聚合物驱采油
【采油PPT课件】聚合物驱油基础知识
60
0
200
400
600
800
1000
1200
聚合物用量(PV.mg/L)
喇南一区中心井含水与聚合物用量关系
40
产 油
30 (104t)
年产油 比例 累积产油
33.8
26.74 24.4
31.15
33.07
34.50
40
年 产 油 比 30 例
(%)
20
10 2.38
0 0
19.3 18.33
11.67 8.42
喇南一区油层注聚前后流度变化
试验 区块
一区葡 I1-2
流动 系数
872
注聚前
吸水厚 流度 度(m) (k/μ)
14.8 58.7
流动 系数
注聚后
吸水厚 度(m)
流度 (k/μ)
k/μ下 降幅度 (%)
144
14.8
9.7
82.2
油井生产压差放大,产液指数下降
生产
10.0 8.0
6.07
6.75
7.08
压差
6.0 4.0 3
3.77 3
生产压差放大4.26MPa
2.0 0
150
300
450
600
750
产液 指数
4.0 3.5 3.37 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
0
3.76 2.6
150
产液指数下降幅 度62.7%
1.49
1.38
1.4
300
450
600
喇南一区生产压差、产液指数变化曲线
粘7 度
6
5
4
3 20
聚合物驱提高采收率的技术及应用
聚合物驱提高采收率的技术及其应用聚合物驱是一种比较有效的提高原油采收率的三次采油方法。
综述了聚合物驱技术在国内外的应用和研究进展,分析了聚合物驱的驱油机理。
介绍聚合物驱油的的方法以及在现实生产过程中的应用。
石油是重要的能源化工原料,有“工业血液”之称,随着国民经济的高速发展,要求石油工业提供越来越多的石油产品。
世界各国为了满足国民经济发展对石油产量的需求,一方面加强勘探寻找新储量,一方面努力提高已开发油田的采收率,积极进行3次采油的探索与应用。
通过注入驱油剂来开采油层的残余油为强化采油(Enhanced oilRecovery,简称EOR或Improved oilRecovery,简称IOR),又称3次采油(Tertiary oil Recovery),可使采收率提高到80% ~85%。
聚合物驱就是一种比较有效的提高原油采收率的3次采油方法,它能在常规水驱开采后期,使油藏采收率再提高8%左右,相当于增加四分之一的石油可采储量。
我国对聚合物驱提高油田采收率技术极为重视,投入了大量的人力、物力进行理论技术攻关和现场试验,并取得了丰硕的成果。
特别是“七五”“八五”“九五”科技攻关及国家973项目的研究,大大促进了聚合物驱油技术的发展。
自1996年聚合物在大庆、胜利、大港等油田大规模推广应用以来,形成了1000×104t的生产规模,为国家原油产量保持稳中有升发挥了关键的作用。
以大庆油田为例,截止到2003年12月,已投入聚合物驱工业化区块27个,面积321.36km2,动用地质储量5.367×108t,投入聚合物的油水井5603口,累积注入聚合物干粉46.89×104t,累积产油6771.89×104t,累积增油2709.67×104t。
2003年,工业化聚合物驱全年产油1044.4×104t。
大庆油田聚合物驱提高采收率以其规模之大,技术含量高,居世界领先地位,创造了巨大的经济效益。
油田聚合物驱油原理
油田聚合物驱油原理
油田聚合物驱油是一种常用的增油技术,其原理是通过注入聚合物溶液,增加油层中的黏度,形成较大的剪切应力和流动阻力,促使原油顺着聚合物流动,从而增加采油效果。
聚合物驱油机理主要包括以下几个方面:首先,聚合物分子与原油分子之间存在吸附作用,这种吸附作用可以提高原油的黏度,增加流动阻力,防止原油的快速流出,从而实现增油效果;其次,聚合物本身的分子结构可以形成一定的弹性和黏性,使其在油层井道中能够形成较大的剪切应力,进一步促进原油的流动;最后,聚合物的分子结构还可以吸附油层中的金属离子和其他杂质,从而减少沉积和堵塞,保持油层的通畅性和稳定性。
聚合物驱油技术具有很多优点,如增油效果好、操作简单、节约成本等。
但同时也存在一些不足之处,如聚合物的稳定性不高、溶液粘度过高等问题,需要不断进行优化和改进。
- 1 -。
聚合物驱油技术
聚合物驱油技术聚合物驱是一种提高采收率的方法,聚合物驱是注入水中加入少量水溶性高分子聚合物,通过增加水相粘度和降低水相渗透率来改善流度比,提高波及系数,从而提高原油的采油率。
在宏观上,它主要靠增加驱替液粘度,降低驱替液和被驱替液的流度比,从而扩大波及体积;在微观上,聚合物由于其固有的粘弹性,在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用,增加了携带力,提高了微观洗油效率。
从20世纪60年代至今,全世界有200多个油田或区块进行了聚合物驱的试验。
