本发明涉及聚合物溶解,具体为一种基于聚合物速溶的传质环组合优选方法。
背景技术:
1、早期开发油田大多已进入开采后期,油气产量逐年递减,含水率不断增高,然而采收率却并未达到理想上限,提高油田采收率技术则被用于解决该现象。国内外最常用的三次采油技术主要有化学驱、热力驱、气驱、混相驱等方法,其中以化学驱应用最为广泛。化学驱是通过向油藏注入化学药剂以改善流体和岩石间的物化特征,如降低界面张力、改善流度比等,从而提高采收率。具体的化学驱包括聚合物驱、表面活性剂驱、碱驱及复合驱,其中聚合物驱因其成本低、驱油效果好而被广泛应用。聚合物驱技术在我国取得了长足发展,形成若干系列产品与配套技术服务。由于聚合物分子尺寸远大于溶剂分子尺寸,聚合物分子运动速度要比溶剂分子慢很多。这一现象造成溶剂分子能够很快渗入聚合物颗粒内部,而聚合物分子向溶剂扩散速度则过于缓慢。故聚合物的溶解过程要比常规小分子物质溶解过程更复杂,溶解时间更长。
2、目前,实现聚合物速溶的方法之一为使用传质环组合,传质环组合通常是利用多种孔径的单一传质环组合而成,其孔径通常为数十到数百微米。在使用传质环组合时,通过较大的压力,将聚合物和水注入,在聚合物通过传质环组合的过程中,聚合物外层逐渐被剥离,导致聚合物外层逐渐被溶解,因此加快了聚合物的溶解速度。然而,通过传质环组合对聚合物进行速溶时,会对聚合物产生剪切,导致聚合物的粘度降低;当聚合物粘度降低至一定程度时,聚合物的驱油能力会急速下降。因此,在实现聚合物快速溶解的前提下,如何确保快速溶解后的聚合物溶液还能维持较高粘度,这成为了传质环组合优选的一大难题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题,本发明提供了一种基于聚合物速溶的传质环组合优选方法,其解决了聚合物溶解时间和粘度保留率矛盾的问题。
2、本发明的具体方案如下:一种基于聚合物速溶的传质环组合优选方法,包括以下步骤:
3、基于物理实验获取目标聚合物的溶解后的粘度;
4、基于聚合物的微观分子模拟,获取目标聚合物在溶解过程中的动态微观粘度;
5、基于聚合物在溶解过程中的动态微观粘度,结合聚合物溶胀颗粒对流量分布的影响,获得聚合物通过多种传质环组合后的表观粘度理论值和速溶评价参数;
6、选出表观粘度理论值和目标聚合物溶解后的粘度值差值不大于15%的传质环组合的集合,并在集合中选取速溶效率最高的传质环组合。
7、有益效果:通过本发明的方法,能够优选出兼顾聚合物粘度和溶解速度的传质环组合,为实际生产提供有力的技术支持;优选出的传质环组合及其分析结论,既可以实现油气田现场聚合物快速溶解配置的注聚工艺优化,又能解决速溶处理后的聚合物溶液粘度大量丧失这一难题,确保了聚合物溶液体系的稳定,促使其正常发挥驱油功能,更符合现场生产实际需要。
1.一种基于聚合物速溶的传质环组合优选方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于物理实验获取目标聚合物在自然溶解后的粘度的步骤包括:取目标聚合物并将其按照一定浓度加入水中,在持续搅拌的条件下,记录其完全溶解后水溶液的粘度。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取动态微观粘度的步骤包括:在分子模拟软件中,建立聚合物溶解的分子模拟模型,同时根据演化计算结果,根据下式计算动态微观粘度:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取聚合物通过传质环组合后的表观粘度理论值通过下式获得:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述μt(dj)通过下式计算:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过下述模型获得聚合物通过传质环组合后的速溶评价参数:
