聚合物驱后提高采收率技术.doc

聚合物驱后提高采收率方法研究 摘要：聚合物驱可有效提高水驱后采收率，但同时也存在着一些问题，如聚合物在地层中存在不可入孔隙体积聚合物不存在低油水界面张力所产生的洗油能力聚合物驱后的水驱还存在指进问题前言 聚合物驱作为一种较为成熟的三次采油技术，目前在各油田广泛推广应用，并已初步显示出较好的提高采收率效果。但是，随着油田主力油层和二类油层聚合物驱的不断开展，进入聚合物驱后的区块和油层不断增多，另外针对目前聚合物驱的现状，聚合物驱仍存在一系列的问题，从而使得研究和试验进一步提高采收率的技术和方法非常重要。 首先聚合物驱油时，聚合物在地层中存在不可入孔隙体积，减少了聚合物的波及体积。聚合物驱之所以存在这个问题，主要由于聚合物分子无规线团的直径往往大于地层孔隙大小分布中一些小孔隙的直径，同时还可能通过架桥而滞留在孔隙外部，也会产生一定数量的不可入孔隙。因此，聚合物驱时，总存在一定的孔隙为聚合物分子所进不去的，这些孔隙称为聚合物的不可入孔隙。聚合物不可入孔隙与地层孔隙大小分布、聚合物的分子量和水解度、水的矿化度以及地层温度有关。 其次聚合物不存在低油水界面张力所产生的洗油能力。水驱采收率为水的波及系数与水的洗油效率的乘积。聚合物只能通过提高水的粘度，减小水的渗透率提高水的波及系数从而起到提高水驱采收率作用。聚合物不能降低油水界面张力，因此聚合物驱是不可能通过聚合物提高水的洗油效率而提高原油采收率。尽管王启民等人认为聚合物粘弹性存在洗油效率的作用，但是这种作用远小于由于油水界面张力降低而产生的洗油效率的提高。 聚合物驱后的水驱还存在指进问题。聚合物驱后地下存在着大量的聚合物溶液，如果立即恢复注水，由于水的流度比聚合物的流度大得多，势必造成高流度流体驱替低流度流体的指进现象发生。当指进的水突入油井时，油井产液中的含水率升高，油产量则急剧下降。因此聚合物驱后的地层转入水驱，将很快引起水淹。 最后，聚合物驱并不像人们早先预测的那样具有较长的有效期，如一般数模结果为10~15年，但是由于地层的非均质性、聚合物的吸附、捕集、降解和过早突破等因素，实际聚合物驱的效果要短得多。 因此，聚合物驱后提高原油采收率的技术研究具有重大的理论意义和现实意义，是油田聚合物驱后续的提高采收率的技术，是可以在相当范围内、相当长时间内推广应用的技术，将会产生极大的经济效益和社会效益。聚合物驱(Polymer Flooding)是一种比较有效的提高原油采收率的三次采油方法。聚合物驱是指在注入水中加入少量水溶性高分子量的聚合物，增加水相粘度，同时降低水相渗透率，改善流度比，提高原油采收率的方法。它的机理是所有提高采收率方法中最简单的一种，即降低水相流度，改善流度比，提高波及系数。一般来说，当油藏的非均质性较大和水驱流度比较高时，聚合物驱可以取得明显的经济效果。 ，，，，，2 聚合物驱后提高采收率发展现状 2.1 聚合物不可入孔隙体积的研究 聚合物驱存在不可入孔隙体积的论述早在1972年由Rapier Dawson、Ronald B. Lantz等人提出，他们认为在聚合物驱的多孔介质体系中，存在聚合物进不去的孔隙，而这部分孔隙水是可以进入的；同时提出聚合物不可入孔隙中的一部分孔隙体积是被油所占据的，如果注入水通过毛管力的作用进入这部分孔隙体积，就可以把其中的油驱替出来。Shah和Bhupendra N也研究了不可入孔隙体积对聚合物和溶剂的影响，研究发现当聚合物质量浓度低于300mg(L-1时，不可入孔隙体积最大，可以达到0.30~0.32Vp；当浓度大于300mg(L-1时，不可入孔隙体积从0.32Vp减小到0.21Vp。对于不可入孔隙体积，作者认为它的产生主要是因为聚合物分子的尺寸相对于溶剂分子大小和岩石孔隙半径大得多，因此当岩石孔隙半径小于聚合物分子尺寸时，就会产生不可入孔隙体积。在此基础上，Liauh，W.C.Duda，J.L等人对产生不可入孔隙体积的机理做了进一步探讨，认为产生聚合物不可入孔隙体积的现象比较复杂，不仅与聚合物分子链在溶液中的表现有关，而且还与多孔介质的复杂几何形态有关。 然而前人在影响聚丙烯酰胺的不可入孔隙体积的因素，以及聚合物驱之后的油层潜力等方面几乎没有提到。杨朝合等人的研究表明，对于沥青质含量较少的轻质油，其不同馏分分子的平均直径在1~2nm左右。大部分研究结果证实，沥青质分子的平均半径在2~6nm，原油的相对分子质量必然小于胶质沥青质的相对分子质量，因此油分子的尺寸也小于沥青质的。另外聚丙烯酰胺的回转半径大于油分子的半径，在地层情况下，聚合物不能进入的孔隙空间，油分子完全可以进入，因此聚合物驱之后的油层是有潜力的。聚合物驱虽然提高了水驱的波及系数却因为自身固有的性质而降低了波及系数，从而降低了最终的原油采收率。 聚合物絮凝再利用技术的作用