聚合物驅油效果的影響因素分析

程煜

摘 要：聚合物驅已廣泛應用于油田，已成為一種提高高含水油田常用油采的技術。 它可以改善儲層的非均質性，也可以利用其粘彈性效應來提高驅油效率。本文簡要介紹了聚合物溶液的特性和驅油原理，分析了影響聚合物驅油效果的因素。供相關人員參考，為今后提高油田聚合物驅油效率提供指導。

關鍵詞：聚合物驅油

隨著科學技術的飛速發展，人們越來越重視石油工程的發展。然而，隨著油田的不斷的被采掘，特別是在高含水期，油田的各項指標將會減少。如何經濟有效地開采是一個非常重要的問題。聚合物驅是一種提高化學驅油采收率的可行技術，普遍的應用于各種油田。隨著注入聚合物尺寸的擴大，已經暴露出一些問題，都對油田的采收率產生一定負面的影響，因此對于聚合物驅油的影響因素的研究和其應用技術進行分析是十分必要的。

1 聚合物溶液的特性

1.1 流變特性

聚合物的流變學是指在其流動期間變形的性質，尤其是當施加外力場時流速或壓力差與溶液粘度之間存在關系時。正是由于聚合物的形態變化造成聚合物溶液的性質發生變化。在傳統的驅油原理中，認為提高驅油效率的主要原因是聚合物的粘度特性。然而，事實上，在聚合物驅的過程中，聚合物溶液的流變性質也直接影響驅油效果，不僅如此，還影響其滲透特性。無論是評估聚合物的驅油效果??還是預測井的生產率，都必需在滲濾過程中研究聚合物溶液的流變性質。

1.2 高粘性

聚合物的高黏性也是它的主要特性之一，由于聚合物的分子所占體積較大，它攔阻了介質的自由運動，大分子的溶劑化結合了大量的自由液體，因此溶液中的大分子鏈以規則的松散線呈現。流動阻力增加，并且當聚合物溶液達到特定質量濃度時，大分子之間的相互作用力增加了溶液的流動阻力。

1.3 粘彈特性

粘彈性流體與粘性流體不同。除去外力后，彈性流體的形態可以完全恢復，只有粘彈性流體可以局部回收，粘性流體不能回收。粘性流體在外力作用下會在相同方向上發生位移或變形，彈性流體和粘彈性流體也會產生垂直于外力方向的力，即法向力。法向力使得粘彈性流體的所有方向上的應力不等待，從而產生法向應力差。

2 聚合物驅油原理

所謂聚合物實際上就是一種加入水中增大水粘粘度的物質，以此降低油水流度比，提高波及系數。首先，從聚合物的流變性可以看出，聚合物加入水中后，明顯的增大了水的粘度，并且水的粘度與聚合物的濃度成正比，另外，聚合物容易吸附在親水巖層表面，注入水從吸附層表面穿過時，吸附層薄膜膨脹，而油與吸附層接觸吸附層薄膜則不會膨脹，所以使用聚合物可以在含油飽和度很低的油層中明顯使水的流動度降低，增加波及系數，提高原油的采收率。其次，由于主流方向的聚合物溶液具有較高的粘度和吸附性，能夠降低水相滲透率，流速相對于水驅減弱，而在兩側方位上聚合物溶液濃度較低，則聚合物驅主流線相比兩側的壓力梯度大于水驅，所以能夠有效的抑制注入液突進、擴大波及效果。再次，由于成層非均質油層的層間滲透率差異過大，需要向油層注入高濃度的聚合物溶液，聚合物溶液進入高滲透層使其流動的阻抗增加，再注水使水進入低滲層，能夠有效的推進低滲層的油水前緣。

3 聚合物驅油效果主要影響因素

3.1 原油粘度

上文中提到，聚合物驅油的基本原理是增加原油的流動度，擴大波及體積，從而提高采收率。當原油粘度大于40MPa·s時，聚合物驅所增長的采收率與原油粘度成反比，反之，當原油粘度小于40MPa·s時，聚合物驅所增長的采收率與原油粘度成正比。其中最理想的原油粘度為2～40MPa·s，并且目前我國大多數的驅油項目都在這個范圍內，最大不超過80MPa·s。

3.2 油藏含水率

通常聚合物驅開始前的地層含水率與采收率的提高程度成反比，我們一般情況下所說的的采收率提高值是水驅含水率達到98%后再進行聚合物驅提高的采收率，提高的范圍在2%到11%之間。如果含水率從98%此后再提高1%的含水率，則又會有6%～8%的地質儲量被采出。

3.3 高滲透率的夾層

由于聚合物會被大量吸入高滲透層的夾層，這樣不僅會減少聚合物的縱向波及效率也會降低聚合物體積的波及效率。水驅采收率與夾層的滲透性成反比，也就是說中間層的厚度越大，下降的速度越快。在中滲透層和低滲透層中，夾層滲透率會對油層的采收率會在一定程度上受到夾層滲透率的影響，尤其在低滲透層段的影響最為明顯。

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