水驱的采收率一般为40%左右,通过聚合物驱采收率为50%左右,比水驱提高10%。
国内外在研究聚合物驱油理论与技术方面取得了大量的成果,我国在大庆油田,胜利油田和大港油田都应用了聚合物驱油并取得良好的效益。
目前,我国的大型油田,如大庆油田、胜利油田等东部油田都已进入开发末期,产量都有不同程度的递减,而新增储量又增加越来越缓慢,并且勘探成本和难度也越来越大,因此控制含水,稳定目前原油产量,最大程度的提高最终采收率,经济合理的予以利用和开发,对整个石油工业有着举足轻重的作用,而三次采油技术是目前为止能够达到这一要求的技术,国家也十分重视三次采油技术的发展情况,在“七五”、“八五”和“九五”国家重点科技攻关项目中,既重视了室内研究,又安排了现场试验,使得我国的三次采油技术达到了世界领先水平。
目前的三次采油技术中,化学驱技术占有最重要的位置,化学驱中又以聚合物驱技术最为成熟有效。
聚合物驱机理就是在注入水中加入高分子聚合物,增加驱替相粘度,调整吸水剖面,增大驱替相波及体积,从而提高最终采收率。
我国油田主要分布在陆相沉积盆地,以河流三角洲沉积体系为主,储油层砂体纵横向分布和物性变化均比海相沉积复杂,油藏非均质性严重,而且原油粘度高,比较适合聚合物驱。
对全国25个主力油田资料的研究表明,平均最终水驱波及系数0.693,驱油效率0.531,预测全国油田水驱采收率仅仅为34.2%,剩余石油储量百亿吨。
石油工程技术专业《1.4.2.2聚合物驱采油参数的概念及计算》
聚合物驱油采出参数1.区块累积采聚量区块累积采出聚合物量用区块逐月采出聚合物量之和表示,单位:t。
2.区块聚合物驱累积增油量区块内聚合物驱目的层逐月增油量之和表示,单位:104t。
采用数值模拟的方法预计区块假设采用水驱至含水到98%时的累积产油量〔考虑新井投产和措施改善水驱效果的影响〕,再计算出聚合物驱结束时区块的实际累积产油量,两者相减的差值,就是聚合物的累积增油量。
3.聚合物驱最终开采指标的计算〔1〕吨聚合物增油量根据区块内聚驱目的层累计增油量和累计注入聚合物干粉量之比,单位:t/t。
〔1〕式中Q PT——吨聚合物增油量,单位:t/t;——区块内聚合物目的层累计增油量,104 t ;——区块内聚合物目的层累计注入聚合物干粉量,t。
注:聚合物干粉用量是指参加溶液中的聚合物干粉量,而不是商品量。
因此,必须准确地化验出商品聚合物的纯度。
〔2〕区块内聚合物驱目的层采出程度根据区块内聚合物驱目的层累计采油量和地质储量计算,单位:%。
〔2〕式中——区块内聚合物目的层累计采油量,104 t;——区块内聚合物目的层地质储量,104 t。
〔3〕区块内聚合物驱目的层阶段提高采收率根据区块内聚合物驱目的层累计增油量和地质储量计算,单位:%。
〔3〕式中——区块内聚合物目的层累计增油量,104 t;——区块内聚合物目的层地质储量,104 t。
〔4〕累积节约用水量累积节约用水量=用水驱结束时的注水孔隙体积倍数〔数值模拟计算〕-聚合物驱结束后的实际注水孔隙体积倍数。
〔5〕经济效益评价一般采用投入产出增油量法。
计算出总投入费用,主要是聚合物干粉的费用。
再计算总收入费用,主要是增产原油收入和节约水量收入。
总收入减去总投入就是经济效益。
油田用聚合物驱油剂相关知识
● 聚合物驱( Polymer Flooding )
聚合物驱以聚合物水溶液为驱油剂的驱油法。 也称为: 聚合物溶液驱 聚合物强化水驱 稠化水驱 增粘水驱
● 聚合物驱( Polymer Flooding )
•
聚合物是一大类高分子物质的总称。用于提高原油 采收率的聚合物,包括黄原胶(生物聚合物)、水解聚丙 烯酰胺、丙烯酸与丙烯酰胺的共聚物、羟乙基纤维素 、硬葡萄糖等。 • 聚合物驱油以其成本低廉、能够大幅度提高油速 度与开采效益、注入工艺简单等多项优势而得到重视 和应用。
溶液推出来的,而是被拉出来的。
驱替孔隙滞留区中残余油
——取决于流体在盲端、孔喉中的流动特性
(a) Re=5×10-5
We=0
(b) Re=5×10-5
采收率是注入驱油剂的体积波及系数与驱油效率的乘积
提高采收率的方向
第一,通过增加流体的粘度、降低流度比以提高波及
系数;
第二,通过改变岩石的润湿性、减少毛细管的液阻效 应、减小界面张力或者消除工作剂与原油间的界面效 应以提高驱油效率。
1.1 波及系数 所谓波及系数是指驱油剂所波及(驱替)到的油层体 积与整个含油(油藏)体积的比值。
缠绕+亲水基团的溶剂化+离子型聚合物的解离
2、降低渗透率机理
聚合物可通过减小水的有效渗透率,降低水油流度比,从而提高波及系数。 聚合物之所以能减小水的有效渗透率,主要由于它可在岩石孔隙结构中产生滞 留。 (1)吸附 吸附是指聚合物分子通过色散力、氢键或其他作用力在岩石表面所产生的浓 集。 (2)捕集 聚合物分子在水中所形成的无规线团的半径虽小于喉道的半径,但是它们可
许多学者认为,聚合物溶液在多孔介质中的粘弹效应引
聚合物与采油综述
2.
