核磁共振研究聚合物微球调驱微观渗流机理

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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

文献标识码：Ａ文章编号：１６７１ — ０４６０（２０１７）１２ — ２４４４ — ０３中图分类号：ＴＥ３２７
ＭｉｃｒｏＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＥｎｈａｎｃｉｎｇＩｍｂｉｂｉｔｉｏｎＥｆｉｃｆｉｅｎｃｙｏｆＬｏｗＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙＲｅｓｅｒｖｏｉｒｂｙＰｏｌｙｍｅｒＭｉｃｏｒｏｓｐｈｅｒｅ
第４６卷第ｌ２期２０１７年ｌ２月
当
代
化
工
ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏ１．４６，Ｎｏ．Ｉ２Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，ｈｅｃｒｕｄｅｏｉｌｂｙｒｅｖｅｒｓｅｉｍｂｉｂｉｔｉｏｎ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｈａｄｏｂｖｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｃｌｕｓｔｅｒｒｅｓｉｄｕａｌｏｉｌ．ｔｈｅｈｏｌｅｗａｓｂｌｏｃｋｅｄ．ｔｈｅｉｍｂｉｂｉｔｉｏｎｌｉｑｕｉｄｖｏｌｕｍｅｗａｓ

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]。

聚合物弹性微球乳液调驱实验研究

聚合物弹性微球乳液调驱实验研究张霞林;周晓君【摘要】针对大多数油田存在非均质性严重、调剖效果不理想的状况,中科院理化所研制了一种暂命名为"聚合物弹性微球乳液"的新型调剖驱油剂.对这种新型用剂进行了3种岩心实验模拟研究:人造短岩心实验表明,在多孔介质中这种新型乳液具有良好的封堵性能和稳定性;人造长岩心实验表明,该调驱剂在多孔介质中呈现出良好的黏弹性和拉伸性,能够起到深部调剖作用;三管并联短岩心非均质实验表明,这种新型乳液不仅能显著地降低高渗通道的分流量,具有良好的调剖效果,还具有较好的驱油效率.对新型乳液不同浓度对驱油效率的影响也进行了研究,表明聚合物弹性微球乳液是一种具有潜力的调剖驱油剂.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2008(030)005【总页数】4页(P89-92)【关键词】聚合物;弹性微球乳液;岩心实验;深部调剖;驱油效率【作者】张霞林;周晓君【作者单位】中国石油勘探开发研究院,北京,100083;中国石油大学石油工程学院,山东东营,257061【正文语种】中文【中图分类】TE357.46聚合物弹性微球用剂（简称PW乳液），化学成分为水解交联聚丙烯酰胺、交联剂、工业白油和表面活性剂以及一些其他的添加剂。

采用反相微乳液的光聚合方法制备，先通过某种聚合制得微乳液种子，然后使单体溶胀，经紫外光射线照射，光引发剂分解产生自由基引发单体聚合，产生聚合反应，最终制得这种较高固相含量的PW乳液。

制备过程中的共聚物单体主要起耐温抗盐及利于微球在水中分散的作用，交联剂使微球在水溶液中形成类球形弹性体。

这种聚合物微球用剂可以吸水膨胀，通过控制微球的组成和结构可以使其具有不同的吸水膨胀速度和膨胀体积。

它是一种介于聚合物和预交联凝胶颗粒之间的新型调驱剂，微球粒径在200 nm～20 µm，它在水中可以溶胀，但在油中不会溶胀。

PW微球乳液在多孔介质里的渗流特性参数，仍使用聚合物溶液的阻力系数和残余阻力系数、突破压力[1]来定义。

低张力聚合物微球调驱机理及注入参数优化

低张力聚合物微球调驱机理及注入参数优化付美龙;张蒙;胡泽文;汪溢;杜伟【摘要】聚合物微球在溶胀以前粒径较小,能随注入水顺利进入油藏深部,在地层高温作用下,聚合物微球吸水溶胀,粒径变大,最后以架桥的方式堵塞地层喉道,实现油藏的深部调剖.在低倍显微镜下观察岩心切面的微球,可以明显看到其运移—架桥—堵塞—变形—突破再运移—再堵塞的调剖过程.宏观机理验证中发现注入聚合物微球后,驱替压力明显上升,证明了堵塞的存在.通过注入参数优选,最后发现0.3％微球和0.5％表面活性剂1:1在0.5 mL/min速度下交替注入0.5 PV,溶胀48 h后的驱油效果最好.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)008【总页数】4页(P1784-1787)【关键词】低张力聚合物微球;驱油机理;参数优化【作者】付美龙;张蒙;胡泽文;汪溢;杜伟【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;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】TQ39;TE397目前，中原油田多数油藏已处于高含水或特高含水开发阶段[1]。

