配注系统管件内驱替液黏度变化与低剪切取样装置研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaoye_1108
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三元复合驱是一种化学驱三次采油技术,它将聚合物、碱、表面活性剂与水配制在一个体系中并注入地下,驱替地层中传统采油方法波及不到的原油。通过加入聚合物提高驱替液黏度,增加驱替液在油层中的波及体积,提高驱替效率,但是驱替液受到一定程度的机械剪切后会出现黏度损失,影响三元复合驱的驱油效果。为了尽可能保持驱替液的黏度,需要掌握驱替液在配注管件中的黏度变化规律并提出有效措施降低黏度损失。针对某弱碱三元复合驱试验站配注流程,建立弯头、三通及变径接头等管件模型,对驱替液在管件内流动时的黏度变化进行数值模拟,发现配注过程中管件直径越小,流速越快,驱替液表观黏度越低,配注流速不宜大于0.20 m/s;弯头曲率半径越小,剪切率越大,应尽可能选用大曲率半径弯头;三通管件中,两侧分流造成的剪切率大于支管分流,直接变径分流造成的剪切率大于过渡变径分流,应尽量避免两侧分流和直接变径分流;变径接头对驱替液产生的剪切率较大,变径比宜低于4:3。针对现有多种取样器剪切率较大、产生废液多及取样效率低等问题,设计了一种新型活塞式低剪切取样器,其入口短管直径为1.5cm,取样腔内径为6cm,长度为16cm,容积为400m L。通过动网格技术对取样过程进行数值模拟,发现当活塞移动速度为0.0053m/s,即活塞用1分钟的时间完成取样流程时,取样腔内样品不受流动剪切,取样腔与入口短管处的剪切可通过设倒圆角喇叭口的方式来优化。活塞采用模块化设计,其控制方式采用螺纹配合,减少了废液产生量且无需通过注水来平衡背压,提高了取样效率。
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