概述及聚合物驱
【采油PPT课件】聚合物驱油基础知识
60
0
200
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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
聚合物驱采油
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。
2.聚合物驱
Poweer-Law 区直线交点所对应的剪 (n-1) 区与 - Power-Law 区直线的斜率
3)聚合物溶液常用的流变模型
③Carreau 流变特征图
Log()
1
2
0
n 1 / 2
0 斜率=(n-1)
斜率=(n-1)
1/
log
log
3.聚合物溶液在孔隙介质中的流变性
聚合物溶液的有效粘度
聚合物溶液在孔隙介质中的粘弹性 影响孔隙介质中流变性的因素 筛网系数
3.聚合物溶液在孔隙介质中的流变性
孔隙介质的特点
孔隙介质有孔有喉，流道小，不规则，存在收 缩—发散的流动环境，因而聚合物溶液渗流时，既 有剪切流动，又有拉伸流动。
然状态。如弹簧。
粘弹性：物质同时具有粘性和弹性的性质。外力
作功，缓缓发生形变;
聚合物的降解作用
盐和盐的类型 机械降解：在高流量区(阀门、射孔孔眼)因 溶剂类型 聚合物分子量和结构 水解度
强烈的剪切和拉伸，使大分子降解； 水解度越高，羧钠基(-COO) 多，基团 良溶剂中，分子伸展，分子内摩擦力增 分子量越高，线团体积越大，粘度越大 盐浓度越高，溶液拈度越小 ; 化学降解：细菌、氧、光照等作用、生物聚 间斥力大，分子更舒展，无规线团体积， 合物因发酵失去增粘作用； 大，粘度增大 结构不同粘度不一 二价阳离子较一价阳离子的影响大得多 . 高温降解：温度升高，粘度下降（PHPAM的 粘度大。 适宜的温度≤70℃）。
AM n CH2 CH
CO
NH2
PAM
引发剂
CH2-CH
n
CO
NH2
1) 部分水解聚丙烯酰胺
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
1.3.2 合成聚合物方面的研究进展
（5）多元组合共聚物 研制主导思想： 综合考虑聚合物的特性，设计分子结构，将阴、阳离子单体、耐温耐盐 单体、改进性能的刚性单体进行组合共聚，使其同时具有两类或三类聚合物 的优点。 （这是目前国内、外比较热门的研究课题。）
存在的问题：
从耐温耐盐机理上考虑，仍不能克服单一改性聚合物存在的缺点，目前 还不能达到三次采油的要求。
1.3.1 天然聚合物方面的研究进展
(3) 羟乙基纤维素HEC 天然聚合物改性，将纤维素碱化、羟乙基化：
HEC分子单元结构
优点：对热稳定（可用于超过93℃地层）； 对盐不敏感；抗剪切性好。 缺点：稠化能力差，用量大，导致成本高。
1.3.2 合成聚合物方面的研究进展
主要研究工作：
• 合成超高分子量HPAM； • 改进PAM的分子结构，以改善聚合物的性能。
上图中为了对比相同压力梯度条件下的黏弹性聚合物溶液的
驱油效果，葡萄糖溶液与聚合物溶液的黏度基本相同，即具有相
1.4 聚合物驱油机理研究进展
1.4.1 聚合物驱宏观驱油机理
“提高波及效率”
（1） 增加驱油剂的粘度，降低油水流度比，增加面积波及效率。
流度比： M= (Krw / Kro)· (μo / μw) 当油水粘度比(μo / μw)降低，则油水流度比降低，缓解了驱油 剂“指进”、“窜流”的现象。
1.4 聚合物驱油机理研究进展
1.3.3
疏水缔合聚合物专题
（7） 疏水缔合聚合物 几年前：多方论证，认为：水溶性疏水缔合聚合物是目前可用于油气开采 的性能最好的聚合物，虽然尚未有实际应用的报道，但国内外许多专家对此 非常关注。 针对油气开采对聚合物的要求，罗平亚院士提出一种新的理论假设： （a）让溶液中聚合物分子链间适当结合，形成均匀布满整个溶液体系的 三维立体网状结构，即形成多级结构； （b）此结构可逆，即这种结合是强度中等的分子链间的相互作用； （c）此溶液体系为结构流体，应满足： ηapp=η非结构+η结构