文25东区块属河流相沉积，层内非均质严重,渗透率表现为正韵律特征，渗透率级差＜17倍[2]，突进系数＜3，变异系数＞0.9，总体上表现中等略偏强的层内非均质性[3]。

经过多年注水开发，层内矛盾进一步加剧[4]。

鉴于中原油田地层温度高、地层水矿化度高，常规三次采油技术难以适应。

为解决中原油田含水率高以及采收率低的现状，油田相继开展了CO2吞吐、N2驱、空气驱、合成聚合物驱、交联聚合物驱、微生物采油等项现场试验[1]，但效果都不甚理想。

为了克服严重的层间非均质性，增大注入水的波及面积以及洗油效率，文25东区块引进低张力聚合物微球调驱工艺，实现油田的增产稳产。

聚合物微球调驱技术的实际应用及效果评价

聚合物微球调驱技术的实际应用及效果评价续博; 李泰余; 孟越; 刘超; 吴文超; 李平; 罗强【期刊名称】《《石油化工应用》》【年(卷),期】2019(038)008【总页数】5页(P71-75)【关键词】聚合物微球; 调驱调剖; 增产增效【作者】续博; 李泰余; 孟越; 刘超; 吴文超; 李平; 罗强【作者单位】陕西明德石油科技有限公司陕西西安 710016; 西安中孚凯宏石油科技有限责任公司陕西西安 710016; 中国石油长庆油田分公司第一采油厂陕西西安710016【正文语种】中文【中图分类】TE357.46随着安塞油田注水开发，由于受油藏地层的非均质性影响，同时受层间、平面、层内矛盾和天然裂缝、微裂缝、压裂造成的裂缝、局部高渗带的影响，再者受油藏类型、砂体展布方向、注采井网等因素影响，严重制约了油田的注水效果。

具体表现之一为注水井的注入水沿单向突进，导致水驱波及体积减小，突进方向油井见水后含水迅速上升、产油量大幅度下降，而侧向井地层压力保持水平较低，长期低产低效，严重影响油田整体开发水平。

为了解决上述问题，调剖调驱技术应运而生，并且通过多年的应用实践，能够有效的优化注水效果，提高油田的整体开发水平。

而聚合物微球调驱技术则是在以往的调剖调驱技术上近年来发展起来的一种新型深部调驱技术。

1 储层特征及水淹类型1.1 地质及储层特征安塞油区位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中部，构造由西向东逐渐抬升，砂体呈北东-南西向展布，斜坡上发育东西向、北东-南西向的小型鼻状构造。

开发含油层位主要有长2、长3、长4+5、长6，其中长6 和长2 为主力开采层，为典型的岩性-构造油藏，向东为岩性控制，向西为构造控制，岩心孔隙度在2.0 %～17.16 %，平均值约11.27 %；渗透率在0.1×10-3μm2～38.82×10-3μm2，平均值约1.01×10-3μm2，整体属于特低孔、特低渗储层。

聚合物微球调驱机理研究

聚合物微球调驱机理研究I. 前言- 研究的背景及意义- 研究的目的II. 聚合物微球的制备及表征- 聚合物微球的制备方法- 聚合物微球的表征方法III. 聚合物微球的调驱机理研究- 聚合物微球与油水界面的相互作用- 聚合物微球在油水界面上的分布状态- 聚合物微球的表面性质对调驱效果的影响IV. 聚合物微球的应用- 聚合物微球在油田开发中的应用- 聚合物微球在环境修复中的应用V. 结论与展望- 总结研究结果- 对未来研究方向的展望第一章节：前言一、研究的背景及意义随着现代工业化的发展，石油等化石能源的使用量在不断增加，人类对油田资源的需求也越来越大。

油田开采和输送过程中，常常会遇到油水混合物，而其中的油和水又是难以分离的。

为了提高油田开采效率，减少石油等资源的浪费，研究如何高效而稳定地驱除油水混合物中的油，就变得尤其重要了。

在油田开采中，经常会使用各种化学方法，来调节油水界面的性质，减少油在水中的溶解度，从而将油驱除出水相中。

而聚合物微球作为一种新型的微纳米粒子材料，在调驱油水混合物中具有独特的优势。

因此，对聚合物微球的调驱机理进行深入研究，将有助于掌握油水混合物调驱技术的核心要领，推进聚合物微球在油田开采中的应用，进而提高油田开采效率。

二、研究的目的本论文的目的在于研究聚合物微球在调驱油水混合物中的机理，主要包括聚合物微球与油水界面的相互作用、聚合物微球在油水界面上的分布状态以及聚合物微球表面性质对调驱效果的影响，以期为油田开发中的油水混合物调驱提供理论参考。

