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ES&T刊发团队弹性微球调驱渗流微观机理最新研究成果

发表时间:2014-04-06 11:27

近日,美国化学学会旗下的Environmental Science & Technology (ES&T)期刊刊发本团队在聚合物弹性微球深部调驱技术领域的最新研究成果《饱和多孔介质中微米级弹性微球运移和滞留微观机理研究》(Pore-Scale Investigation of Micron-Size Polyacrylamide Elastic Microspheres (MPEMs) Transport and Retention in Saturated Porous Media)。该成果揭示了聚合物弹性微球的微观运移机理和微观调驱机理,对促进聚合物弹性微球深部调驱技术的应用、具有重要的指导意义和参考价值。团队成员姚传进博士为第一作者,姚传进博士、雷光伦教授和和美国康奈尔大学Tammo S. Steenhuis教授为通讯作者,中国石油大学(华东)为第一署名单位。

聚合物弹性微球在多孔介质中的渗流是一个极其复杂的过程,它涉及到聚合物弹性微球在多孔介质中的运移、滞留、封堵和变形机理,还涉及到其与原油、岩石间的相互作用,仅从宏观角度研究聚合物弹性微球的渗流特征,无法从本质上认识聚合物弹性微球的渗流机理。因此,开展聚合物弹性微球微观渗流机理研究,具有重要的理论和实际意义。为了全面揭示聚合物弹性微球的渗流机理,就需要借助微观可视化模型。目前,常用的微观可视化模型是微观刻蚀模型。但是,该模型是二维模型,刻蚀在玻璃等材料上的是放大后的岩石孔隙和孔隙喉道,不能准确反映真实油藏岩石的多孔介质特征;同时,由于聚合物弹性微球的粒径大小与微观刻蚀模型的孔隙和孔隙喉道大小属于同一个数量级,致使聚合物弹性微球注入微观刻蚀模型后,很难清洗,重复性较差。

针对上述问题,本团队根据真实油藏岩石的孔喉特征及聚合物弹性微球的尺寸特点,设计了适用于聚合物弹性微球的三维孔隙级微观可视化模型,并构建了微观图像实时采集及数据测试分析系统,通过显微观察和理论分析相结合的方法,首次通过实验手段发现和证实了聚合物弹性微球在多孔介质中的孔隙表面沉积机理、卡堵/叠加封堵/架桥封堵孔隙喉道机理、颗粒滤膜截留机理、弹性变形通过孔隙喉道机理、选择性封堵大孔道并致液流转向的深部调剖机理,发现和提出了聚合物弹性微球变形突破后负压泄油和油滴汇聚成油流的驱油机理。

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ES&T是能源与环境工程领域的顶级期刊之一,拥有广泛的国际影响力,其收录的文章主要分布在能源与环境工程相关的物理、化学、生物、环境和食品等领域,对研究的原创性和前沿性有着极为严格的要求,SCI一区TOP,最新影响因子为5.481。

全文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es500077s

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