驱油用聚合物产品
①部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)由丙烯酰胺 单体引发聚合而成的水溶性链状聚合物 ②黄原胶,由淀粉经黄单孢杆菌发酵代谢而 成的多糖 ③部分水解聚丙烯腈(HPAN) ④羧甲基纤维素及羟乙基纤维素 ⑤ 阴阳非离子三元共聚物 ⑥疏水缔合聚合物
3.作用机理
聚丙烯酰胺在碱性条件下会水解生成部分水 解聚丙烯酰胺。由于其链节间的静电斥力, 可使蜷曲的高分子变得松散起来,具有更好 的增粘能力。
⑥良好的注入性——在保证具有良好的流度 控制能力的前提下,聚合物溶液的注入压力 不应过大。 ⑦良好的环保特性——不会造成对油藏和环 境的污染。 ⑧来源广、价格低——这是聚合物驱能够实 现大规模工业化应用的必要条件。
聚合物与采油
石工11-11 刘磊
1聚合物驱油机理 2驱油常用的几种聚合物 3聚合物作用机理 4聚合物本身因素对采收率的影响 5影响聚合物粘度的因素 6提高采收率对聚合物性能的要求
1、聚合物驱油的机理 聚合物溶液的流度控制作用是其驱油的重要机 理之一,对于均质油层,在通常水驱油条件下, 由于注入水的粘度往往低于原油粘度,驱油过程 中油水流度比不合理,导致采出液中含水率上升 很快,过早地达到采油经济所允许的极限含水率 的结果,使得实际获得的驱油效率远远小于极限 驱油效率。向油层注入聚合物的结果,可使驱油 过程中的油水流度比大大改善,从而延缓了采出 液中的含水上升速度,使实际驱油效率更接近极 限驱油效率,甚至达到极限驱油效率
4.影响采收率的因素
ห้องสมุดไป่ตู้
5、影响聚合物溶液粘度的主要因素 1 温度 2 酸碱度 3 压力 4 矿化度 4 搅拌速度和搅拌时间 5 其他因素
浅述聚合物驱采油技术
浅述聚合物驱采油技术摘要:聚合物驱就是使用聚合物作为添加剂,增加水的粘度、改善水油流度比,从而提高波及系数,达到提高原油的采收率的目的。
近几年的聚合物驱工业化推广应用使它已成为胜利油区有效的提高采收率的三次采油技术之一。
但经研究表明,虽然聚合物驱油能比水驱油较大幅度地提高原油的采收率(6~12%),但即使在聚合物驱之后也只能采出原始地质储量的40~50%。
也就是说,仍有大约一半或以上的原油留在地下未被采出。
关键词:聚合物驱;采油一、引言在聚合物驱之后,还必须研究采取其它方法进一步提高原油的采收率。
聚合物驱试验结果表明,聚合物驱实施结束后,仍有50%~60%的原油残留在地层中,地层中的剩余油仍然很丰富。
如果能在目前状态下进一步提高原油的采收率,将产生巨大的经济效益。
因此,对聚合物驱后剩余油的微观分布规律的研究有很大的意义。
在油田实施聚合物驱以后,将面临着聚合物驱后如何提高采收率这一技术难题。
尽管开展了大规模的工业化应用,然而关于聚合物驱油的机理,人们的认识很不一致。
有学者认为,注粘性水与注常规水的最终剩余油饱和度是相同的;也有人认为,聚合物驱不能在波及面积内使剩余油饱和度有很大降低。
实际上,人们对于聚合物溶液在地下驱油过程中的渗流特征的认识还远远不够完善,特别是微观物理化学渗流规律,还不十分清楚,所以开展聚合物驱及其剩余油分布微观机理研究显得十分有必要。
二、国内外研究现状在石油工程领域,在世界范围内通过油井依靠天然能量开采和人工补充能量开采后的油藏,原油的采出量平均不到原油的原始地质储量的一半,即有一半左右的石油储量残留在地下。
近年来,随着油井含水的增加,原始开采的经济效益越来越差,人们试图寻找新的开采方式,聚合物驱油是当前提高水驱油田采收率的方法,已由先导性实验步入工业化应用阶段。
由于聚合物驱的优良前景,国内外都在做大量的研究,对其机理有一定的认识。
关于聚合物驱油的机理,人们的认为不一致:ALLEN等研究了驱替液流度性对流度控制的影响,认为驱替液的粘弹性对改善流度比有重要作用。
驱油缔合聚合物
驱油缔合聚合物
驱油缔合聚合物是一种高分子间复合物,由高分子间相互作用力使不同高分子形成,是天然高分子、生物高分子以及功能高分子的一种聚集状态。
在三次采油领域得到了广泛应用,是油气田提高采收率的主要措施之一。
驱油缔合聚合物的性能与未缔合聚合物有很多不同之处。
相关研究表明,由于疏水性的减弱,驱油缔合聚合物的表观黏度、注入压力、阻力系数、残余阻力系数和动态滞留量均明显小于强疏水性聚合物,但仍高于普通部分水解聚丙烯酰胺。
在非均质模型中,驱油缔合聚合物能同时进入高、低渗透层,表现出一定的调剖能力,而普通部分水解聚丙烯酰胺主要分布在高渗层中,很少进入低渗层,剖面调整能力较前者弱。
驱油缔合聚合物在驱油过程中具有良好的持久性和有效性,均质模型中的驱油效率增幅高于强疏水性聚合物,但仍低于普通部分水解聚丙烯酰胺。
在实际应用中,可以根据具体的油藏地质条件和开采要求,选择合适的驱油缔合聚合物,以提高采收率。
聚合物驱油
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)
⒈部分水解聚丙烯酰胺
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
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。
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。
•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Leabharlann 生产使用。2谢谢观看
THANKS
谢谢!
乳液的溶解速度快,不需要溶 解设备,保持期较长
3
干粉有效物含量高,运输储存 容易,保持期长。
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
3.聚合物驱油机理
•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。
三次采油和聚合物驱相关知识
目 录
• 三次采油概述 • 聚合物驱技术 • 三次采油技术比较 • 聚合物驱技术挑战与解决方案 • 三次采油与环境保护
01 三次采油概述
定义与分类
定义
三次采油是指利用物理、化学或 生物方法,通过改变油藏的能量 状态,提高油田采收率的过程。
分类
根据使用的技术手段,三次采油 可分为热采、气驱、化学驱、微 生物采油等。
热力采油
通过加热油藏,降低原油黏度,提高其流动性,利用温度差驱动原油流向生产 井。
不同三次采油技术的优缺点
蒸汽驱
优点是技术成熟、成本较低、 驱替效率较高;缺点是蒸汽易 挥发、热损失大、对地层热稳
定性要求高。
化学驱
优点是提高流度比效果显著、 适用范围广;缺点是化学剂成 本高、对地层和环境可能产生 影响。
绿色三次采油技术的发展趋势
研发新型环保化学
剂
研发低毒、低污染的化学剂,替 代传统的高毒性化学剂,减少对 环境的危害。
提高采收率
通过技术创新和优化采油工艺, 提高三次采油的采收率,降低采 油过程中的资源浪费。
循环经济与资源化
利用
将采油过程中产生的废弃物进行 资源化利用,实现循环经济和可 持续发展。
THANKS FOR WATCHING
技术原理
热采
利用热能提高油藏温度,降低原油黏度,增 加流动性,便于开采。
气驱
将气体注入油藏,通过气体的膨胀和压缩作 用,将原油驱向生产井。
化学驱
利用化学剂改变原油的流变性,提高采收率。
微生物采油
利用微生物的生长和代谢产物,提高原油的 采收率。
历史与发展
历史
三次采油技术起源于20世纪80年代, 随着技术的不断发展和完善,已成为 油田开发的重要手段。
聚合物驱提高石油采收率的驱油机理
1 聚合物驱提高石油采收率的驱油机理聚合物的驱油机理主要是利用水溶性高分子的增粘性,改善驱替液的流度比,在微观上改善驱替效率、并且在宏观上能提高平面和垂向波及效率,从而达到提高采收率的目的。
以下是水油流度度比的定义式:Mwo=(1)经典的前沿理论认为,降低油水流度比,能够改变分流量曲线。
聚合物驱的前沿含油饱和度和突破时的的含油饱和度都明显高于水驱,这表明聚合物驱能降低产出液含水率,提高采油速度,具有更好的驱替效果;(2)聚合物驱通过改善水驱流度比,可以改善水驱在非均质平面的粘性指进现象,提高平面波及效率;在垂向非均质地层,聚合物段塞首先进入高渗层,利用高粘度特性“堵”住高渗层,使后续水驱转向进入低渗层,增加了吸水厚度,扩大了垂向波及效率。
以下是聚合物驱和水驱的对比聚合物驱和水驱的波及系数(3)聚合物在通过孔隙介质时发生吸附、机械捕集等作用而滞留,改变了聚合物所在孔隙处的渗透率。
被吸附的聚合物分子链朝向流体的部分具有亲水性,能降低水相相对渗透率而不降低油相相对渗透率,即堵水不堵油;同时聚合物的滞留能增加阻力系数和残余阻力系数,表明渗流阻力增加,引起驱动压差增大,有利于驱动原来不曾流动的油层,提高油层波及体积。
(4)由于聚合物溶液粘滞力的作用,使得其很难沿孔隙夹缝和水膜窜进,在孔道中以活塞式推进,克服了水驱过程中产生的“海恩斯跳跃”现象,避免了孔隙对油滴的捕集和滞留。
(5)另外,聚合物溶液具有改善油水界面粘弹性的作用,使得油滴或油膜易于拉伸变形,更容易通过狭窄的喉道,提高驱油效率。
2 驱油用聚合物的性能要求通过对聚合物驱油机理的分析,可以知道驱油用水溶性聚合物的性能指标主要是能增加油水流度比,即具有增粘性。
另外,聚合物溶液由于要在地层条件下能通过多孔介质运移传播,并最终被采出地面。
所以还应具有滤过性、粘弹性、稳定性以及无污染性等性能(1)增粘性。
应该尽量获取在较低浓度下就具有较高表观粘度的水溶性聚合物。
高浓度聚合物驱油机理及影响因素分析
一、引言聚合物驱油可在水驱基础上提高采收率l0%左右。
聚合物浓度越高,采收率越大;越早转注高浓聚合物,采收率越大。
因此,尽可能采用最高浓度的聚合物,尽可能早地转注高浓聚合物,不仅采收率可大幅提高,而且经济效果越好。
二、聚合物驱油机理聚合物驱油是60年代初发展起来的一项三次采油技术,其特点是向水中加入高分子量的聚合物,从而使其粘度增加,改善驱替相与被驱替相间的流度比,扩大波及体积,进而提高原油采收率。
深入进行聚合物驱的研究,对改善油田开发效果,保持原油稳产,提高原油最终采收率具有重要意义。
1.提高宏观波及系数(Ev)。
聚合物注入地层后,会提高注入水的粘度,降低水相渗透率,使得油层吸水剖面得到调整,平面非均质性得到改善,水洗厚度增加,扩大了水相的波及体积,从而提高宏观波及系数。
2.提高微观驱油效率(Ep)。
只要选择合适的油藏,有正确的注入体系设计,聚合物驱可提高采收率l0%以上。
国内外专家认为,这是由于聚合物在一定注入速度下具有粘弹效应,从而提高了微观驱油效率。
聚合物驱替机理主要有:(1)粘弹性聚合物溶液对孔隙盲端中残余油的拖拉携带。
(2)聚合物溶液对连续油膜的携带机理。
(3)粘弹性聚合物溶液对孔喉处的残余油的携带机理。
(4)聚合物溶液的粘弹性对圈闭残余油的携带机理。
三、聚合物驱油影响因素由于聚合物驱主要是利用聚合物提高注入水的粘度,降低水油流度比,因此,聚合物水溶液的粘度大小,直接影响聚合物驱的效果,是聚合物驱油的主要影响因素。
1.聚合物的结构及浓度的影响。
聚合物分子越大,聚合物相互缠绕的程度越大,聚合物溶液的粘度越大。
水解度是影响聚物溶液粘度的重要因素,一般水解的聚烯酰胺要比相应未水解的聚丙烯酰胺的况粘度高,这主要是由于已水解分子上的电荷能使聚合物分子的链最大限度展开,并由此提高了溶液的视粘度。
聚合物的浓度也是影响聚合物溶液粘度的一个重要因素。
因为聚合物的浓度越大,被溶解在水中的聚合物分子越多,分子相互缠绕的机会明显增多,聚合物溶液的粘度增加。
国内外聚合物驱油应用发展与现状
国外聚合物驱油应用发展与现状一、聚合物驱油机理聚合物驱(Polymer Flooding)是三次采油(Tertiary Recovery)技术中的一种化学驱油技术。
聚合物有两种驱油机理,一是地层中注入的高粘度聚合物溶液降低了油水流度比,减小了注入水的指进,提高了波及系数(图1和图2),从而提高原油采收率[1-6]。
二是由于聚合物溶液属于非牛顿流体,因此具有一定的粘弹性,提高了微观驱油效率[7-13],从而提高采收率。
常使用两种类型的聚合物[14],一种是合成聚合物类,如聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺等;另一种是生物作用生产的聚合物,如黄胞胶。
在长达30 年的聚合物驱室研究和现场试验中,使用最为广泛的聚合物是部分水解聚丙烯酰胺和生物聚合物黄胞胶两种。
