Cтраница 2
Из сказанного следует, что механизм проявления полимеров связан с рядом эффектов, которые необходимо учитывать при описании гидродинамики процесса фильтрации растворов полимеров - с изменением фазовой проницаемости системы в зависимости от насыщенности различными фазами и от степени сорбции полимеров пористой средой, с изменением соотношения вязкости вытесняемого и вытесняющего агентов. [16]
Таким образом потери полимера за счет адсорбции определяются вещественным составом породы, минерализацией пластовых вод и самого растворителя, температурой и скоростью фильтрации раствора полимера. Отсюда прямой перенос лабораторных результатов в промысловые условия возможен только тогда, когда последние выполнены с соблюдением всех перечисленных естественных условий. [17]
Предназначен для очистки воды в обратноосмотических установках, удаления катализаторов из реакционных смесей, извлечения твердых продуктов реакций, очистки электролизных растворов, фильтрации растворов полимеров. Могут применяться в химической, радиотехнической промышленности, медицине, машиностроении, авиастроении, космонавтике и других отраслях. [18]
Из сравнения кривых 3 и 4 рис. 12 видно, что степень полидисперсности, которую определяли методом светорассеяния, также оказывает влияние на фильтрационные свойства полимера. На рис. 13 показаны кривые течения дистиллированной воды, которую прокачивали через керны после фильтрации растворов полимеров. [19]
Это объясняется адсорбцией и механическим удерживанием пористой средой полимера. Кроме того, промышленные образцы ПАА не могут служить моделями для установления общих закономерностей фильтрации растворов полимеров в пористой среде, так как они не свободны от различных примесей и сшитых структур. [20]
При вводе растворов в поры кернового образца на стенках образуются границы адсорбционных слоев полимеров, имеющих толщину от 1 мкм до нескольких в зависимости от типа и адсорбционной активности полимера. При малых радиусах пор, как на рис. 1, 2, адсорбционные слои могут сомкнуться и перекрыть фильтрацию раствора полимера через керн. [21]
Основные закономерности движения концентрированных водных растворов полимеров в водонасыщенной пористой среде присущи и фильтрации ГФС. К специфической особенности фильтрации ГФС следует отнести лишь изменение реологических свойств во времени, приводящее к большему затуханию-фильтрации, чем в случае фильтрации растворов полимеров. [22]
Первый вариант щелочного заводнения основан на образовании эмульсий воды и нефти, свободная фильтрация которых в пористой среде затруднена вследствие недостаточно низкого межфазного поверхностного натяжения на границе раздела нефть - щелочной раствор. Благодаря этому наблюдается как бы снижение подвижности в тех зонах пласта, в которые поступала большая часть нагнетаемой воды, и предупреждается преждевременный ее прорыв, подобный тому, который наблюдается при фильтрации растворов полимеров. [23]
Как отмечено выше, вода, закачиваемая после фильтрации гомополимеров, течет, как дилатантная жидкость. По мнению Берчика, более 50 % дилатансии при фильтрации раствора полимера обеспечивает адсорбированная его часть. На наш взгляд, механизм дилатант-ного течения воды в данном случае может быть объяснен по-другому. Адсорбированные или механически уловленные пористой средой молекулы гомополимера большой молекулярной массы могут ощутимо снизить сечение каналов фильтрации. При малых скоростях закачки воды характер течения будет ньютоновским, так как деформация молекул слишком мала, чтобы заметно повлиять на процесс фильтрации. Увеличение скорости приводит к деформации полимерных частиц, удержанных пористой средой. Однако силы, приложенные к частице в процессе фильтрации, непрерывно меняются. При уменьшении сил, действующих на частицу, она релаксирует. Непрерывная смена упругой деформации и ее релаксации приводит к превращению энергии из одного состояния в другое, что макроскопически проявляется в дила-тантном характере течения. Для гомополимеров с малой молекулярной массой этот эффект ослаблен меньшим размером макромолекул, а также более низким значением модуля нормальных напряжений. [24]
Последнее важное обстоятельство, на которое следует обратить внимание при закачке растворов полимеров, - это давление закачки их в пласт. Все это в конечном счете может привести к резкому затуханию фильтрации раствора полимера в водонасыщенную часть пласта, прорыву экранирующей пленки ( зоны) и последующей фильтрации раствора в нефтенасыщенную часть. При закачке растворов в пласт этот процесс может быть зафиксирован как резкое падение давления на устье скважин, несоизмеримое с изменением противодавления столба жидкости на забой. В этих случаях ( особенно при невысоких дебитах скважин по нефти) необходимо приостановить закачку раствора полимера в пласт или резко снизить ее скорость. Опыты на искусственных кернах ( сцементированных песчаниках) и на насыпных грунтах высокой проницаемости ( 8 - 10 мкм2) показали, что после длительного перерыва в фильтрации ( от 2 до 24 ч) наблюдается кратковременное увеличение скорости течения растворов полимеров в пористой среде, связанное, очевидно, с релаксационными процессами. [25]
При фильтрации раствора абсорбция полимера в пористой среде вызывает снижение проницаемости пористых сред по воде даже после полного вытеснения из них раствора полимера. Остаточный фактор сопротивления определяется как отношение подвижности воды до и после фильтрации раствора полимера в пористой среде. [26]
Эффективность использования полимеров объясняется особыми законами движения их растворов в пористой среде. Растворы полимеров по реологическим свойствам являются неньютоновскими жидкостями, вязкость их зависит от скорости сдвига. Будучи маловязкими при течении в каналах достаточно большого диаметра, они становятся малоподвижными в пористой среде, что собственно и используется на практике для достижения благоприятного соотношения подвижности нефти и вытесняющего агента. Кроме того, макромолекулы полимера или ассо-циаты частично сшитых макромолекул соизмеримы с диаметром поровых каналов и могут застревать в них, снижая эффективную проницаемость пористой среды. С другой стороны, в процессе фильтрации раствора полимера в пористой среде происходит адсорбция молекул на породообразующих минералах. Таким образом, создаются условия, способствующие увеличению охвата пласта заводнением. Однако при значительной адсорбции происходит частичная или полная закупорка коллектора, что приводит к резкому снижению приемистости нагнетательной скважины. [27]
Для понижения вязкости и повышения скорости фильтрации прядиль ный раствор перед фильтрацией часто подогревают. Так как вязкость сильно структурированного прядильного раствора резко падает при повышении температуры, то достаточно повысить температуру фильтрации на 10 - 15 С, чтобы понизить вязкость раствора в 2 - 3 раза. Подогреву, как правило, подвергают растворы полимеров в органических растворителях. Перед поступлением в фильтрпресс прядильные растворы нагреваются в подогревателях. Обычно при фильтрации растворов полимеров в органических растворителях раствор нагревают до 35 - 50 С. [28]
Для понижения вязкости и повышения скорости фильтрации прядильный раствор при фильтрации часто подогревают. Так как вязкость сильно структурированного прядильного раствора резко падает при повышении температуры, то достаточно повысить температуру фильтрации на 10 - 15СС, чтобы понизить вязкость раствора в 2 - 3 раза. Подогреву, как правило, подвергаются растворы полимеров в органических растворителях. Однако при быстром проведении процесса этот метод интенсификации фильтрации может быть использован и для малостойких прядильных растворов, в частности для вискозы. Перед поступлением в фильтрпресс прядильные растворы подогреваются в специальных подогревателях. Обычно при фильтрации растворов полимеров в органических растворителях раствор подогревают до 35 - 50 С. [29]