水解聚丙烯酰胺溶液松弛时间表征方法研究
2014-11-22吴淑云中石油大庆油田有限责任公司石油勘探开发研究院黑龙江大庆163712
吴淑云(中石油大庆油田有限责任公司石油勘探开发研究院,黑龙江 大庆 163712)
水解聚丙烯酰胺被广泛用于聚合物驱油及复合驱驱油过程中。水解聚丙烯酰胺溶液在孔隙介质中流动的一个重要特性是,中低流动速度下剪切变稀,但在超过某一速度后,聚合物分子在通过一系列岩石体和孔喉时,在流动领域会有拉伸和收缩发生。如果流动速度太高,聚合物分子没有足够的松弛时间去伸展,以适应流动,这种弹性应变导致其表观黏度升高(这种现象通常被称为剪切增稠)。在给定的剪切速率下分子量较高的水解聚丙烯酰胺比低分子量的剪切增稠行为更显著。以往所应用的聚合物分子量较低,这种剪切增稠现象不明显,随着所应用的聚合物分子量的提高,人们意识到剪切增稠行为的重要性。近年来一些学者建立了新的聚合物驱油数学模型。例如,Mojdeh Delshad建立的模型包含了聚合物溶液在孔隙介质中剪切变稀和剪切增稠两部分。其中,剪切增稠部分由宏观流变测量得到的聚合物的分子松弛时间来量化[1~4]。
表征聚合物分子松弛时间的方法有很多,Mojdeh Delshad提出了以下几种聚合物分子松弛时间模型:G′ 与G″交点(G′and G″cross-over point)模型、Rouse模型、珠簧(bead-spring)模型、非线性弹性哑铃(the none-linear elastic dumbell bead)模型、固定频率松弛时间(relaxation time at a fixed frequency)模型和爬杆高度(the rod-climbing height)模型[4]。除了 Mojdeh Delshad提出的这几种聚合物分子松弛时间模型外,Carreau模型和指数模型也可以被用来计算松弛时间[5,6]。
文献报道松弛时间(τ)与聚合物分子量(Μ)的关系为τ∝M3[7]。在现……
