海上驱油用聚合物干粉流动性测试方法与流程

本发明涉及海上油气田开发化学驱提高采收率，特别是涉及到一种海上驱油用聚合物干粉流动性测试方法。

背景技术：

1、随着海上油田开发进入高含水初期，产量开始逐年下降，成本不断上升，受平台寿命及海工处理能力制约，通过水驱大幅度提高采收率可行性较小，因此必须转变开发方式，实现提速开发。开发实践证明，化学驱是大幅度提高采油速度和采收率的有效手段。海上油田油藏条件跟陆上油藏条件相似，但是海上油田具有与陆上不同的特殊情况：海上平台湿度大，需要控制聚合物的吸潮速率；海上平台空间有限，需要聚合物速溶。海上平台湿度大，全年平均湿度大于90％rh，不利于聚合物的储存和配制，在配制过程中，聚合物容易吸潮，造成板结，影响聚合物的溶解性和聚合物的浓度。目前已有聚合物吸潮的测试方法—吸潮率，吸潮率是指样品在一定湿度下，吸收空气中的水分质量变化的程度。先测量样品的初始质量，将样品放入规定的潮湿环境，放置规定的时间后测量样品的质量，两种质量的差值除以初始质量为吸潮率。

2、目前海上油田已经实施聚合物驱，采用螺旋设备对聚合物干粉进行螺旋运输上料，上料过程中聚合物干粉接触海上潮湿环境，易吸潮板结，堵塞运输设备，还会导致聚合物干粉下料不均匀，严重的堵塞下料口。如何即保证聚合物的速溶性，又保证聚合物不吸潮板结，是海上驱油用聚合物研究的重点。通过实验发现，吸潮率低的聚合物，在现场应用中也会由于板结造成设备的堵塞。经过研究发现这是因为聚合物后处理工艺不同，颗粒形态和比表面积不同，聚合物初始流动性不一样，聚合物吸潮的程度和吸潮后的形态也不一样。有些聚合物初始流动性较好，吸潮后流动性极差。吸潮率一样的聚合物，有些聚合物会吸潮膨胀，有些聚合物会板结。吸潮板结会导致聚合物下料不均匀，严重的导致堵塞，造成聚合物配制浓度不均匀，影响化学驱效果。因此制订聚合物流动性测试方法，测试聚合物吸潮前后的流动性，为海上实施化学驱提供有效的保障。聚合物干粉的流动性无法用单一的特性值来表达。

3、在申请号：cn201410586297.4的中国专利申请中，涉及到一种提高水溶性聚合物干粉溶解速度的化学方法，指聚合物水悬浮液在加热搅拌的条件下，加入适量的润湿剂，从而加快聚合物干粉的溶解速度。具体操作为，在25-65℃下，向配制水中缓慢加入浓度为3000-10000mg/l的聚丙烯酰胺粉末，并添加100-5000mg/l润湿剂，保持温度不变连续搅拌20-40分钟，得到均一的聚丙烯酰胺溶液。采用该发明快速溶解的高浓度聚丙烯酰胺溶液，可用于优化海上油田高矿化度复杂油藏条件下的聚合物驱技术和调驱、调剖技术，并更进一步的提高石油采收率。

4、在申请号：cn201811152132.0的中国专利申请中，涉及到一种聚合物驱后油藏原位激活微生物改质驱油的方法，属于石油开采技术领域。该方法包括：在经聚合物驱后的目标油藏中注入用于原位激活微生物的复合段塞溶液，复合段塞溶液包括：交替注入的激活段塞溶液和保护段塞溶液，激活段塞溶液的注入体积与保护段塞溶液的注入体积之比为9～11:3.2～3.5；激活段塞溶液包括：玉米浆干粉、无机氮源和磷源、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、水，玉米浆干粉的质量百分比为1.3％～2.1％，枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌的总质量占激活段塞溶液的质量百分比为1％～5％；无机氮源和磷源的总质量百分比为0.01％～0.3％。通过该方法可以使油藏中能够作用于原油的微生物增加3～4个数量级，使原油中σnc21-/σnc22+的比值增大，降低原油的黏度，改善其流动性，提高采收率

5、在申请号：cn98117959.2的中国专利申请中，涉及到海上石油勘探的延长测试与早期试生产系统，它涉及采油方法和设备。延长测试可测取井口原油在流态和静态下的温度、压力、流量及其梯度、气液比、油水比、压力恢复曲线、油样分析等数据，为估算油气藏能量和设计采油平台的工程概念设计提供了切实可靠的数据。油气井采出物，由安装在钻井平台上的分离器作气、液分离后，气体经净化后烧掉，液体经漂浮输油软管输至储油轮并由运油轮运回。既节省能源和工程费用又能减少污染。

