粘弹性流体对提高采收率起作用的机理是聚合物溶液的¹“海棉效应”,即可以在孔隙中胀、缩并将孔隙边缘的油“扫”出来和º孔壁处的速度梯度高,可以使油膜变薄。水不是粘弹性流体,¹没有“海棉效应”,因此不能把孔隙边缘的油扫出来:º孔壁处的速度梯度也低,不能再把油膜变薄。“海棉效应”是把孔隙中的残余油扫出来的原因。室内研究和分析表明,牛顿流体和粘弹性流体驱动残余油的力的方向也不同。
对牛顿流体,驱动力是垂直作用在油水界面上并把油滴推出来;粘弹性流体驱动残余油的“海棉效应”和孔壁处的高速度梯度所产生的力都是平行于油水界面的,这个力不克服毛管力而是将孔隙中的还有流动能力的油扫的更彻底以便达到一个较低的残余油饱和度。既然牛顿流体与粘弹性流体驱油的作用力的方向不同,因此适用于牛顿流体的毛管数与残余油饱和度的关系也就不能用于粘弹性流体。其定量关系正在深入研究之中。孔隙中的各种油滴和簇状油都可以被平行于油水界面的这个力“扫”出来。
以亲水岩石为例:¹盲端中的油滴只有一端与聚合物溶液接触,在接¹盲端中的油滴只有一端与聚合物溶液接触,在接触面有一个毛管力束缚油滴,接触面是“针形”的:º一个孔隙中的油滴多方向被聚合物溶液包围,外部都是小孔隙,在小孔隙中与水基驱替液接触而产生很大的毛管力将它束缚,其形状像一个“水雷”;»簇状油是许多个核心中的油被更多的小孔隙所包围并被束缚,其形状像一个“海参”。
在上述3种类型的残余油中,只要在其外围与粘弹性流体接触的多个小孔隙中的一个小孔隙的油被“扫”出来,部分或整个油滴就有可能被采出来。亲油岩石有类似于上种类型的残余油,驱替过程类似。此外,亲油岩石还有;¼第4种类型残余油,即油膜,聚合物溶液也可以把油膜中的一部分驱替走。既然所有滴状(块状)和油膜状残余油都可以被聚合物溶液部分地驱替走,因此聚合物可以提高驱油效率。提高驱油效率的机理不是传统牛顿流体力学的力,而是由于聚合物溶液中的分子互相缠绕而产生了喷油厂家www.rongrun.net“海棉效应”以及由此而派生的孔壁高速度梯度。
2高浓聚合物驱油弹性驱油效率的计算方法
不同类型的聚合物溶液在多孔介质中流动时,雷诺数Re、综合阻力系数Rs、德博拉数ND。以及剪切速率丫之间的关系有不同的变化规律。对具有粘弹性的聚合物溶液进行的实验中,在Re较小时,RS随Re的增加而上升。Rs的这种变化规律被认为是聚合物溶液的弹性所致,Re较大时,弹性开始表现出来,从而增加了流动阻力。德博拉数的计算方程与剪切速率的计算方程很相似,NDe和丫都止比于渗流速度p,在对每一块岩心进行的实验中,只有速度和压差是变量,除黄原胶溶液残余阻力系数随速度变化外,两个方程中的其他参数都为常数。因此可以推测,Rs一丫曲线的形态与Rs一NDe曲线相似。对于黄原胶溶液,因RS保持为常数,所以即使残余阻力系数参加了剪切速率的计算,Rs一丫曲线仍为近似水平的曲线。不难得出黄原胶的Rs一NDe曲线也有与之相似的形态,这种形态说明,与H队M溶液相比,黄原胶溶液在多孔介质中不显弹性。
对于粘弹性聚合物溶液,它的的驱油效率在宏观上可以看作粘性粘度和弹性粘度共同驱替地层原油提高采收率的结果从而提高了聚合物的驱油效率,由于粘弹性聚合物粘性驱油的机理都是改变了油水流度比,可以认为,同为聚合物的黄原胶溶液秘H队M溶液的粘性粘度的驱油效率是一样的。对T.已知通过室内物理模拟实验求得总的驱油效率及相同粘性粘度的黄原胶溶液的驱油效率(也可看作H队M溶液的粘性粘度的驱油效率)从而可以得出具有粘弹性的聚合物溶液的弹性粘度驱油效率。
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