Page 209 - 《精细化工》2020年第4期

第 4 期 赖南君，等: 生物多糖在高温高盐油藏聚合物驱的可行性探索 ·843·

HAAKE MARS Ⅲ高温高压流变仪，德国 恒温箱内，且每种多糖溶液均等体积置于 5 个反应
HAAKE 公司；BI-200SM 广角激光散射仪，美国 釜中，分别于 0、5、10、15 及 20 d 取出测定其稳
Brookhaven 公司；FEI Quanta450 扫描电子显微镜， 态流变性，测试条件同 1.2.3.1 节。
美国 FEI 公司；752N 紫外-可见光分光光度计，上 1.2.4 生物多糖溶液微观形貌观察
海精密科学仪器有限公司；ISCO 260D 无脉冲高速 采用扫描电子显微镜对 3 种多糖溶液微观结构
高压微量泵，美国 ISCO 公司；SG83-1 双联自控恒 进行观察，加速电压为 20 kV，电子束斑为 1~10 nm，
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温箱、活塞容器（2000 mL）、一维填砂管模型（长 束流强度 1×10 –12 ~1×10 A。由于模拟盐水矿化度
25 cm，直径 2.5 cm）、水热反应釜，海安石油科研 较高，导致真空冷冻升华过程中无机盐全部析出，无
仪器公司；压力传感器（量程 0~1 MPa），德国 Wika 法清晰观测其微观形貌，故增设纯水多糖溶液为参
公司；RW20 机械搅拌器，德国 IKA 公司；DF101 考组。3 种多糖溶液质量浓度均为 2.5 g/L。
磁力式水浴锅，常州金坛友联仪器研究所。 1.2.5 生物多糖流度控制能力及建立阻力方式的探索
1.2 制备方法 1.2.5.1 生物多糖流度控制能力研究
1.2.1 生物多糖溶液的配制 将 100~150 目石英砂加入填砂管模型中，控制
室温下，取 1 L 模拟盐水，开启机械搅拌器，调 液压机压力，压制一定渗透率的多孔介质模型。实
节转速至 300 r/min，在盐水漩涡中间臂上均匀洒入 验步骤如下：
5.0 g 多糖干粉，加入时间控制在 30 s 左右，搅拌 2 h 水驱：向填砂管泵注模拟盐水（3 mL/min），测
后，多糖干粉充分溶解，得到质量浓度 5 g/L 的多 量水驱稳定压力，根据 Darcy 公式（2） [14] 计算多孔
糖母液。3 种多糖母液均按此法配制，根据所需测 介质渗透率，孔隙体积及孔隙度测定方法参考行业
试浓度采用模拟盐水对母液稀释至目标浓度，测试 标准 [15] 。
前须在室温下静置 48 h 排除内部空气气泡，防止干 K  QL  1 （2）
扰后期性能测定研究。 · 1 AP 0 
1.2.2 生物多糖溶液流变性能测定 式中：K 为多孔介质渗透率，D；Q 为流体流量，mL/s；
2
采用高温高压流变仪对 3 种多糖溶液的稳态流 A 为岩心截面积，cm ；L 为岩心长度，cm；μ 为流体
变性进行测试，考察其表观黏度与剪切速率关系， 黏度，mPa·s；ΔP 为岩心压差，MPa。
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剪切速率范围 0.01~1000 s ，温度 130 ℃，3 种多 聚合物驱：向填砂管泵注多糖溶液（1 mL/min），
糖质量浓度分别为 1、2、3、4、5 g/L，采用 CCB26 至入口端压力传感器压力平稳，记录稳定压力值，计
双筒测试系统进行测试。对测定的稳态流变曲线采 算阻力系数（RF） [16] 。
用幂率函数式（1）进行拟合。 RF  Q w   P p （3）
  k n 1 （1） Q p  P w
v
n
式中： η ν 为表观黏度，mPa·s；k 为稠度因子，(mPa·s) ； 式中：Q w、Q p 分别为一次水驱、聚合物驱流速，
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n 为幂率指数，无量纲；γ 为剪切速率，s 。 mL/min；ΔP w、ΔP p 分别为一次水驱、聚合物驱平
1.2.3 温度及水质条件对生物多糖溶液性能的影响 衡压力，MPa。
1.2.3.1 生物多糖抗盐性能测定 后续水驱：向填砂管泵注模拟盐水（1 mL/min），
采用纯水，将表 1 模拟盐水按其总矿化度的 至入口端压力传感器压力平稳，记录稳定压力值，
0.25 倍、0.50 倍、0.75 倍、1.00 倍进行等比例稀释， 计算残余阻力系数（RRF） [16] 。
并按 1.2.1 节方法配制 3 种多糖溶液。分别对不同水 RRF  Q wb   P wa （4）
质的多糖溶液进行稳态流变性测试；剪切速率范围 Q wa  P wb
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为 0.01~1000 s ，温度为 130 ℃，不同水质下 3 种 式中：Q wb、Q wa 分别为注聚前后的注水流速，mL/min；
多糖质量浓度均为 2.5 g/L，测试系统同 1.2.2 节。 ΔP wb、ΔP wa 分别为注聚前后的注水平衡压力，MPa。
1.2.3.2 生物多糖抗温性能测定 以上各步骤均在 130 ℃恒温箱中进行，注聚过
同样根据 1.2.1 节方法采用模拟盐水配制 3 种多 程中，3 种多糖质量浓度均为 2.5 g/L。本部分研究
糖溶液后，将 3 种溶液稀释至 2.5 g/L，并在 60、80、 采用驱替实验模型与文献[17]相同。
100、120 及 130 ℃下对其稳态流变性进行测试，测 1.2.5.2 生物多糖在多孔介质中吸附滞留能力测试
试条件同 1.2.3.1 节。 为初步了解 3 种多糖建立阻力能力出现差异的
1.2.3.3 生物多糖长期性能测定 原因，实验过程间隔 15 min 取采出液样品，并测定
同上，取 50 mL 溶液（多糖质量浓度 2.5 g/L） 采出液中相应多糖浓度，绘制浓度剖面曲线。多糖
加到水热反应釜中，密封釜体后将反应釜放至 130 ℃ 浓度测定方法为苯酚-硫酸法 [18] ，测试步骤如下：