕士研究生，油气田开发，（Ｔｅｌ）０５４６－８３９１１５５（Ｅ－ｍａｉｌ）ｚｅｎｇｌｉｕｐｃ＠１６３．ｃｏｍ．聚合物微球调驱研究张增丽，雷光伦，刘兆年，徐慧，王霞（中国石油大学石油工程学院，山东东营２５７０６１）摘要：亚微米聚合物弹性微球具有在油层孔隙中不断运移、封堵、改变注入水渗流方向的特点，从而能提高注入水波及体积。
介绍了聚合物弹性微球调驱特点，实验研究了在不同矿化度和温度下微球的吸水膨胀规律以及微球在填砂管中的封堵效果。
研究表明，微球具有一定膨胀性，温度越高，矿化度越低，微球膨胀倍数越大；注入微球能显著提高阻力系数，微球含量越高，注入量越大，注入压力越高，后续注水阶段，微球仍能保持较高的残余阻力系数。
关键词：聚合物；波及系数；剖面调整；采收率中图分类号：ＴＥ３５７．４３文献标识码：Ａ调剖是目前应用较多的一种提高采收率的方法，主要有无机颗粒堵剂调剖、预交联体膨堵剂调剖、交联聚合物凝胶调剖等［１］。
目前的颗粒型调剖剂，由于其粒径较大，往往只在水井附近油层起到封堵作用，水会很快绕流再次进入高渗层；交联聚合物凝胶，当后继注入水突破凝胶层后，其对水的阻力会大幅降低，使有效期变短。
这些调剖方法，主要是改善了注水井附近渗流状况，提高了注水井附近的波及体积，而注水井附近剩余油饱和度小，因此提高采收率程度不大。
水驱或聚合物驱后的油田，需要阻力系数更大，提高波及能力更强的提高采收率新技术。
１聚合物弹性微球调驱技术１．１微球外观形态聚合物弹性微球是粒径在０．２￣２０μｍ的活性聚合物凝胶球体。
采用显微镜照相技术对微球的外观形态进行直接观察（图１），由图１可以看出，微球粒度比较均匀，球度高，在溶液中分散性、悬浮性好。
聚合物微球水化动态特征及其渗流特性研究
摘 要: 针对渤海油藏调驱技术实 际 需 求,开 展 了 聚 合 物 微 球 水 化 动 态 特 征 及 其 渗 流 特 性 研 究。 结 果 表 明,
随水化时间延长,聚合物微球吸水膨胀倍数增加,最 终 膨 胀 倍 数 为 4.5 倍 左 右。 当 水 化 时 间 低 于 50h 时,膨 胀 速 度
Abstract: Inorderto meetthepracticalneedsofprofilecontrolandfloodingtechnologyinBohaireservoir,thehydration dynamiccharacteristicsandseepagecharacteristicsofpolymer microspheres werestudiedinthispaper.Resultsindicatethat, withtheprolongingofhydrationtime,theexpansionratioofpolymermicrospheresincreases,andthefinalexpansionratiois about4.5.Whenthehydrationtimeislessthan50h,theexpansionvelocityisfaster,thentheexpansionvelocityslowsdown, paredwiththesizedistributionofmolecularaggregatesinthepolymersolution,the sizedistributionofthetwopolymermicrospheresisrelativelyconcentrated.Theinitialmedianparticlesizeof10# microspheres is4.36μm,andthenreaches20.00μmafterhydrationfor240h.Theinitialmedianparticlesizeof11# microspheresis8.45 μm,andthenreaches40.0μmafterhydrationfor360h.Theexpansionratioisabout4.72.Intheinjectionprocessofpolymer microsphere,theadhesionbetweenparticlesandtheporefilteringeffectcancausetheretentionandtemporarypluggingof polymermicrosphereinthecoreend,whichleadstotheabnormalincreaseofthepressureintheinjectionprocess.Thepolymer microspherescanfurtherhydrationexpandinthecorepore,showingtheseepagecharacteristicsof “migration,trapping,re migrationandretrapping......”. Keywords: Bohaireservoir;Polymermicrospheres;Expansionratio;Sizedistribution;Seepagecharacteristics
纳米聚合物微球调驱封堵机理及现场试验
