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聚合物驱是一种提高采收率的方法

 

论文题目:

聚合物驱提高采收率

学院:

化学化工学院

班级:

应用化学2009级2班

作者:

张卓霞

学号:

0904020207

 

聚合物驱提高采收率

1提高采收率

原油采收率是采出地下原油原始储量的百分数,即采出原油量与地下原油原始储量之比。

在经济条件允许的前提下追求更高的原油采收率,既是油田开发工作的核心,又是对不可再生资源的保护、合理利用、实现社会可持续发展的需要。

1.1提高采收率的意义

“一次采油”,主要是利用油藏本身的天然能量来采出一部分原油;在一次采油后一定时间内注入流体的采油方法通常被称为“二次采油”;常规注水、注气等二次采油技术所不能开采的那部分原油构成了三次采油或强化采油的目标油量,它包括所谓的“剩余油”和“残余油”

地层的非均质性包括层间(纵向)矛盾和层内(平面)矛盾注水采油,油的粘度比水大,水会沿高渗透层带突进——指进,而不能波及到渗透性较低的层带,较小孔隙中的油不能驱出。

注入剂(如水)波及到的油层,不能将油都洗下来,与地层的润湿性、毛管力、油-水界面张力等因素有关。

水能驱出亲水油层中的油,对亲油油层中的油不能全驱出,油膜吸附在岩孔壁上,同时洗下的油会因液阻效应采不出来。

中国油田的储层状况与国外海相储层相比,大多数发现于陆相沉积盆地,油藏类型复杂,砂体体积小,天然能量供给受到一定限制,一次采油的采收率很低。

大多数油田采用早期注水方式开发,因此,不存在截然不同的一次、二次采油阶段。

陆相储层的原油粘度高,含蜡量高,油水流度比的差异较大,加之油藏非均质性严重,由此决定该类油藏的大无水采收率期短,大多数储量在高含水期采出。

中国陆上油田的平均采收率为33.16%,除大庆油田以外,水驱采收率仅为25.5%,如冀东油田仅为18.8%。

需要开展进一步提高采收率的研究

对于目前石油资源日渐紧张的国际社会而言,在今后的10~20年内,提高采收率由于其巨大的经济效益和社会效益(主要是人类对资源的利用率),必将成为国际关注的必需发展的重大技术,必将成为各国石油工业及相关产业以及国家重要的核心竞争力的关键组成内容。

在国内未来10~20年内,为保证国家发展所必须的原油产量,提高采收率成为必不可少的手段。

在我国目前适合于化学驱的石油储量为33.8亿吨,化学驱提高采收率成为国家急需发展必须发展又亟待解决的重大技术难题,也是世界石油工程界十分关注的重大技术

1.2提高采收率的方法

提高采收率的方法有气体混相驱、热力采油、化学驱、微生物采油。

其中气体混相驱包括液化石油气段塞混相驱,富气段塞混相驱,高压干气混相驱,二氧化碳混相驱,氮气混相驱和烟道气混相驱;热力采油包括蒸汽吞吐,蒸汽驱,火烧油层;化学驱包含聚合物驱,表面活性剂驱,碱水驱,聚合物-表面活性剂驱,碱-聚合物驱,碱-聚合物-表面活性剂驱;微生物驱包括微生物驱,微生物调剖,微生物降解稠油,微生物清蜡防蜡。

为提高采油率,增油增产,目前油田采用的驱油方法,主要有水驱、高温蒸汽驱、混相气驱、聚合物、活性剂。

水驱、高温蒸汽驱,属于物理法驱油;混相气驱、聚合物、活性剂等属于化学法驱油。

(1)水驱:

即常见的注水驱油,是最早、最普遍的驱油方法,至今应用还很广泛。

存在易造成油井水淹的缺点。

(2)高温蒸汽驱:

采用蒸汽驱油,蒸汽驱的机理比较复杂,不同地区有所不同。

主要为原油热降粘作用、热膨胀作用、脱气作用、混相作用等,因采油成本较高,主要适用于稠油开采。

固井质量不好、套管变形的油井,不适合高温蒸汽驱油;密度差会导致蒸汽沿油层上部窜进,非均质性会造成蒸汽沿高渗透带在生产井提前突破,这些都会降低波及体积和采收率。

因此蒸汽驱中的流度控制技术已变得越来越重要。

(3)混相气驱:

主要采用二氧化碳气体、富气、干气、氮气等,实现混相气体驱油。

因干气、氮气驱所需的混相压力高,对原油组成要求也高,很少被采用;富气、二氧化碳驱所需的混相压力较低,对原油组成要求也低,所以近几年有很多油田单位试用,主要以二氧化碳驱为主。

(4)二氧化碳(CO2)驱:

主要是利用二氧化碳和原油混相,使原油体积膨胀,粘度降低作用,地层水碳酸化后,水的粘度增加,改善水与油流度比,扩大波及面积;二氧化碳溶入水形成的碳酸还能起到酸化作用。

低渗透砂岩、矿化度高、套管已腐蚀严重等情况的油井,不适合二氧化碳驱油;不能用CO2和高温蒸汽来组合驱油。

二氧化碳在高压、低温油藏中冷凝成液相,与原油一次接触就能达到混相。

在温度较高、压力中的油藏中,注入的二氧化碳与油藏多次接触,不断提供原油中的轻质组分,加富注入气,从而达到动态混相。

二氧化碳驱有连续注入法,水、气交替注入法和水气同时注入法。

水气交替注入可以大大降低流度比,提高波及效率。

(5)聚合物驱:

聚合物驱(PolymerFlooding)是是一种流体控制技术,是在注入水中加入少量的聚丙烯酰胺或生物聚合物黄原胶,以提高水相的粘度,降低水相的渗透率,并因聚合物的滞留引起油层渗透率下降。

因此,聚合物可以明显降低水相的流速,改善流度比,提高水淹层段的驱油效率。

聚合物段塞可以改善粘性指进和舌进现象,降低高渗透水淹层段中的流度。

聚合物驱是化学驱中一投入工业应用的一种提高采收率的方法。

(6)活性剂驱:

 驱油用的表面活性剂主要有阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂.阴离子表面活性剂界面活性高,耐温性能好,但耐盐性差;非离子表面活性剂的耐盐、耐多价阳离子的性能好,但在地层中稳定性差,吸附量比阴离子表面活性剂高,而且不耐高温,价格高;两性表面活性剂大多数都可用于高矿化度、较高温度的油层,且能大大降低非离子型与阴离子型活性剂复配时的色谱分离效应,但同样有价格高的缺点[1].三次采油技术的发展对表面活性剂的要求越来越高,不仅要求它具有低的油水界面张力和低吸附值,而且要求它与油藏流体配伍和廉价.在目前油价的情况下,表面活性剂的成本是制约三次采油表面活性剂驱发展的主要因素.所以对驱油用的表面活性剂体系提出了耐高含盐量、耐高温、吸附损失低、成本低的要求.

聚合物和活性剂,在三次采油中用途广泛,如(聚合物+活性剂+碱)三元复合驱,取代碱水驱;用不同的聚合物和活性剂,不同的用量,可配制出不同的堵水剂、调剖剂、防蜡剂、防结垢剂、防膨胀剂、杀菌剂、起泡剂、乳化剂、驱油剂、增油剂等等,看上去很简单的操作,有的人配制出的化学药剂,使用后可提高原油采收率10~30%,有的人配制出的化学药剂使用后不见效。

常规注水、注气等二次采油技术所不能开采的那部分原油构成了三次采油或强化采油的目标油量,是三次采油的物质基础。

它包括所谓的“剩余油”和“残余油”。

聚合物注入油层后,将会产生两个重要作用:

一是增加水相粘度,二是因聚合物的滞留引起油层渗透率下降。

上述作用的共同结果使得聚合物溶液在油层中的流度明显降低。

因此,聚合物注入油层后,产生两项基本作用:

1:

控制水淹层段中水相流度,改善油水流度比,提高水淹层段的实际驱油效果;2:

降低高渗透率的水淹层段中流体总流量,缩小高、低

渗透率层段间水线推进速度差,调整吸水剖面,提高波及系数。

2聚合物驱

2.1聚合物溶液种类及性质

驱油用的聚合物有下面几种,黄胞胶(天然),聚丙烯酰胺(PAM),梳形抗盐聚合物,疏水缔合聚合物等等。

2.1.1黄胞胶

黄胞胶是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单胞多糖,具有良好的增粘性、假塑性、颗粒稳定性。

由于其凝胶强度较弱,不耐长期冲刷,以及弹性差、残余阻力系数小,现场试验驱油效果不好,还容易发生生物降解作用,因此调剖和三次采油现在不怎么样用,有待于进一步改善。

胞胶又称黄原胶、汉生胶、三仙胶,是以淀粉为原料,经过黄单胞杆菌的发酵作用,生成的生物多糖胶。

人类最早从植物中提取胶:

如果胶、瓜尔豆胶、角豆胶、阿拉伯胶、黄蔑胶、海藻胶(包括琼脂等)。

明胶则是从动物皮层提取的。

植物胶的产量受到土地和季节的限制,由于许多微生物能产生胶,随着发酵工程的兴起,国外已正式投产的微

生物多糖胶有:

黄胞胶、右旋糖配、短梗多糖、热凝多糖和小核菌葡聚糖等。

其中黄胞胶以功能全面、

用途广泛而居首位,美国不同的公司又生产出各具特色的系列产品,甚至进行了黄胞胶的复配及改性,以利于特殊用途。

1.钻井作业中是一种优良的钻井泥浆添加剂,由于它的流变性好,黄胞胶泥浆在钻头水眼处,钻动时黄胞胶粘度下降、滑润钻头且阻力小,泥浆上返环空处粘度增加,有利于悬浮岩屑并清洗钻孔;它还有抗盐、抗钙能力,对海洋、盐层、石灰层钻井更具优越性;并具有低摩阻特性,仅为水的一半左右,故黄胞胶泥浆能提高喷射速度,延长钻头轴承寿命;降失水作用,由于黄胞胶可形成吸附膜,防止进水而具防井塌作用;对酸碱热相对稳定,PH3~13范围内粘度变化不大,常用泥浆配方含碱含盐,此时可耐10℃;黄胞胶还具有悬浮重晶石,配制加重泥浆用于压井和防止井喷事故。

黄胞胶在国外石油钻井中,特别是海湾钻井已普通使用,我国的部份油田也已应用。

2.用于第三次采油:

黄胞胶用于第三次采油效果显著,石油工业开采地下原油,经一、二次采油只能采出小半部份,大部份油采不出来。

利用黄胞胶制成流变控制液,降低渗透率增加石油的采收。

此为国际先进技术,我国已有油田成功地使用黄胞胶进行了第三次采油。

2.1.2聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺是丙烯酰胺(AM)及其衍生物的均聚和共聚物的统称。

产品有三种形式,水溶液胶体、粉状及胶乳,并可以有阴离子、阳离子和非离子等类型(油田一般用粉状阴离子型产品,再者是非离子,阳离子正在发展)。

具有双键和酰胺基官能团,具有烯烃的聚合性能以及酰胺结构的性能。

具有水解、霍夫曼降解、交联等反应属性。

聚合物溶液应用过程中会发生氧化降解、自发水解、铁离子促进降解等化学反应,以及机械剪切降解和生物降解作用。

经试验证明,粘度对聚合物相对分子质量、水解度、浓度、温度、水质矿化度、流速有很多依赖性,基本上相对分子质量越高,水解度越小,浓度越大,温度越低,水质矿化度越小,流速越小,其粘度就越大。

