張敏

摘要：錦16塊二元復(fù)合驅(qū)是油田公司的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，現(xiàn)場(chǎng)配制的聚丙稀酰胺溶液要通過管道輸送到注入井，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中帶有采用內(nèi)涂層襯管的專用管道以降低材質(zhì)對(duì)溶液粘度的降解做用，投產(chǎn)后針對(duì)地面工程粘度損失高的問題，分別從管線內(nèi)壁、彎頭兩個(gè)方面進(jìn)行專項(xiàng)研究，以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工藝改造。

關(guān)鍵詞：配制條件;熟化時(shí)間;溫度;配制用水;攪拌速度;減少粘損

1.管線對(duì)聚丙烯酰胺溶液粘度的影響

為研究管線對(duì)聚丙烯酰胺溶液的影響機(jī)理，將從螺桿泵打出的溶液流經(jīng)一定長度的管線，在管線的前后兩段分別取樣，通過對(duì)比兩個(gè)樣品，得到該實(shí)驗(yàn)條件下的降解率。然后改變流量和管線長度，研究流量和管線長度對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響規(guī)律。

首先在管線長度L=16m時(shí)的情況下進(jìn)行研究，流量分別設(shè)置為0.12，0.24，0.36，0.48，0.6m3/h。

圖1為流量Q=0.12 m3/h時(shí)入口溶液和入口溶液粘度曲線。從圖中可以看出，入口溶液和出口溶液隨著剪切速率的增加，溶液粘度逐漸下降。另外，在剪切速率v≤11sec-1時(shí)，入口溶液粘度大于出口溶液粘度，但隨著剪切速率的增加，兩者之間的差距逐漸減小。當(dāng)剪切速率超過11sec-1時(shí)，二者幾乎沒有差別。

取旋轉(zhuǎn)流量計(jì)轉(zhuǎn)速為30rpm時(shí)的粘度研究管線對(duì)聚丙烯酰胺溶液的降粘作用。當(dāng)流量Q=0.12 m3/h時(shí)，入口溶液的粘度為1375.8mPa·s，出口粘度為1243.9 mPa·s。降解率：

以同樣的方法算得其它四種流量下的降解率，做降解率隨流量的變化曲線，隨著流量的增加，溶液的降解率也增加，但幅度不斷減小。這是由于，工程經(jīng)驗(yàn)表明，管線對(duì)流經(jīng)管線的溶液剪切速率與溶液流速成一階正比關(guān)系。

改變管線長度，分別為4m，8m，12m，16m，30m，50m，80m，測(cè)量入口溶液和出口溶液的粘度，計(jì)算管線對(duì)聚丙烯酰胺溶液的降解率，從而觀察管線長度對(duì)聚丙烯酰胺的粘度的影響規(guī)律。隨著管線長度的增加，出口粘度不斷降低，且降低幅度不斷減小。這是由于隨著管線長度的增加，管線對(duì)聚丙烯酰胺的剪切時(shí)間增加，原已滲透到大分子內(nèi)部的內(nèi)含溶劑，在剪切作用下被迫擠出，無規(guī)線團(tuán)尺寸減小，溶劑分布在無規(guī)線團(tuán)之間，從而使聚丙烯酰胺的酰胺基更多地與水分子作用而使大分子變得柔順，流體力學(xué)體積和粘度也變小。

2.彎頭對(duì)聚丙烯酰胺溶液的影響機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究

為研究彎頭對(duì)聚丙烯酰胺溶液的影響機(jī)理，將從螺桿泵打出的溶液流經(jīng)一定個(gè)數(shù)的彎頭，在彎頭的前后兩段分別取樣，通過對(duì)比兩個(gè)樣品，得到該實(shí)驗(yàn)條件下的降解率。然后改變流量和彎頭個(gè)數(shù)，研究流量和彎頭個(gè)數(shù)對(duì)聚丙烯酰胺粘度的影響規(guī)律。

首先在彎頭個(gè)數(shù)為12時(shí)的情況下進(jìn)行研究，流量分別設(shè)置為0.12，0.24，0.36，0.48，0.6m3/h。

圖2為流量Q=0.12 m3/h時(shí)流經(jīng)彎頭的入口溶液和入口溶液粘度曲線。從圖中可以看出，入口溶液和出口溶液粘度隨剪切速率的變化規(guī)律與圖1呈現(xiàn)的規(guī)律相同。另外，在剪切速率v≤11sec-1時(shí)，入口溶液粘度大于出口溶液粘度，但隨著剪切速率的增加，兩者之間的差距逐漸減小。當(dāng)剪切速率超過11sec-1時(shí)，二者幾乎沒有差別。

取旋轉(zhuǎn)流量計(jì)轉(zhuǎn)速為30rpm時(shí)的粘度研究管線對(duì)聚丙烯酰胺溶液的降粘作用。當(dāng)流量Q=0.12 m3/h時(shí)，入口溶液的粘度為1225.74mPa·s，出口粘度為1134.55 mPa·s。降解率：

以同樣的方法算得其它四種流量下的降解率，做降解率隨流量的變化曲線，隨著流量的增加，溶液的降解率也增加，但幅度不斷減小。

改變彎頭個(gè)數(shù)，分別為20，40，60，80，測(cè)量入口溶液和出口溶液的粘度，計(jì)算彎頭對(duì)聚丙烯酰胺溶液的降解率，從而觀察彎頭個(gè)數(shù)對(duì)聚丙烯酰胺的粘度的影響規(guī)律，隨著管線長度的增加，出口粘度不斷降低，且降低幅度不斷減小。

3.結(jié)論

降低管線流速、減少管線長度、減少彎頭個(gè)數(shù)能夠降低聚丙烯酰胺溶液粘度損失，有利于提高三次采油的采油率。

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