纳米聚合物微球调驱封堵机理及现场试验易萍;周广卿;王石头;张荣;曹毅【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(033)003【摘要】为了明确WQ纳米聚合物微球微观结构、粒径随时间的变化规律、调驱封堵机理以及现场应用效果,应用光学显微镜、扫描电镜、激光粒度仪、调驱封堵物理模拟实验等测试方法及手段并结合现场试验对WQ聚合物微球进行了系统研究.结果表明:随着水化时间延长,WQ纳米聚合物微球粒径逐渐增大,长链分子相互缠绕发生团聚作用,微球粒径出现分级;在不同的储层物性条件下,不同粒径微球调驱封堵效果差异很大,小粒径微球进入高渗层深部滞留、膨胀,增大了高渗层比表面积,降低了高渗层渗透率,其调驱适应性明显优于大粒径微球的调驱适应性.现场应用情况结果表明,姬塬油田B102区块5个井组单日总产油量增加5.2 t,综合含水率下降5%,调驱增产效果明显.【总页数】6页(P86-91)【作者】易萍;周广卿;王石头;张荣;曹毅【作者单位】中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安 710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安 710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安 710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安 710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安 710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安 710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;西安石油大学石油工程学院,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TE357【相关文献】1.聚合物微球调驱在高温高盐油藏的研究与现场试验 [J], 刘敏;张良涛;陈庆华2.基于毛细管模型的纳米聚合物微球深部调驱机理 [J], 赵文景; 赵鹏云; 杨海恩; 赵倩云3.纳米聚合物微球对高渗透介质封堵效果评价及作用机理 [J], 刘娅菲;杨静雯;姚婷玮;周德胜;陈硕思4.聚合物微球性能及调驱机理研究 [J], 姚婷玮5.多重介质聚合物微球调驱机理研究及应用 [J], 庄建;张维;梁云;温柔;王学生;张书唯;杨子浩因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
核磁共振谱技术在聚合物领域的研究
核磁共振谱技术在聚合物领域的研究聚合物是当前高分子化学研究的重要领域，其在材料学、生物学、医学等领域有着广泛的应用。
而核磁共振谱技术是一种强大的手段，可以用于对聚合物的结构、成分、性质等进行研究。
本文将介绍核磁共振谱技术在聚合物领域的研究进展与应用。
一、核磁共振谱技术简介核磁共振谱技术是通过核磁共振现象来分析物质结构的一种手段。
物质分子经过强磁场作用，核自旋磁矩会发生共振吸收放射现象，形成谱线。
通过谱线的位置、强度、形状等信息可以得知分子的结构、成分、环境等信息。
目前核磁共振谱技术在有机化学、生物化学、物理化学、材料科学等领域都有着广泛的应用。
二、核磁共振谱技术在聚合物领域的应用1.结构表征在聚合物的研究中，了解其分子结构的变化与性质的关系是非常重要的。
核磁共振谱技术可以用于聚合物结构表征，如聚合物的单体组成、链结构、分子量分布等。
比如，对聚丙烯样品进行谱线测量，可以观察到甲基、亚甲基、丙烯基、苯乙烯基等基团的信号，并得出聚合物的分子量和分子量分布等信息。
2.研究反应过程聚合反应过程的控制和优化也是聚合物研究的重要内容之一。
核磁共振谱技术可以用于研究聚合反应机理和反应过程中的物质转化情况，如反应物消耗情况、产物生成情况等。
通过观察谱线的变化和产物的含量，可以了解不同反应条件、催化剂、单体结构等对反应的影响。
3.性质研究聚合物的性质研究也是聚合物领域的热点之一。
核磁共振谱技术可以用于研究聚合物的热力学和动力学性质。
比如，通过分析聚合物样品的自由体积和链统计长度等参数，可以得出聚合物间的相互作用力和溶解度等性质。
三、核磁共振谱技术在聚合物领域的最新研究近年来，核磁共振谱技术在聚合物领域得到了广泛的应用和发展。
以下是其中的几个最新研究方向：1.端基结构控制聚合物链端结构的控制是调节聚合物性质的重要手段。
近年来，一些新的聚合物链端结构控制和检测方法被提出。
例如，通过核磁共振化学位移电荷效应等技术实现了对苯环端基结构的控制和识别。
纳米聚合物微球与低矿化度水复合调驱效果评价及作用机理
纳米聚合物微球与低矿化度水复合调驱效果评价及作用机理袁伟峰;杨钰龙;侯吉瑞;程婷婷
【期刊名称】《油田化学》
【年(卷),期】2022(39)1
【摘要】低渗透油藏注水开发过程中注入水窜逸严重,开发后期仍存在大量剩余油。
聚合物微球驱和低矿化度水驱是油藏深部调驱的两种有效手段,前者侧重调剖,后者
侧重驱油,两者结合有望达到兼具调剖和驱油的双重效果。
通过岩心驱替实验对纳
米聚合物微球与低矿化度水复合调驱效果进行评价,并利用核磁共振T_(2)谱和成像测试,揭示岩心驱油过程中不同尺寸孔隙中原油动用程度和驱油机理。
结果表明,微