具体来说，本论文将进行以下方面的研究：1.制备一定尺寸、分散均匀的聚合物微球，分析微球的形态和分散状态，探究聚合物微球调驱的形态与分散度之间的关系。

2.分析聚合物微球与油水界面的相互作用，研究结合力和表面张力性质在该过程中的作用，解释聚合物微球与油水界面的联系与相互作用。

3.研究聚合物微球在油水界面上的分布状况，探究微球在油水界面上的吸附、扩散、凝聚等过程，揭示微球内外表面特性对在界面上的分布与调驱效果的影响。

聚合物微球性能及调驱机理研究

ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１００４－２７５Ｘ２０２０１１０２聚合物微球性能及调驱机理研究姚婷玮（西安石油大学石油工程学院，陕西　西安　７１００６５）摘　要：聚合物微球具有膨胀性好、耐温耐盐性、抗剪切性以及延迟膨胀等特性，能很好的应用于深部储层调驱技术。

它的初始粒径小，能够随注入液进入地层深部进而水化膨胀至最大体积，对高渗透大孔道产生有效封堵的作用，从而使流体发生微观改向。

随着注入压力的增加，聚合物微球作为一种弹性球体会产生变形，从而继续运移直至下一次封堵，表现出了逐级深部调驱的特性。

关键词：聚合物微球；调驱机理中图分类号：ＴＥ３５７４６文献标识码：Ａ文章编号：１００４－２７５Ｘ（２０２０）１１－００５－０３ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰｏｌｙｍｅｒＭｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓａｎｄＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰｒｏｆｉｌｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＦｌｏｏｄｉｎｇＹａｏＴｉｎｇｗｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ＇ａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈａａｎｘｉＸｉ＇ａｎ７１００６５）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｏｌｙｍｅｒｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓｈａｖｅｇｏｏｄｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓａｌｉｎｉｔｙｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ，ｓｈｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｄｅｌａｙｅｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＩｔｃａｎｂｅｗｅｌｌａｐｐｌｉｅｄｔｏｄｅｅｐｒｅｓｅｒｖｏｉｒｐｒｏｆｉｌｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｌｏｏｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＴｈｅｉｎｉｔｉａｌｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓｉｓｓｍａｌｌＩｔｃａｎｅｘｐａｎｄｔｏｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖｏｌｕｍｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｊｅｃｔｉｏｎｆｌｕｉｄｅｎｔｅｒｉｎｇｔｈｅｄｅｅｐｓｔｒａｔｕｍ，ｆｏｒｍｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｌｕｇｇｉｎｇｆｏｒｈｉｇｈｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｌａｒｇｅｐｏｒｅｃｈａｎｎｅｌｓ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅｆｌｕｉｄｍｉｃｒｏ－ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｃｈａｎｇｅＷｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｎｊｅｃｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｐｏｌｙｍｅｒｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓａｓａｎｅｌａｓｔｉｃｓｐｈｅｒｅｗｉｌｌｄｅｆｏｒｍａｎｄｃｏｎｔｉｎｕｅｔｏｍｉｇｒａｔｅｕｎｔｉｌｔｈｅｎｅｘｔｐｌｕｇｇｉｎｇ，ｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｄｅｅｐｐｒｏｆｉｌｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｌｏｏｄｉｎｇｓｔｅｐｂｙｓｔｅｐＫｅｙｗｏｒｄｓ：ＰｏｌｙｍｅｒＭｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ；ＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＰｒｏｆｉｌｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＦｌｏｏｄｉｎｇ１　聚合物微球的性能评价１１　聚合物微球的粒径聚合物微球粒径的影响因素有时间、矿化度、温度等。

核磁共振研究聚合物微球调驱微观渗流机理

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【摘要】The profile control and flooding experiments of polymer microsphere of different grain size are carried out using the artificial cores with different permeability,and the displacement results and displacement mechanisms are studied by NMR. Fluid distributions in the core pores of different size ranges after water flooding,polymer microsphere flooding and subsequent water flooding are analyzed by NMR spectroscopy,and the recovery rates of the core pores of different size ranges after water flooding,polymer microsphere flooding and subsequent water flooding are obtained. It is shown that the remaining oil in the pores of different size ranges can be driven out by polymer microsphere profile control and flooding,but the polymer microsphere of different size is suitable to the cores of different permeability. The microsphere of micrometer size is suitable to high permeability cores,and the microsphere of nanometer size is suitable to low permeability cores.%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.【期刊名称】《西安石油大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(028)001【总页数】6页(P70-75)【关键词】聚合物微球调驱;渗流机理;核磁共振【作者】周元龙;姜汉桥;王川;桑国强;刘磊【作者单位】中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京 102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京 102249;中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京 102249;中石油勘探开发研究院,北京 100083;冀东油田陆上作业区采油六区,河北唐山 063200【正文语种】中文【中图分类】TE357.46目前我国大多数水驱开发油田已进入高含水和特高含水开发期，注入水窜流严重，波及效率低［1］.注水井调剖技术可以有效地封堵高渗层，扩大波及体积［2］.聚合物微球调剖技术［3-4］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力强、调剖和驱油双重作用的特点［5］.在常规的驱替实验中，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［6-7］，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.1 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业中的应用主要集中在2个方面［8］: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.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T2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正比，如图1所示.所以测定横向弛豫时间T2的变化，就可以获得不同大小孔隙中的流体分布.图1 核磁共振横向弛豫时间谱Fig.1 Typical NMR transverse relaxation time spectrum核磁共振机理表明，弛豫时间与孔隙半径成正比［9-11］.因此，将弛豫时间转换成孔隙半径，即式中:r为孔隙半径，μm;T2为核磁共振弛豫时间，ms;C为转换系数，其值取1.71 ms/μm.T2谱转换的孔隙半径分布曲线与常规压汞曲线拟合较好，相关性较高.定义核磁共振横向弛豫时间小于10 ms对应小孔隙，10～50 ms对应中孔隙，大于50 ms对应大孔隙，相应的孔喉半径小于4.3 μm、4.3 ～ 21.5 μm、大于21.5μm.各孔隙区间T2谱幅度和与整个岩心T2谱幅度和的比即为各区间对应的含水饱和度，进而可以计算出各孔隙喉道区间内含油饱和度和采出程度［12］.2 实验方法与步骤2.1 实验材料与设备(1)实验用油.由于油和水都含有氢核，横向弛豫时间T2难以区分，所以实验中使用去氢煤油来代替原油，黏度8 mPa·s.(2)实验用水为模拟大港枣园油田地层水，矿化度9 029 mg/L.