聚合物溶液在孔隙介质中流动特性有絮凝、粘弹等特性。

聚丙烯酰胺的絮凝作用具有电荷中和和吸附絮凝两大因素,能降低聚合物在水中的有效浓度和粘度。

通过稳态剪切流动和稳态剪切流动实验,证明了聚合物具有粘弹性,一定条件下随流速增加而发展,粘弹效应是聚合物溶液提高微观驱油效率重要机理。

另外聚合物溶液的注入性差会导致注入压力上升,严重时将引起地层破坏,致使聚合物驱油失败。

普通聚丙烯酰胺耐温、抗盐性能差,为此有关专家研制出梳形抗盐聚合物,经过试验,其粘度、黏温性、增稠性、热稳定性都得到大大的提高,此类产品现已经成为普通聚合物的替代品。

另外研制出一种疏水缔合聚合物,增粘及抗温、抗盐、抗剪切性能提高,但是其溶解性、注入性、稳定性不怎么好,因此还需进一步改良。

聚丙烯酰胺(PAM)是一种线型水溶性高分子,是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一。

部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)目前被广泛应用于大庆油田三次采油中。

实践证明,聚合物驱提高石油采收率(EOR)的效果明显,已成为中后期油田生产中至关重要的一环。

一般认为,聚丙烯酰胺起到调解注入水的流变性、增加驱动液粘度、改善水驱波及效率等作用。

但是,由于介质孔隙等地质条件的不同和地下水中离子成分与含量的差异,对聚丙烯酰胺的分子形态、分子量等提出了不同要求。

因此,如何正确地评价聚丙烯酰胺在不同微环境中的分子链形态,对于合理地解释聚合物驱油机理、更有效地利用好现有资源,具有重要的理论与实践意义。

本文主要利用光散射等技术研究HPAM水溶液中的链结构状态,特别是油田水中较为常见的Na+,Ca2+对HPAM的分子构象的影响。

根均方旋转半径Rg2/2和第二维里系数A2等微观参数体现了HPAM在不同水质中的构象舒展情况,进而影响到粘度、流变性等重要的和采油工艺密切相关的参数。

文章表明链结构同离子电荷强度和阳离子种类具有密切关系,随着外来离子的增多,根均方旋转半径和第二维里系数都在不断的降低,当浓度达到一定值后,盐效应趋于极限。

同时,CaCl2同水解聚丙烯酰胺的特殊交联作用也得到了反映。

这方面的工作,我们得到下面几点结论:

1,一价无机盐对HPAM的电荷屏蔽作用,导致其线团尺寸收缩,该效应随盐浓度升高趋于一极限值,此时Rz约收缩30%。

对于强电解质,盐效应同阴离子种类无关。

2,在达到线团极限收缩盐浓度之前,分子尺寸和第二维里系数在很窄的Na+浓度范围内发生显著变化,预示着对于HPAM网络水溶胶,通过一价阳离子浓度调节将发生体积相转变。

3,电荷屏蔽作用达到极限后HPAM的链构象仍比其θ条件下及不含羧基的PAM的链构象来得舒展。

4,Ca2+对HPAM同时发生电荷屏蔽作用与交联作用。

在一定的Ca2+浓度范围内,表观分子量增加的同时,线团尺寸仍持续收缩,分子内交联作用对线团尺寸的影响比屏蔽作用更主要。

同时,利用GPC-光散射联用技术,我们首次获得了部分水解的聚丙烯酰胺水溶液用于地下驱油不同时间后的采出液中分子链远程结构参数,分析后认为驱油过程中聚合物的降解主要源于机械降解。

利用多功能物理模拟仪我们模拟聚合物从管道中被推进炮眼内,并进入岩心中的高速通过过程,将剪切后的聚合物再利用GPC-光散射联用技术进行检测,并做了其他相关降解实验,证明了HPAM的降解主要发生在聚合物刚进入地层中的瞬时,由剪切力和拉伸力造成,并详细讨论了降解机理。

关于部分水解的聚丙烯酰胺水溶液的降解,我们得到下面的结论:

1,温度对HPAM分子构象的影响很大,进而影响到降解的程度。

2,在剪切速率达到5000S-1,单纯的剪切力不足以令部分水解的聚丙烯酰胺发生大幅度降解。

剪切时间也会影响到降解程度。

3,部分水解的聚丙烯酰胺在岩心中的机械降解主要发生在分子链中间。

4,机械降解主要起因于高分子链通过油岩层孔喉部出入口时所受到的较强烈的剪切与拉伸作用。

而实验证明,在同采油现场相近的实验范围内,无论是化学降解还是剪切降解都不能使聚合物发生大幅度的降解,因此,引起降解的主要原因只能是拉伸作用。

并且由于HPAM两端链端的自由度较大、力学松弛较快,所以,中间部位的化学键将首先被破坏。

高分子断裂后如果尺寸依然足够大便会发生二次断裂,直到能够顺利通过岩心孔道或者速度越来越慢引起了应力变小为止。

2.2聚合物驱油机理

  宏观上看聚合物驱油的基本原理是通过提高注入流体的粘度,调节油藏中油水两相的流度比,达到扩大波及体积的目的。

下面我们从微观上分析一下聚合物的驱油机理。

首先改善了水油流度比(M表示),扩大了波及体积。

水驱油时,当M>1,说明水的流动能力比原油强,水的流动易发生指进现象,波及系数就低,大部分原油将不会被驱替出来。

而聚合物加入水中,溶液渗入地层能力降低,粘度就提高,溶液流动则降低。

如原油的流动能力比溶液强,溶液波及范围就得到提高,水驱油的效果则变好。

聚合物的流度控制作用是聚合物驱油的两大重要机理之一,在水驱条件下,水突破后采出液中油的

分流量为:

油、水两相的相对渗透率是含水饱和度的函数。

是控制采出液中含水上升速度的重要参数。

当油水粘度比很大时,采出液中含水率上升速度很快。

相反,在油水粘度比很小时,采出液中含水率上升速度

将大大减缓,当达到采油经济允许的极限含水率时,油层中的含水饱和度已经很高,因而实际驱油的效率也高。

聚合物驱就是通过增加水相粘度和降低水相渗透率来降低流度比,从而提高平面波及系数、纵向波及效率。

其次增加了水在油藏高渗透部位的流动阻力,提高了波及效率。

聚合物的加入水中,一方面增加了水的粘度并减少了水的有效渗透率。

另一方面在渗透高部位流动时所受流动阻力小,机械剪切作用弱,聚合物降解程度低,则聚合物分子就易于缠结在孔隙中,增大高渗透部位的流动阻力。

反之,低渗透率部位,聚合物分子降解作用强,分子回旋半径就低,反而容易通过低孔径孔隙,而不堵塞小孔径。

第三,形成稳定的“油丝”通道。

由于聚合物溶液的粘弹性作用,拖拉携带盲端残余油以及形成稳定的“油丝”通道2。

聚合物加入水中,没有弹性的水变成了具有弹性的溶液。

一方面聚合物溶液可看作可胀可缩的海绵,即“海绵效应”3。

聚合物溶液通过孔隙就像海绵通过一样,可以拖拉携带出孔隙边缘中油滴状的油以及使孔隙壁上的油膜变薄。

另外一方面聚合物溶液将残余油拉伸形成细长的油柱,然后跟下游油柱相遇即形成稳定的“油丝”通道,也可能是由于油水界面的内聚力而形成多个细小油珠,并与下游油珠结合形成稳定的“油丝”通道。

无论是“海绵”效应拖拉携带残余油还是“油丝”机理,都降低了各类水驱残余油量,提高了驱油效率。

第四,聚合物的调剖作用。

调整吸水剖面,扩大水淹体积,是聚合物提高采收率的另一主要机理。

在聚合物的流度控制作用下,油层注入水的波及体积扩大。

在注入聚合物溶液的情况下,由于注入水的粘度增加,油、水流度比得到改善,不同渗透率层段间水线推进的不均匀程度缩小。

因此,向油层中注入高粘度的聚合物溶液时,可以相对减缓高渗透层段的水线推进速度和距离,克服指进现象。

当注入聚合物后,聚合物段塞首先进入高渗透层,由于粘度增加以及吸附/滞留,导致高渗透层中流动阻力增大,随着注入压力的增高,迫使后续注入水或聚合物溶液逐渐进入低渗透层,从而启动低渗透层位,提高垂向波及效率,扩大油层水淹体积,提高原油采收率。