由于生物聚合物黄胞胶的价格比较昂贵且易造成井底附近的井筒堵塞,除了在高矿化度和高剪切的油藏使用外,油田现场都使用人工合成的部分水解聚丙烯酰胺作为聚合物驱的驱剂。
图1 平面上水驱与聚驱示意图图2 纵向上水驱与聚驱示意图二、国外驱油用聚合物现状及发展趋势2.1国外驱油用聚合物的发展由于经济政策和自然资源的原因,国外对聚合物驱油做了细致的理论及实验研究,但未作为三次采油的主要作业手段。
驱油用聚合物的理论自80年代成熟以来,并未有较大突破,而其发展主要受限于成本因素。
理论上,在油气开采用聚合物中,可以选用的聚合物有部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物、生物聚合物(黄胞胶)、纤维素醚化合物、聚乙烯毗咯烷酮等[15]。
但己经大规模用于油田三次采油的聚合物驱油剂仅有HPAM和黄胞胶两类。
人工合成的驱油用聚合物仍主要以水解聚丙烯酰胺为主。
已产业化的HPAM产品包括日本三菱公司的MO系列,第一制药的ORP系列,三井氰胺的Accotrol系列;美国Pfizer的Flopaam系列,DOW的Pusher系列;英国联合胶体的Alcoflood系列;国SNF的AN系列HPAM聚合物。
聚合物驱油技术创新思路在采油工程中的应用
3 _ 1 氐 浓度交联 聚合物 的应用
低浓度 聚合 物与交联剂通过分子 内交联 和少 量的分子间交联 。 形 注 入工艺 的研 究 . 但 此种方 法一方 面由于剪切 严重 , 造成 注入 的聚合 没有形成常规凝胶的连续三维 网络结构。 其最 大的流变 物溶 液粘度 大幅度下 降. 另 一方面大 大地增加 了设备 的投 资, 使 经济 成分散 的胶束, 低浓度交联 聚合 物体系 的流动状态 和 效益 下降. 下 面是利用室 内试验 擞 值模 拟结果 . 对 分层 注聚采油研 究 学特点是 高于某一转变压力下。 未交联 的聚合物溶液相似: 在低于转变压力的条件下。 表现 出凝胶 的性 的过程 。 质. 低 浓度交联 聚合 物体系具有 聚合物浓 度小 、 交 联时 间易控制 的特 2 . 1 室 内实验 可 以大剂 量注入地层 . 能够解决 聚合 物驱技术 中部 分水解 聚丙烯 实验模 型是用 石英 砂制作的均质管式模 型, 采用 双管模型 以模 拟 点 . 耐温及抗盐性差等问题。 油 层 的 多 层 情 况 .模 型 尺 寸 为 2 . 5 x 3 0 c m 渗 透 率 分 别 为 酰胺用量高 、 调驱机理。 在井眼附近 , 低浓度交联聚合物体系流速和压差 大 . 不 3 0 0 x l O , 1 5 0 0 x 1 0 u m . 聚合物为法 国 S N F 公 司生产的 3 5 3 0 S , 注入量 为 可大剂量 地注人地层深 4 5 0 P V . m g / L 实验用水 矿化度为 5 7 2 7 m g / L C a + Mg 含量为 1 0 8 m g / L 模 拟 能与交联剂充分反应形成凝胶。因此粘度小 . 流速变慢 , 压差减小 , 交联反应完成 , 表现 出凝 油粘度为 2 0 — 3 0 m P a 驱替实验 中首先水驱油至含水率 9 5 % 。 然后 注入 部 。随着体系 的推进 , 浓度为 1 5 0 0 m g / L的聚 合物溶液段塞, 再转 注水, 直 至产 出液含水率 胶 性质 。其提 高采 收率的机理 为 : 在客观上 . 进 入地层 深部的低浓度 9 8 %以上. 聚合物溶 液的注入采用合注和分注 . 合 注是通过单泵控制双 交 联 聚合物 体 系对高 渗层 产生 物理封 堵 .导致 后续 流体 流 向的改 对 低渗透 层 中未波 及或 波及程 度低 的 区域产 生驱 替作 用 . 提高 管 注入, 注入速 度为 O . 4 6 分 注是 单泵控 制单管 , 控制 两个 模型 的注入 变 . 微 观上 在井 筒周 围形成 的凝 胶 团 , 经 过地 层水 冲刷 和地 量, 注入 速度为. 实验结 果表 明. 分 注效 果好于合 注分注时, 在双 管注入 波 及体 积 ; 向地层深 部运移过程 中重新分 布、 聚集 改变 了多孔 介质微 量相 同情况下。 提高采收率 幅度 最大. 