(3)化学药剂.SMG聚合物微米级及纳米级微球，微球的原始尺寸用扫描电镜观察，微球的溶胀尺寸用激光衍射仪测定，具体性能指标如表1所示.(4)模型.一维圆形物理模型，采用环氧树脂胶结石英砂经压力机压制而成，岩心参数见表2.表1 聚合物微球参数Tab.1 Parameters of polymer microsphere?表2 岩心参数Tab.2 Permeability and porosity of cores?(5)实验设备有电子天平、平流泵、布氏黏度计、岩心夹持器、SPEC—023核磁共振渗流实验分析仪.分析仪主要测试参数为:磁场主频9.38 MHz，回波时间300μs，等待时间3 000 ms，回波个数1 024，扫描次数64.2.2 实验步骤实验温度为室温20℃，恒定驱替流量(0.3 mL/min)，实验步骤如下:(1)将岩样烘干，称量岩心干重，测量长度及直径，测量岩样的气测渗透率.(2)岩样抽真空饱和地层水，称量湿重，计算孔隙度，用核磁共振测试其饱和水状态的T2谱图.(3)饱和模拟油，建立束缚水，用核磁共振测试其束缚水状态的T2谱图.(4)采用恒定速度进行水驱油至含水98%，记录油水产出量、压力及T2谱图.(5)1号岩心和3号岩心注入SMG微米级微球0.3 PV，2号岩心注入 SMG 纳米级微球0.3 PV，对每块岩心进行核磁共振测量，记录T2谱图.(6)后续水驱至含水98%，核磁共振测量其残余油状态下的T2谱图.图2 1号岩心不同驱替阶段核磁共振图谱Fig.2 NMR spectra of 1#core in different displacement periods3 结果与讨论3.1 第一组岩心核磁共振结果1号岩心为高渗透岩心，核磁共振谱线如图2所示，大部分孔径大于20μm，水驱时8～110μm孔隙内油均减少，但40～110μm孔隙内谱线减少最大，该孔径范围驱出的油最多，对水驱采收率的贡献最大.注入SMG微米级微球时，微球主要进入20μm以上的孔隙，同时启动了8～50μm孔隙中的油，在封堵的同时起到了驱油的作用.后续水驱时，8～110 μm孔隙的油都继续减少，50～70μm孔隙内的油减少最多.1号岩心不同驱替阶段各喉道区间含油饱和度分布如图3所示，在水驱油阶段所有孔隙的含油饱和度降低了26.68%，其中大孔隙中的含油饱和度降低较多.在微米微球驱阶段，所有孔隙的饱和度降低了4.3%，中孔隙中含油饱和度降低较多，微米微球有效驱替了中孔隙中的原油.后续水驱阶段所有孔隙的饱和度降低了14.44%，大孔隙中饱和度降低最多，说明由于微米微球的封堵作用，使得水在大孔隙中的有效波及范围扩大.图3 1号岩心不同驱替阶段各喉道区间含油饱和度Fig.3 Oil saturation of different throat size intervals of 1#core in different displace periods2号岩心为高渗透岩心，核磁共振谱线如图4所示，大部分孔径大于20μm，水驱时8～110μm孔隙内油均减少，40～110μm孔隙内油减少最多，驱油效率高.由纳米微球调驱谱线可以看出，微球主要进入20μm以上的孔隙，同时使部分油进入小于8 μm的孔隙中.后续水驱时，50～80μm孔隙的油都继续减少，同时驱出了进入小于8μm孔隙中的油.图4 2号岩心不同驱替阶段核磁共振图谱Fig.4 NMR spectra of 2#core in different displacement periods如图5所示，在水驱阶段2号岩心中的含油饱和度下降了26.61%，与1号岩心水驱阶段的驱油效率相当;在纳米微球调驱阶段，所有孔隙中的含油饱和度降低了6.81%，后续水驱阶段，所有孔隙中的饱和度只降低了4.22%，说明纳米微球在高渗岩心中的封堵效果不好，与微米微球相比，不能有效扩大波及体积，启动剩余油.图5 2号岩心不同驱替阶段各喉道区间含油饱和度Fig.5 Oil saturation of different throat size intervals of 2#core in different displace periods在微球调驱阶段和后续水驱阶段，微米微球降低饱和度18.74%，纳米微球降低饱和度11.02%.在高渗岩心中，微米微球的驱油效果为纳米微球的1.5倍左右，说明微米微球与高渗岩心的孔喉匹配性较好.3.2 第二组岩心核磁共振结果3号岩心为低渗透岩心，核磁共振谱线如图6所示，岩心孔径主要分布在8～50μm，水驱时大于5μm孔隙内油均减少，15～50μm孔隙内油减少最多，水未波及到5μm以下孔隙.注入SMG微米级微球时，微球主要进入15μm以上的孔隙，微球调驱驱出了20～50μm孔隙内的剩余油.后续水驱时，20～50μm孔隙的油都继续减少，同时启动了部分5μm以下孔隙里的油.图6 3号岩心不同驱替阶段核磁共振图谱Fig.6 NMR spectra of 3#core in different displacement periods3号岩心不同驱替阶段各喉道区间含油饱和度分布如图7所示，在水驱油阶段所有孔隙的含油饱和度降低了18.15%，中孔隙中的含油饱和度降低较多.在微米微球驱阶段，所有孔隙的含油饱和度降低了5.1%，中孔隙中被驱出的油较多，微米微球有效驱替了中孔隙中的原油.后续水驱阶段所有孔隙的饱和度降低了6.59%，中孔隙中饱和度降低最大.在微米微球驱和后续水驱阶段，所有孔隙中的饱和度只降低了11.65%，说明微球在低渗岩心中的调驱效果不好.图7 3号岩心不同驱替阶段各喉道区间含油饱和度Fig.7 Oil saturation of different throat size intervals of 3#core in different displace periods4号岩心为低渗透岩心，核磁共振谱线如图8所示，岩心孔径主要分布在8～50μm，水驱时大于5μm孔隙内油均减少，但孔径20～50μm孔隙内谱线减少最大，该孔径范围驱出的油最多.注入SMG纳米级微球时，微球主要进入10μm以上的孔隙，驱出了10～45μm孔隙内的剩余油.