6、以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的海上驱油用聚合物干粉流动性测试方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可测试聚合物干粉吸潮前后的流动性的海上驱油用聚合物干粉流动性测试方法。

2、本发明的目的可通过如下技术措施来实现：海上驱油用聚合物干粉流动性测试方法，该海上驱油用聚合物干粉流动性测试方法包括：

3、步骤1，称量海上用聚合物干粉，放入漏斗中，用霍尔流速仪通过固定直径量高的方法测试聚合物休止角；

4、步骤2，利用恒温恒湿箱测试上述聚合物干粉的吸潮率；

5、步骤3，通过振筛机用1.0mm直径的筛网振动，测试未通过筛网的聚合物质量百分比；

6、步骤4，质量百分比如果小于10％，则通过1.0mm筛网的聚合物继续用霍尔流速仪测试休止角。

7、本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

8、在步骤1中，休止角是指粉体堆积层的自由斜面与水平面所形成的角，休止角反映粉体颗粒间动态摩擦系数大小；休止角越大，摩擦系数越大，粉体的流动性越差。

9、在步骤1中，利用霍尔流速仪通过固定直径量高的方法测试聚合物休止角的具体步骤包括：

10、固定好铁架台高度，将漏斗放置在铁架台上，在漏斗底部放好接收样品的玻璃皿，使漏斗正好位于玻璃皿中部；

11、称取一定质量聚合物干粉，把漏斗底部堵住，将称好的干粉慢慢加入漏斗中，使其平面尽量平整；松开漏斗底部，让聚合物干粉均匀流入玻璃皿中，用量高器测量堆积层的高度h；

12、休止角的计算公式为：θ＝tan-1(h/r)，

13、其中，r为玻璃皿的半径。

14、在步骤1中，采用的漏斗为玻璃材质，角度60度，入口直径12cm，出口直径0.75cm，出口颈长度1cm。

15、在步骤1中，采用的玻璃皿的高度为3.1cm，半径r为2.7cm，固定好铁架台高度11.3cm。

16、在步骤2中，将聚合物样品放入圆盘容器中，放置在恒温恒湿箱内，在一定温度和湿度下放置后取出，测试聚合物的吸潮率，聚合物吸潮率为样品在一定湿度下，吸收空气中的水分质量变化的程度。

17、在步骤2中，吸潮率的测试具体步骤包括：

18、开启恒温恒湿箱，设定温度和湿度，温度湿度达到设定值后稳定30min；

19、圆盘容器直径为30cm，在圆盘中称取一定量的聚合物样品记为w0，精确到0.001g，称量聚合物样品和圆盘容器的总质量记为w1，精确到0.001g，迅速放入恒温恒湿箱内；

20、30min后取出，称量聚合物和圆盘容器的总质量记为wi，精确到0.001g。

21、在步骤2中，按下面公式计算30min时间的吸潮率ni：

22、

23、在步骤3中，称量未通过1.0mm筛网的聚合物质量，如果质量百分比超过10％，证明吸潮后聚合物流动性差，流程结束。

24、在步骤3中，振筛机的频率为1000r/min，振动周期为10min。

25、在步骤4中，质量百分比如果小于10％，则通过1.0mm筛网的聚合物继续用霍尔流速仪测试休止角。

26、本发明中的海上驱油用聚合物干粉流动性测试方法，用休止角来表示聚合物干粉的流动性无法用单一的特性值。休止角通常是指粉体堆积层的自由斜面与水平面所形成的角。休止角反映粉体颗粒间动态摩擦系数大小。休止角越大，摩擦系数越大，粉体的流动性越差。与现有技术相比，本发明具有以下优势：

27、本发明方法通过选择合适尺寸的漏斗放到霍尔流速仪上，称量海上用聚合物干粉，放入漏斗中，用霍尔流速仪通过固定直径量高的方法测试聚合物休止角；将上述聚合物样品放入恒温恒湿箱，在一定温度和湿度下放置后取出，测试聚合物的吸潮率，并利用振筛机在1.0mm筛网下振动，称量未通过1.0mm筛网的聚合物质量，质量百分比超过10％，证明吸潮后聚合物流动性差，质量百分比如果小于10％，则通过1.0mm筛网的聚合物继续用霍尔流速仪测试休止角。本发明方法通过测试聚合物吸潮前后的流动性可较为准确地宏观表征聚合物吸潮前后的形态，对于海上驱油用聚合物质量控制及海上大规模实施化学驱具有重要意义。