球能够有效封堵水窜通道,改变注入流体流动方向,使低矿化度水进入中小孔隙,提高波及效率和驱油效率,且注入水矿化度越低,中小孔隙中的原油动用程度越高。
提高
微球浓度和降低注入流体矿化度均会增强微球封堵效果,引起注入压力增加和采收
率显著提高。
低矿化度水与纳米聚合物微球协同增效驱油具有提高低渗透油藏采收率的潜力。
【总页数】7页(P39-45)
【作者】袁伟峰;杨钰龙;侯吉瑞;程婷婷
【作者单位】中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院;重庆科技学院石油与天然气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.46
【相关文献】
1.聚合物纳米微球调驱技术在低渗透油田的应用及效果
2.聚合物纳米微球调驱技术在低渗透油田的应用及效果
3.纳米聚合物微球对高渗透介质封堵效果评价及作用机理
4.低渗油藏用聚合物微球/表面活性剂复合调驱体系
5.纳米聚合物微球/表面活性剂复合调驱体系评价及应用
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聚合物微球提高低渗油藏渗吸效率微观实验研究
聚合物微球提高低渗油藏渗吸效率微观实验研究杨明达【摘要】In order to study the effect of polymer microsphere on the imbibition recovery inlow permeability reservoirs, the physical simulation and microscopic experiments were used to analyze the production of remaining oil by polymer microsphere, and the best effect of imbibition was studied. The results showed that the solution with polymer microsphere to EOR of imbibiiton played an important role compared with the solution without polymer microsphere, the recovery was 14%~15%. The process of imbibition mainly depended on the action of gravity to replace the crude oil by reverse imbibition. The microscopic experiments proved that the polymer microsphere had obvious effect on the production of cluster residual oil, the hole was blocked, the imbibition liquid volume was increased and the recovery was improved.%为了研究聚合物微球对低渗油藏渗吸采收率的作用效果,通过物理模拟实验和微观实验的方法分析了聚合物微球对剩余油的动用情况,研究了岩心自发渗吸的最佳效果.结果表明:带有聚合物微球的溶液与未加入聚合物微球的溶液相比对提高采收率起到了一定的作用,采收率在14%~15%,渗吸过程主要靠重力的作用凭借逆向渗吸的方式将原油置换出来.从微观实验可以看出聚合物微球对动用簇状剩余油有明显效果,对孔道进行了封堵,提高了渗吸液的波及体积,进而提高了采收率.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)012【总页数】4页(P2444-2446,2450)【关键词】聚合物微球;微观实验;物理模拟;采收率【作者】杨明达【作者单位】中国石油天然气股份有限公司管道大庆输油气分公司, 黑龙江大庆163000【正文语种】中文【中图分类】TE327目前，我国的大部分油田已经进入到了开采的后期阶段[1]，低渗透砂岩油藏成为了油田开采的主要领域，所以保证低渗透油藏的高效开采，是各大油田的首要任务[2]。
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业 中 的应 用 主要集 中在 ２个 方 面 ： 一 是 核磁 共 振 测 井及解 释评 价 ， 二是低 场核 磁共 振室 内岩心 分析．
核磁共振机理表明 ， 弛豫 时间与孔隙半径成正 比 …． 因此 ， 将弛豫时间转换成孔隙半径 ， 即
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — １ １ — １ ２
周元龙等 ： 核磁共振研究聚合物微球调驱微 观渗流机理
０． ７ ３ ５
— 一
（ １ ） ２ 实验方法与步 骤
２ ． １ 实验 材料 与设 备
式 中： ｒ 为 孔 隙半 径 ， Ｉ ｘ ｍ； 为核磁共 振弛豫 时间，
ｍ ｓ ； ｃ 为转换系数 ， 其值取 １ ． ７ １ ｍ ｓ ／ ／ ｘ ｍ ． 谱转换的 孔隙半径分布 曲线与常规压汞曲线拟合较好 ， 相关
Ｊ ａ ｎ ．２ ０ｌ ３
Ｖ０ ｌ － ２８ Ｎｏ． １