也 就是说 。 分注 可以有效地 控制 层 剪切 . 破 坏油 滴 的受力 平衡 . 对剩 余 油产生 驱 不 同渗透层 的注入 量: 而合注 时 主要 吸水 的是 高渗透层 , 低渗透 层几 应 力和剩 余油 粘滞力 分 布 . 乎不吸水。 虽然高渗透层 的分层提高采收率幅度较高, 但低 渗透层没有 替作 用。 有机交联体系 。 粘度是温度 的函数 。 它随温度的变化而变化 , 在一 动用’ 因此提高采收率也就低 定温度范 围内 。 温度对粘度 影响特别 大。有试验表 明 。 在测试温 度差 2 . 2数值模拟研究 O 度时 , 交联 聚合 物的粘度相差 3 6 %。针对高温油藏 . 国外采 油专家 模型建立 . 平面模 型选用 了四个 反五 点井 网, 共 有油井 四 口. 水 井 2
油田聚合物驱油原理
油田聚合物驱油原理
油田聚合物驱油原理是指利用聚合物作为驱油剂,通过改变地层流体性质和作用力学,提高原油采收率的过程。
聚合物驱油的基础是利用聚合物在水中溶解度较小,但在油中溶解度较大的特性,使其能够吸附在原油表面上,并降低原油与地层岩石的粘附力和黏滞度,使原油易于流动,提高采油效率。
聚合物驱油的原理可分为两个方面:一是物理吸附作用,即聚合物分子以静电作用或分子间力吸附在原油表面,形成一层分子膜,在膜上形成流体层,降低原油与岩石间的摩擦力,使原油能够更容易地流动;二是化学作用,即聚合物分子与原油中的胶质和沥青质发生作用,改变原油分子的构型和相对分子质量,降低原油的粘度和表面张力,提高流动性。
聚合物驱油技术已被广泛应用于石油勘探开发领域,并取得了良好的效果。
在今后的油田开发中,聚合物驱油技术将继续发挥重要作用。
- 1 -。
石油开发中的聚合物驱油技术
石油开发中的聚合物驱油技术石油作为世界上最重要的能源资源之一,在能源供应中扮演着重要的角色。
然而,石油开采过程中普遍存在一系列问题,比如剩余石油的回收率较低、开发成本较高等。
为了克服这些问题,聚合物驱油技术应运而生。
本文将详细介绍石油开发中的聚合物驱油技术。
一、聚合物驱油技术简介聚合物驱油技术是一种利用高分子聚合物改善石油采收率的方法。
它通过向油层注入适量的聚合物溶液,改变油层中原有的渗透能力分布,提高油的驱替效果,从而增加采收率。
聚合物驱油技术具有驱油效果好、适应性广、操作简便等优点,因此在石油开发中得到了广泛应用。
二、聚合物的类型和选择聚合物驱油技术中使用的聚合物种类繁多,常见的有聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯等。
选择合适的聚合物种类是提高聚合物驱油效果的关键。
根据油藏条件、岩石性质和水质等因素,确定适宜的聚合物种类,并通过实验测试确定最佳用量和浓度。
三、聚合物驱油技术的工艺流程聚合物驱油技术主要包括注聚、驱油和调剖三个阶段。
注聚阶段:首先需要准备一定浓度的聚合物溶液,然后将其注入到油层中。
在注入过程中,要控制注入速度和注入量,以确保聚合物溶液充分分布于整个油层。
驱油阶段:聚合物溶液通过与油层中的原油混合,降低原油的黏度,提高原油的流动性。
这一阶段主要通过调节驱油剂浓度和注入压力来实现。
调剖阶段:当原油的驱替效果达到一定程度后,需要对聚合物驱油过程进行调剖,以防止聚合物溶液在油层中形成偏流通道。
调剖主要通过注入调剖剂,改变地层渗透能力,增加原油的驱替效应。
四、聚合物驱油技术的应用案例聚合物驱油技术在石油开发中已经得到了广泛的应用。
以下是几个成功案例的介绍:1. 美国XX油田:该油田使用聚合物驱油技术,实现了原本难以开发的低渗透油藏的高效开采。
通过注入合适浓度的聚合物溶液,提高了原油的采收率。
2. 中国XX油田:该油田应用聚合物驱油技术,成功实现了百万吨级的高效开采。
通过调整聚合物种类和用量,显著提高了原油的产量和采收率。
2.聚合物驱油技术
尾段塞浓度为1000mg/L,占总液量的28.2%。AT-530聚合物。
(3)处理效果 截至2001年6月,平均月增油250lt,累积增油21.8×l04t,已提高 采收率10.34%。