聚合物驱的主要机理如下:

1、吸附

聚合物吸附是指聚合物通过色散力、氢键、静电作用聚集在岩石孔隙结构表面的现象。

NaCl浓度增加,吸附量增加;分子量增加,吸附量增加;温度升高,吸附量减小。

影响吸附量的因素为:

(1)岩石的成分和结构。

粘土矿物>碳酸岩>砂岩,蒙脱石>伊利石>高岭石;

(2)高分子的类型、分子量及浓度。

酰胺基的同一高分子,M大,吸附量大;

(3)水中含盐量、PH的影响。

岩性相同,高分子相同,含盐量越高,吸附量越大,PH值越大吸附量越小;

(4)温度升高,分子运动加剧,吸附量减小;

(5)动态吸附小于静态吸附(存在高速流动脱附)。

2、机械捕集和水动力学滞留

聚合物捕集是指直径小于孔喉直径的聚合物分子的无规线团通过“架桥”留在孔喉外的现象。

主要机理:

高分子结构柔软,在高速流动时变长与流动线保持一致,容易进入比高分子直径小的孔隙,流速降低后应力松弛高分子恢复原状被捕集在孔隙中。

影响捕集的因素:

主要是高分子的结构,柔性高分子线团大,捕集作用大;孔隙小易捕集。

对低渗透层捕集是滞留(渗透率降低)的主要机理,对中等渗透层吸附是滞留(渗透率降低)的主要机理。

3、物理堵塞

物理堵塞是指高分子溶液中的各种水不溶物或高分子溶液与地层或地层中的流体发生化学反应生成沉淀物引起的堵塞,物理堵塞滞留是不可逆的。

三种滞留住往同时发生,特别是吸附和机械捕集。

滞留量适当,有利于化学驱油,滞留量太大聚合物不能流动到预期的位置,影响波及系数,对化学驱油不利;滞留量太大造成地层损害。

3.聚合物驱提高采收率的影响因素

3.1油层条件对提高采收率的影响因素

油藏类型的影响。

如果油层含大量泥岩,那么聚合物就会被泥岩吸附。

如果是气顶油藏,或者油层具有裂缝,那么注入的聚合物会充填到气顶中,或者沿着聚合物前进造成聚合物绕流。

如此就会大大的影响驱油效果,不过对于泥岩含量非常小,我们可以多注些来弥补被吸附的聚合物,对于高孔渗大孔道或微笑裂缝可以通过调剖来改善。

根据国内大量室内试验和现场实施经验,聚合物驱适用的油藏类型是陆相沉积的砂岩油藏,砂体发育连片,不含泥岩或含量非常少。

油层非均质性影响。

当油层比较均匀时,聚合物流体推进就比较均匀,比非均质油藏推进速度慢,被聚合物流体波及到体积越大,驱油效率就越高。

当油层非均质程度严重时,体积扫油效率提高幅度就越大。

体积扫油效率和驱油效率这两个因素基本保持平衡,因而提高采收率值几乎是一样的。

不过油层非均质性较均匀时,水驱开发效果本来很好,聚合物驱提高采收率的幅度就低。

而油层非均质性不好,水驱开发效果差,聚合物驱提高采收率幅度就大。

综合考虑,油层非均质性越强(一般在0.5-0.8之间),越适合实施聚合物驱油。

地层原油粘度的影响。

当原油粘度过低,那么一般水驱后孔隙中的残余油就会很少,实施聚合物驱就没有意义。

当原油粘度过高,要想改变水油流度比,则需要更高粘度的聚合物溶液,那么要求的聚合物浓度和量就高,从而需要更强的注入压力,这就给地面工艺带来了相当大的困难。

根据国内经验,原油粘度一般在20~100mPa.s之间,适合实施聚合物驱。

油层温度的影响。

温度太低,细菌活动加剧,聚合物的生物降解作用就强,不利于聚合物驱。