后续水驱时，10～50μm孔隙的油继续减少.图8 4号岩心不同驱替阶段核磁共振图谱Fig.8 NMR spectra of 4#core in different displacement periods如图9所示，在水驱阶段，4号岩心中的含油饱和度下降了17.45%，与3号岩心水驱阶段的驱油效率相当;而在纳米微球调驱阶段，所有孔隙中的含油饱和度降低了9.17%，中孔隙中的饱和度降低较多;后续水驱阶段，所有孔隙中的饱和度降低13.01%，大孔隙中相对饱和度降低26.08%，相对驱油效果最好.与微米微球相比，在微球调驱和后续水驱阶段，纳米微球驱使得岩心饱和度降低了22.19%，是微米微球的两倍左右，说明纳米微球与低渗岩心的孔喉匹配性较好.图9 4号岩心不同驱替阶段各喉道区间含油饱和度Fig.9 Oil saturation of different throat size intervals of 4#core in different displace periods表3 1号岩心在不同状态下各孔隙喉道区间采出程度Tab.3 Recovery percent of different throat size intervals of 1#core in different displacement periods? 3.3 聚合物微球驱替特征分析从不同聚合物微球在不同岩心孔隙区间的绝对采出程度、相对采出程度等方面，对水驱油过程、聚合物微球驱过程、后续水驱过程进行分析，主要特征如下:对于1号和2号高渗岩心，在水驱油状态下，大孔隙中的采出程度最高，分别为28.1%和28.9%，主要是由于大孔隙中含油饱和度较高(图3、5)，驱油效率较高引起的.在微球驱阶段，1号岩心和2号岩心的采出程度分别为5.78%和9.28%(表3、4).这一差异主要是由于在微球驱阶段小孔隙中的采出程度不同引起的，微米微球的采出程度为—1.73%，而纳米微球的采出程度为0.88%;1号岩心中孔隙中的采出程度较高，绝对采出程度和相对采出程度分别为4.63%和20.96%，在2号岩心大孔隙中的采出程度较高，绝对采出程度和相对采出程度分别为6.72%和10.01%.在后续水驱阶段，1号岩心的采出程度为19.4%，大、中、小孔隙中采出程度分别为 14.05%、3.56%、1.79%，2 号岩心的采出程度为5.75%，大、中、小孔隙中采出程度分别为1.43%、1.18%、3.14%.由于纳米微球未能有效封堵较大的孔喉，不能使液流发生改向，未能有效启动大孔隙中的剩余油，从而导致1号岩心比2号岩心的总采出程度高10%左右.对于3#和4#低渗岩心而言，在水驱油状态下，中孔隙中的采出程度最高，分别为14.52%和13.54%(表5、6)，主要是由于中孔隙中含油饱和度(图7、9)较高引起的.在微球驱阶段，3号岩心和4号岩心的采出程度分别为7.31%和12.89%，这一差异主要是由于在微球驱阶段小孔隙中的采出程度不同引起的，微米微球的采出程度为—0.37%，而纳米微球的采出程度为2.10%;中孔隙中的采出程度较高，3号岩心的采出程度和相对采出程度分别为4.83%和8.00%，4号岩心采出程度和相对采出程度分别为8.34%和14.00%.在后续水驱阶段，3号岩心的采出程度为9.32%，大、中、小孔隙中采出程度分别为1.03%、4.70%、3.58%，4 号岩心的采出程度为18.28%，大、中、小孔隙中采出程度分别为4.62%、9.98%、3.68%.总采出程度 3 号岩心比 4号岩心低9%左右，主要是由于微米微球的直径较大，在低渗岩心中易形成堵塞，使得驱油效果不好.表4 2号岩心在不同状态下各孔隙喉道区间采出程度Tab.4 Recovery percent of different throat size intervals of 2#core in different displacement periods? 表5 3号岩心在不同状态下各孔隙喉道区间采出程度Tab.5 Recovery percent of different throat size intervals of 3#core in different displacement periods? 表6 4号岩心在不同状态下各孔隙喉道区间采出程度Tab.6 Recovery percent of different throat size intervals of 4#core in different displacement periods? 同时，从表3和表5中可以看出，无论是高渗岩心还是低渗岩心，在微米微球驱阶段，小孔隙的采出程度都为负数，说明小孔隙中的含油饱和度增加了，而纳米微球驱不存在这一现象.导致这一现象的主要原因是由于微米微球的水动力直径较大(1～80 μm)，使得微米微球在岩心中形成封堵的同时将一部分油挤入到小孔隙中，而纳米微球的水动力学直径较小(0.15～1.00μm)，不会将油挤入小孔隙中.4 结论(1)采用核磁共振手段研究聚合物微球调驱实验，可以得到不同阶段剩余油在不同大小孔隙中的分布规律以及不同孔隙对采出程度的贡献率.(2)在水驱、微球调驱和后续水驱阶段动用了不同孔隙中的油，但总体来说，在每个阶段都是大孔隙中的油动用最多.聚合物微球可以扩大岩心的孔径波及范围，微米微球在岩心中形成封堵的同时将一部分油挤入到小孔隙中.(3)不同尺寸微球对不同渗透率岩心的适应性不同，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.参考文献:［1］熊春明，唐孝芬.国内外堵水调剖技术最新进展及发展趋势［J］.石油勘探与开发，2007，34(1):83-88.XIONG Chun-ming，TANG Xiao-fen.Technologies of water shut-off and profile control:An overview ［J］.Petroleum Exploration and Development，2007，34(1):83-88.