第２ ８卷第 ｌ期
文章 编号 ： １ ６ ７ ３ ０６ － ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ７ ０ — ０ ６
核磁 共振 研 究 聚 合 物微 球 调 驱 微 观渗 流 机 理
周元龙 ， 姜汉桥 ， 王川 ， 桑国强 ， 刘 磊
（ １ ． 中国石油大学 石油工程教育部重点实验室 ， 北京 １ ０ ２ ２ ４ ９ ； ２ ． 中石油 勘探开发研究 院 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ； ３ ． 冀东 油田 陆上作业 区采油六 区， 河北 唐 山 ０ ６ ３ ２ ０ ０ ）
摘要 ： 利用核磁共振研 究聚合物微球调驱渗流机理， 设计 了不同粒径微球的注入 实验 ， 从微观角度 分析 了聚合 物微 球 的驱 油效果 与驱 油机 理 ． 对驱 替后 岩心 不 同直径 孔 隙 内的流体 分布进行 了研 究 ， 得到 了水驱 、 聚合物微 球驱 、 后 续水驱 阶段 驱 出油的孔 径 范 围以及 剩余 油分 布． 实验 结 果表 明 ， 聚合
力强 、 调 剖 和 驱 油 双 重 作 用 的特 点 ． 在 常 规 的驱
化， 就可 以获得 不 同大小 孔 隙中的 流体分 布．
替 实验 中， 只能简单 地 获得岩 心进 、 出 口端 流体 （ 油、 气、 水和调剖剂 ） 的注 入量 和产 出量 ， 无 法 得 到岩 心 内部 流体 的分布 状况 ． 本文 应用 核磁共 振手 段 ， 对 聚合物 微球 深部调 驱 过 程 进行 研 究 ， 揭 示 聚 合 物微 球在 多孔 介质 中 的微 观渗 流规律 以及 驱替 过程 中微 观剩余 油分 布规 律 ， 为油 田开发 调整提 供指 导．
物微 球调 驱 能够有 效动 用岩心 中不 同孔径 中剩余 油． 不 同尺寸 聚合物微 球对 岩心 的适应 性 不 同， 微 米级微球 主要 适 用于 高渗岩 心 ， 纳 米级微球 主要 适 用 于低 渗岩 心．
关 键词 ： 聚合 物微球 调 驱 ； 渗 流机理 ； 核磁 共振
中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ３ ５ ７ ． ４ ６ 文献标 识码 ： Ａ
性 较 高． 定义 核磁 共振 横 向弛豫 时 间小 于 １ ０ ｍｓ 对 应小
（ １ ） 实验用油． 由于油和水都含有氢核 ， 横 向弛 豫时间 难以区分 ， 所以实验 中使用去氢煤油来代
替 原油 ， 黏度 ８ ｍＰ ａ・ Ｓ ． （ ２ ）实 验用 水为 模 拟 大 港 枣 园油 田地 层 水 ， 矿
基金项 目：国家科技重大专项外协子课题“ 海上稠油化学驱油技术” （ 编号 ： ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ２ ４一 Ｏ Ｏ 博 士研 究生 ， 主要从事油气 田开发理论与提高采收率方面的研 究
Ｅ— ｍａ ｉ ｌ ： ｚ ｈｏ ｕｙ ｕ ａ ｎ ｌ ｏ ｎ ｇ ３ ２１ ＠ １ ２ ６．ｃ ｏ ｍ
目前 我 国大 多 数 水驱 开 发 油 田 已进 入 高 含水
后者 可 以获得更 加准 确 多 样 的岩 石 信 息 ， 为 渗 流机 制 的探 讨 以及提 高采 收率 的基础研 究提 供一 种有效 的辅 助方法 ． 核磁 共振横 向弛豫 时间 与 孔 隙大小 成正比， 信号 幅度 的大 小 与 对应 孔 隙 中 的流 体 量 成
核磁 共振 测试 原 理
核磁 共振技 术是 有效认 识储 层 和测试储 层 流体
参 数 的重 要手 段之 一．目前 核磁 共 振 技 术在 石 油 工
弛豫 时间 ／ ｍ ｓ
图 １ 核磁 共振 横 向 弛豫 时 间谱
Ｆｉ ｇ ． １ Ｔｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ＮＭ Ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｒ ｅ ｌ ａ ｘ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｕ ｍ
正 比， 如 图 １所 示． 所 以测 定 横 向弛豫 时 间 的变
和特 高 含 水 开 发 期 ， 注 入 水窜 流 严重 ， 波 及 效 率 低 ． 注水 井调 剖 技 术 可 以 有 效 地 封 堵 高 渗 层 ， 扩
大波及体积 ｊ ． 聚合物微球调剖技术 是近年来
发展 起来 的一 种新 型 深 部调 剖 技 术 ， 能 较好 地 提 高 原 油采 收率 ． 聚合 物微 球 调 剖体 系具 有 耐 温 耐盐 能
２ ０ １ ３年 １ 月
西安石油大学学报（ 自然科学版 ）
Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｘ ｉ ａ ｎ Ｓ ｈ ｉ ｙ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
化度 ９ ０ ２ ９ ｍｇ ／ Ｌ ．
孔隙 ， ｌ ０～５ ０ ｍ ｓ 对应 中孔隙 ， 大于 ５ ０ ｍ ｓ 对应大孔 隙， 相 应 的孔 喉 半 径小 于 ４ ． ３ ｍ、 ４ ． ３ ～２ １ ． ５ ｍ、