温度过高,聚合物的氧化降解、水解、絮凝作用就强,粘度明显减小。

根据经验,大于70℃时,过滤因子会明显增大,注入压力则需增强。

这些情况的发生都不利于聚合物驱,因此适合聚合物驱的油层温度不能过高,一般略低于70℃。

地层水矿化度的影响。

前面已经提到配置聚合物溶液所用水质的矿化度能影响聚合物驱油粘度,同样地层水的矿化度也会降低聚合物溶液的粘度,影响聚合物驱油效果。

因此适合油藏地层水的矿化度不能太高,一般在6000mg/L。

3.2聚合物条件对提高采收率的影响

聚合物浓度及用量对原油采收率的影响5、6。

一定程度下,聚合物浓度越大,溶液的粘度越高,驱油效果应该越好。

据李鹏华等人考察聚合物浓度对聚合物驱采收率的试验结果所得图件,如图(),从图中可以看出,原油采收率随着聚合物浓度增加而提高,然后趋于缓慢。

相同浓度原油采收率随聚合物用量增加而提高到一定程度。

从而我们可以得出一般高浓度聚合物驱油效果确实要优于低浓度聚合物浓度。

聚合物相对分子量对原油采收率的影响7。

较高分子量的聚合物具有较强的粘弹性,这样就扩大力量聚合物驱的波及体积和提高聚合物驱油效率,因此在一定范围内聚合物的相对分子量越高,其原油采收率提高值也就越大。

转注时机对原油采收率的影响。

转注时机包括不进行水驱直接进行聚合物驱,由水驱后不同阶段转为聚合物驱。

水驱前、及水驱后不同阶段对应的含水率逐渐升高。

因此根据王德民所绘初始含水率与采收率提高值关系图8,我们可以得出相同浓度的聚合物驱,注入时间越早,原油采收率提高值就越大。

不同井网条件对原油采收率的影响。

由于油藏平面非均质性严重,井距越大,井间非均质性越严重,而聚合物驱可以有效降低井间非均质性,所以在控制范围内,井间距离越大,波及效率越高,原油采收率提高值也就高。

残余阻力系数对原油采收率的影响9。

残余阻力系数是聚合物溶液注入油层前后水的流动度之比,表征吸附和捕集在岩石孔道中的残留聚合物分子对水流动的抑制能力。

根据谢峰1998.9所绘聚合物驱油效率与残余阻力系数的关系曲线,我们可以得出,在聚合物驱时,滞留在岩石孔道中的聚合物能降低渗透率改变水流通道作用,残余阻力系数增加驱油效率也就增加,原油采收率提高值则变大。

综上所述:

聚合物驱提高驱油效率的观点目前普遍的观点认为聚合物(部分水解聚丙烯酰胺)的驱油机理是聚合物提高了驱替相溶液的粘度,改善了油水流度比,降低了水相渗流能力、提高了油相渗流能力,克服了水相在非均质油藏中指进现象的发生,从而提高了聚合物溶液在油层中的波及体积,因此提高了原油的采收率。

以资深专家中国工程院院士王德民教授,中国工程院院士罗平亚教授,中国科学院院士郭尚平教授,中国科学院渗流力学研究所黄延章教授。

中国科学院感光化学研究所俞稼庸研究员、西南石油学院韩显卿教授,彭克琼教授等为代表的三次采油专家、学者和研究人员却认为,聚合物驱不仅能够提高聚合物溶液在油层中的波及体积,还可以像表面活性剂那样提高原油的驱油效。

其理论依据是部分水解聚丙烯酰胺为长链柔性高聚物,当聚合物溶液在油层介质中流动时,由于孔喉几何形状发生变化(例如喉道的收缩或扩张),不可地会产生拉伸、蠕动及回复作用,必然会产生

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