［2］白宝君，李宇乡，刘翔鹗.国内外化学堵水调剖技术综述［J］.断块油气田，1998，5(1):1-4.BAI Bao-jun，LI Yu-xiang，LIU Xiang-e.An overview of oil well water plugging＆profile control technologies at home and abroad［J］.Fault-Block oil＆ Gas Field，1998，5(1):1-4.［3］孙焕泉，王涛，肖建洪，等.新型聚合物微球逐级深部调剖技术［J］.油气地质与采收率，2006，13(4):77-79.SUN Huan-quan，WANG Tao，XIAO Jian-hong，et al.Novel technique ofin-depth profile control step by step by polymer microspheres［J］.Petroleum Geology and Recovery Efficency，2006，13(4):77-79. ［4］贾晓飞，雷光伦，李会荣，等.孔喉尺度聚合物弹性微球膨胀性能研究［J］.石油钻探技术，2009，37(6):87-90.JIA Xiao-fei，LEI Guang-lun，LI Hui-rong，et al.A study on water-swelling property of pore-scale elastic polymer microsphere［J］.Petroleum Drilling Techniques，2009，37(6):87-90.［5］雷光伦，郑家朋.孔喉尺度聚合物微球的合成及全程调剖驱油新技术研究［J］.中国石油大学学报:自然科学版，2007，31(1):87-90.LEI Guang-lun，ZHENG posing of porescale polymer microsphere and its application in improving oil recovery by profile control ［J］.Journal of China University of Petroleum:Edition of Natural Science，2007，31(1):87-90.［6］胡志明，郭和坤，熊伟.核磁共振技术采油机理［J］.辽宁工程技术大学学报:自然科学版，2009，28(S1):38-40.HU Zhi-ming，GUO He-kun，XIONG Wei.Oil recovery mechanism using nuclear magnetic resonance technology［J］.Journal of Liaoning Technical University:Natural Science，2009，28(S1):38-40.［7］邓瑞健.核磁共振技术在水驱油实验中的应用［J］.断块油气田，2002，9(4):33-36.Deng Rui-jian.Application of nuclear magnetic resonance imaging technology in water driving oil experiment［J］.Fault-Block Oil＆ Gas Field，2002，9(4):33-36.［8］肖立志.我国核磁共振测井应用中的若干重要问题［J］.测井技术，2007，30(5):401-407.XIAO Li-zhi.Some important issues for NMR logging applications in China ［J］.Well Logging Technology，2007，30(5):401-407.［9］运华云，赵文杰，周灿灿，等.利用 T2分布进行岩石孔隙结构研究［J］.测井技术，2002，26(1):18-21.YUN Hua-yun，ZHAOWen-jie，ZHOU Can-can，et al.Researching rock pore structure with T2 distribution ［J］.Well Logging Technology，2002，26(1):18-21.［10］何雨丹，毛志强，肖立志，等.核磁共振 T2分布评价岩石孔径分布的改进方法［J］.地球物理学报，2005，48(2):737-742.HE Yu-dan，MAO Zhi-qiang，XIAO Li-zhi，et al.An improved method of using NMR T2 distribution to evaluate pore size distribution ［J］.Chinese Journal of Geophysics，2005，48(2):737-742.［11］李海波，朱巨义，郭和坤.核磁共振T2谱换算孔隙半径分布方法研究［J］.波谱学杂志，2008，25(2):273-279.LI Hai-bo，ZHU Ju-yi，GUO He-kun.Methods for calculating pore radius distribution in rock from NMR T2 spectra［J］.Chinese Journal of Magnetic Resonance，2008，25(2):273-279.［12］毛伟，贾红兵，杜朋举.核磁共振技术在油水两相渗流特征研究中的应用［J］.特种油气藏，2011，18(6):103-105.MAO Wei，JIA Hong-bing，DU Peng-ju.Application of NMR in the study of oil/water two phase flow［J］.Special Oil＆ Gas Reservoirs，2011，18(6):103-105.。