综合含水由注聚前的95.0%下降到80.9%,下降了 14.1%,日产油由注聚前的413t/d上升到1091t/d, 增加了678t/d。提高采收率7.7%。
第14页,共68页。
1.3胜利孤岛油田中一区Ng4聚合物驱
(1)油藏基本特征 Ng4为曲河流相,岩性以粉细砂岩为主,各沉积时间单元岩性 自下而上由粗变细,具有明显的正韵律特征。其渗透率在平面
第19页,共68页。
3.河南油田聚合物驱试验
类别
下二门核二段
II
III
IV
V
对应油井数(口)
17
26
32
14
见效井 (口)
17
20
17
见效率 (%)
100 76.9 53.1
聚驱前日产油 (吨) 78
112 161
56
高峰日产油 (吨)
187 223 208
双河北块
双河437块
合计
H3I
II 4- I 5II II 1-
679天,累计注入聚合物溶液10.4×104m3,折合聚合 物干粉121.6t;注入期间聚合物平均浓度1169 mg/L, 粘度1~10.91 mPa.s,注入地层孔隙体积0.31PV。
第21页,共68页。
二、喇南聚合物驱油工业性矿场试验
根据大庆油田“八五”期间推广应用聚合物驱油规划
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
聚合物驱采油
聚合物驱实际上是把水溶性聚合物加到注水井中以增加注入水的
黏度,使油的流淌力量相对提高,从而提高油田采收率。
聚合物驱
是一种三次采油方法。
聚合物驱在我国经过多年的矿场先导性试验,取得提高采收率8%~10%的好效果,目前在成功、大庆、大港等
油田均已形成了肯定规模的工业化生产力量,成为油田新的增储上
产措施。
1.聚合物驱油的油藏应具备以下条件
目前使用的部分水解聚丙烯酰胺聚合物存在盐敏效应、化学降解、剪切降解等问题,因此,对油藏地质条件有肯定的要求。
一般认为
适合聚合物驱油的油藏应具备以下条件:(1)油层温度不宜过高,
最好不超过70℃;(2)地层水和注入水矿化度低,有利于聚合物
增黏,一般矿化度应低于10000mg/L;(3)油层渗透率变异系数太
大或太小,均不利于提高聚合物驱的效果;(4)油层渗透率应要高
和孔隙度应大于25%,如太小也不利于聚合物驱;(5)其它因素,如油层润湿性、地层水的pH值等,也都是聚合物驱必需考虑和讨论
的问题。
我国绝大部分油田属于陆相地层,在平面上、纵向上非均质性都
非常严峻,地层原油黏度在5mPa·s以上的占90%以上,具有很大
的聚合物驱潜力。
据讨论认为,我国适于聚合物驱的储量达
43.577亿吨,其中成功油田就有9.74亿吨,可增加可采储量近
亿吨,潜力巨大。
2.影响聚合物驱油效率的因素
影响聚合物驱油效果的因素许多,也很简单,主要包括油层的非
均质性、地层水矿化度、油层温度、井网特征以及聚合物相对分子
量和注入量等。
因此设计注聚方案时要综合考虑各种因素,以达到
最大经济效益。
3.聚合物驱油动态变化规律
聚合物驱油可分为以下三个阶段:水驱空白阶段、聚合物注入阶
段和后续水驱阶段。
其中,聚合物注入阶段是聚合物驱油的中心阶段。
一般为3~3.5年时间,在此阶段主要任务是实施聚合物驱油
方案。
将方案设计的聚合物用量按不同的注入段塞注入油层,同时
此阶段的后期也将是增油的高峰期、聚合物驱增油量的50%以上将
在此阶段采出。
聚合物溶液全部注完之后、注入井将连续注水,进
入第三阶段,以保持聚合物驱油效果,直至采油井含水达到98%以上。
4.聚合物驱主要工艺设备
(1)聚合物干粉分散装置。
它是注入聚合物装置中的核心设备。
它的性能直接影响整套注入聚合物装置的运行和驱油效果的优劣。
其作用是把肯定重量的聚合物干粉匀称地溶解于肯定重量的水中,
配制成确定浓度的混合溶液,然后输送到熟化罐。
为防止聚合物溶
液降解,整套装置全部采纳不锈钢材料。
(2)单螺杆泵。
它是一种内啮合的密闭式容积泵,具有工作平衡,没有脉动或动紊流,有自吸力量的特点。
为防止聚合物溶液的黏度
损失,在注聚合物流程中目前均采纳单螺杆泵来做混合液和聚合物母液的输送泵。
(3)注塞泵,目前聚合物注入泵均选用柱塞泵,其主要缘由是该种泵性能适应黏弹液体,同时对聚合物液的黏度损失较小。
目前矿场应用较多的有单柱塞计量泵和三柱塞计量泵。
?。