聚合物驱油

• ⑸能阻止其他化学剂副反应的发生；
• ⑹注水用表面活性剂应考虑 到它与地层矿 物组分，地层水注入水成分，地层温度以 及油藏的枯竭程度等的相互关系； • ⑺具有抗地层高温，高盐浓度的能力； • ⑻具有较高的经济价值，投入产出比具备 优势。
分类
• ①阴离子表面活性剂：石油磺酸盐，烷基苯磺酸盐， 木质素磺酸盐，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐，烷基酚聚 氧乙烯聚氧丙烯多硫酸盐等。
• ②非离子表面活性剂：含醚键，酯键，酰胺键，羟基 或者相互组合的结构。
常用品种：脂肪醇系列聚氧乙烯醚，烷基酚系聚氧乙 烯醚等。 • ③两性表面活性剂：常用：甜菜碱型两性表面活性剂 • ④阴-非离子表面活性剂
8.化学驱用表面活性剂的研究趋向
• ⑴普通表面活性剂采油性能的强化 • ⑵表面活性剂的复配混合
• ⑶选择合适的表面活性剂和其他助剂
• ⑷新型多功能表面活性剂的开发与选用
• ⑸提高抗盐能力
• ⑹增强耐温性能 • ⑺降低成本
⑻特种表面活性剂的研究：
•①氟表面活性剂
•②生物表面活性剂
•③孪生表面活性剂
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7.化学驱用表面活性剂
• 化学驱用表面活性剂具备的条件： • ⑴在油水界面的表面活性高，使油/水界面张力 降至（0.001-0.01）×10¯ ³ N/m以下，具有适宜 的溶解度，浊点，pH值，减低岩层对原油的吸 附性。 • ⑵岩石表面的吸附量要小。 • ⑶在地层介质中应有较大的扩散速度；
• ⑷当在水中浓度较低时，应有较强的驱油 能力；
特点
1
聚合物的相对分子质量与地 层的渗透率密切相关。 对于油层聚合物的特定要求： 好的增粘性能，热稳定性高， 化学稳定性好，耐剪切，在油 层吸附量不大等。
2
好的聚合物中，主链应为碳链（热 稳定性好），有一定量的负离子基 团（增粘效果好），和一定量的非 离子亲水基团（化学稳定性好）
天然聚合物
1
纤维素
9.3聚合物驱油 9.4表面活性物驱油
2015020502班2组
1
9.3聚合物驱油
定义：是指以聚合物作为驱油剂 提高原油采收率的方法。
•实质:增加水相粘度，改善 流度比，稳定驱替前沿。
•别称：稠化水驱
聚合物驱以提高 波及系数为主， 适用于非均质的 重质或较重质的 油藏，与交联调 剖技术结合时， 也可以用于具有 高渗透率通道或 微小裂缝的油藏。
•④聚合：
•丙烯酸与丙烯酰胺可以通过热， 引发剂，射线辐照等引发聚合。 部分水解聚丙烯酰胺也可以共聚 制得。
•xCH2═CH－CONH2＋yCH═CH －COOH→产物
⑷聚丙烯酰胺的形态; 物理形态：干粉，乳液和水溶液
1
水溶液产品的聚合物固含量低， 注入性能好，价格低，适用于 就地生产使用。
乳液的溶解速度快，不需要溶 解设备，保持期较长 干粉有效物含量高，运输储存 容易，保持期长。
2
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2.生物聚合物黄胞胶
•定义：由黄单胞菌野茹菌微生 物接种到碳水化合物中，经发 酵而产生的生物聚合物。
⑴黄胞胶的化学结构：
⑵黄胞胶的生产：发酵工艺
性能指标 耐热性 HPAM <93℃ 黄胞胶 <71℃
抗剪切性
抗盐性 生物稳定性 微胶堵塞倾向 滞流量 价格 低
低
低 高
高
高 低 高
高 低
低 高