聚合物微球调驱机理研究

2 01 3年 11 月
衣哲．聚合物微球调驱机理研究
聚合物微球调驱机理研究
衣哲
( 中国石化胜利油田采油工艺研究院，山东东营257000)
[ 摘要] 通过室内渗滤评价实验和核磁共振实验，研究了多孔介质不同渗透率条件下聚合物微球调剖效果规律，分析了规律产生的原因。结果表明，多孔介质平均渗透率适当时，聚合物微球可以达到最佳调驱效果，超出这一范围效果将变差。通过岩心驱替核磁共振分析实验进一步揭示其作用机理，即聚合物微球粒径应与孔喉尺寸匹配。聚合物微球粒径过大或过小，都不能达到最佳调驱效果：粒径过大，可注入性变差；粒径过小，则不能有效封堵优势通道。
精细石油化工进展
第14卷第6期
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ADVANCES I N FI NE PETROCHEMI CALS
能达到最佳封堵效果。
2核磁共振实验分析 2．1 核磁共振技术原理
核磁共振技术通过定量检测流体中氢原子信号，统计计算含氢流体体积。石油领域中，通过特定技术手段屏蔽模拟油氢原子信号，计算模拟水含水饱和度。
1) 将不同渗透率( J | })的岩心分别抽真空饱和水，测定孔隙体积，计算孔隙度，测咒谱；
2) 饱和模拟油，计算含油饱和度，测疋谱； 3) 以0．3 mL／mi n的注入速率水驱至含水 98％，记录产液量、产油量，计算采收率，测咒谱； 4) 注入调驱剂( 3 000 mg／L，0．3 VP) ； 5) 后续水驱至含水率98％，记录产液量、产油量，计算采收率，测疋谱。 2．4结果与分析根据核磁共振实验结果，绘制各级孑L隙剩余油饱和度变化图和采出程度图。 1) l | }=0．106 I xm2。核磁共振实验结果见图 3，各级孔隙剩余油饱和度变化见图4，采出程度见图5。可以看到，后续水驱与水驱“信号幅度一弛豫时间”曲线基本重合；在大孔隙( 疋≥100 ms ) 和小孔隙( 咒≤10 ms ) 中，后续水驱与水驱剩

核磁共振聚合物可用于解析高分子材料的结构与性能

核磁共振聚合物可用于解析高分子材料的结构与性能
核磁共振聚合物是利用核磁共振技术对聚合物进行结构分析和性能研究的材料。

核磁共振技术基于核自旋的量子性质，通过对样品施加外部磁场和射频脉冲，测量样品中核自旋的共振频率和强度，从而获得关于聚合物结构和性质的信息。

它能够提供关于聚合物分子结构、化学环境、动力学行为和物理性质的信息，为聚合物研究提供了重要的支持。

随着技术的不断发展，核磁共振聚合物将继续在聚合物科学和工程领域发挥重要作用，推动聚合物材料的创新和应用。

核磁共振聚合物的应用：
1.可以提供聚合物的分子结构和化学环境的信息，如官能团的类型、相对位置和取代基的分布等。

这对于研究聚合物的合成方法、反应机理和结构性能关系具有重要意义。

2.可以用于研究聚合物的动力学行为，如链段运动、分子扭曲和自由体积等。

通过测量不同核自旋的横向弛豫时间和纵向弛豫时间，可以揭示聚合物分子运动的速率和方式。

3.还可以用于测量聚合物的物理性质，如熔点、玻璃化转变温度、晶体结构和溶解度等。

这对于了解聚合物的热力学性质和相变行为具有重要意义。

核磁共振聚合物在聚合物研究中的重要性：
1.能够提供聚合物结构与性能之间的关联，帮助研究人员理解聚合物的性质来源，并优化聚合物的性能。

2.通过核磁共振聚合物，可以研究聚合物反应的机理和动力学过程，从而指导聚合物的合成和改性方法。

3.是新型聚合物材料的设计和开发提供了重要的结构和性能信息，有助于开发具有特定功能和性能的高分子材料。