• 聚合物溶液在多孔介质中的渗流规律和微观驱油机理研 究。 • 适合聚合物驱油田的筛选标准
参数
原油 密度/（g/㎝³） 黏度/（mPa· s） 成分 矿化度/（mg/L） Ca² +,Mg² +(mg/L） 含油饱和度 厚度/m 渗透率/10¯³um² 埋深/m 温度/℃ 岩性
水 油藏
要求 <0.966 <150 不限 <4×10ˆ4 <500 >0.50 不限 >10 <2740 <93（HPAM）<71（XG ）
• 活性剂：非离子表面活性剂或 耐盐性较好的磺酸盐型和硫酸 酯盐型负离子表面活性剂。
2.胶束溶液驱：以胶束溶液作为驱油剂
表面活性剂浓度超过临界胶束 浓度；醇，盐助剂的加入
3.微乳区：表面活性剂含量大于2％，水含 量大于10％的表面活性剂驱。 4.溶性油驱：表面活性剂含量大于2％，水 含量小于10％的表面活性剂驱。 5.泡沫驱：主要成分为水，气和起泡剂的泡 沫作驱油剂。 水：淡水，盐水均可 气体：氮气， 二氧化碳，天然气等 起泡剂：主要为表面活性剂如烷基磺酸盐， 烷基苯磺酸盐等
泡沫驱
提高采收率的机理
1
⑴通过贾敏效应的叠加， 提高驱动介质的波及系数 ⑵气泡可依孔道的形状而 变形，能有效的将波及到 孔隙中的油驱出，提高洗 油效率。
2
6.驱油机理
• ⑴降低油水界面张力机理 • ⑵乳化机理
• ⑶聚并形成油带机理
• ⑷改变岩石表面的润湿性(润湿反转机理） • ⑸提高表面电荷密度机理 • ⑹改变原油的流变性机理
机理：与油水形成超低张力。 类型：水外相微乳和中相微乳
②表面活性剂浓度较高（5％－8％） 最适用于三次采油 考虑因素： ①渗透率及其变异系数 ②流体饱和度及其分布 ③油的黏度希望小于40mPa· s以 便实现合适的流度控制 ④只使用于相对均质的砂岩油藏。
1.活性水驱：以活性水作为驱油剂的驱油法。
⑶聚丙烯酰胺的合成
•丙烯晴的合成：氨氧化法
• CH2═CH－CH3＋NH3＋ 3/2O2→CH2═CH－CN＋ 3H20
•丙烯酰胺的合成： •CH2═CH－CN＋H2O→CH2═CH －CONH2 •丙烯酸的合成： •CH2═CH－CH2＋O2→CH2═CH －CHO＋H2O •2CH2═CH－CHO＋ O2→2CH2═CHCOOH
3.聚合物驱油机理
⑴吸附作用:
•聚合物大分子在孔隙介质的表 面由于氢键，静电力的作用和 介质表面结合在一起而丧失流 动能力的现象，称为吸附。
• ⑵捕集作用：
•机械捕集
水力学捕集
• 低渗透油层，其滞留主要以捕 集为主 • 高渗透地层，以吸附为主。
•⑶流体黏弹效应对改善流度比的贡 献。
4.聚合物驱基础研究最新进展：
砂岩，灰岩
2
9.4表面活性剂驱油
•表面活性剂驱是以表面活性 剂作为驱油剂的一种提高原 油采收率的方法。
分类：
1
表面活性剂浓度较低（2％），注入段塞大（15 ％－60％孔隙体积）的稀体系法。
机理：降低表面张力到较低程度 再分类：活性水和胶束溶液
2
②表面活性剂浓度较高（5％－8％），注入段 塞较小（3％-20％孔隙体积）的浓体系法。
生物聚合物黄胞胶
2
人工合成聚合物
1
聚丙烯酰胺（PAM）
2
部分的水解的聚丙 稀铣胺（HPAM）
目前使用的聚合物：
•HPAM
•黄原胶
⒈部分水解聚丙烯酰胺
•⑴化学结构： •PAM是由丙烯酰胺引发聚合而成的水 溶性链状聚合物。结构式:
PAM与碱→HPAM
→
⑵HPAM在水溶液中的分子形态
•HPAM是聚电解质，会与溶液 中的离子发生强烈反应。并且 是柔性链，易受到水溶剂的离 子强度的影响，对盐度硬度更 敏感