聚合物驱
三、部分聚丙烯酰胺的结构和性质
聚丙烯酰胺的分子式： 聚丙烯酰胺的油水选择性和堵水机理
四、部分聚丙烯酰胺的优点
1 .部分水解聚丙烯酰胺增粘性好 其分子量高，有很好的稠化能力。部分水解聚丙烯酰胺分子量一般为一千万
到几千万，分子链长，分子直径与内摩擦大，溶液具有较大的水动力体积，黏度 大，减小水油流度比，提高驱油波及系数，有利于驱油
处理措施：一对于易降解通过除氧（加入还原型抗氧化剂，抗自由基型抗氧 剂）和加入稳定剂（例如HPAM弱凝胶用稳定剂RL-1 ）来减小降解的影响。二对 于易水解高温油藏要使用低水解度的HPAM溶液。
五、应用中的问题
3 . HPAM抗剪切降解能力差
由于HPAM的分子构造，它的抗剪切能力相对较差。HPAM易因剪切而降解， 当HPAM溶液通过闸门、流量计孔板和低渗透地层时，都会引起HPAM的降解， 使增粘效果降低。
二、驱油用聚合物的性能要求
❖ 粘弹性：聚合物驱替液通过多孔介质时，希望具有一定的粘弹性，分子链 可以拉伸 收缩带出一部分未波及到区域(如盲端)的残余油，提高驱油效率。
❖ 稳定性：由于聚合物溶液需要长期处于地层环境中，一般见效期在半年以 上。因此聚合物溶液在地层应具有长期稳定性，包括聚合物溶液与地层水、 岩石及粘土矿物的配伍性，以及剪切稳定性，化学稳定性，热稳定性和生物 稳定性。
四、部分聚丙烯酰胺的优点
5 .部分水解聚丙烯酰胺具有良好的稳定性 (1) 热稳定性：HPAM分子中氧桥，对热比较稳定，在小于93 ºC能稳定存在无明显 降解。 (2) 生物稳定性：HPAM具有较好的生物稳定性，虽然油田有使HPAM降解的细菌 存在，但对其稳定性不构成威胁。 (3) 化学稳定性：HPAM中有一定数量的非离子亲水基团—CONH2，不与钙 镁离 子反应。 6 .HPAM来源广，价格低。
聚合物驱提高采收率
聚合物驱提高采收率摘要：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，又称3次采油，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。
关键词：聚合物驱；石油；采收率一、概述聚合物驱（Polymer Flooding）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。
二、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。
第四章 化学驱
§1.2 为什么聚合物驱可以提高采收率
聚合物驱提高采收率，主要通过下列机理： 聚合物驱提高采收率，主要通过下列机理： 一、增粘机理 聚合物可通过增加水的粘度，降低水油流度比， 聚合物可通过增加水的粘度，降低水油流度比，从而提 增加水的粘度 高波及系数。聚合物之所以能增加水的粘度，主要由于： 高波及系数。聚合物之所以能增加水的粘度，主要由于： （1）水中聚合物分子互相纠缠形成结构。 ）水中聚合物分子互相纠缠形成结构。 （2）聚合物链节中亲水基团在水中溶剂化。 ）聚合物链节中亲水基团在水中溶剂化。 （3）若为离子型聚合物，则其在水中解离，产生许多带电符 ）若为离子型聚合物，则其在水中解离， 号相同的链节， 号相同的链节，使聚合物分子在水中所形成的无规线团更松 因而有更好的增粘能力。 散，因而有更好的增粘能力。
构，因此粘度越低。 因此粘度越低。 （2）渗流性质 ） HPAM溶液在孔隙介质中的流变曲线（图1-4）可分 个区， 溶液在孔隙介质中的流变曲线（ 个区， 溶液在孔隙介质中的流变曲线 ）可分5个区 零剪切区（第一牛顿区）、假塑性区、极限剪切区（ ）、假塑性区 即零剪切区（第一牛顿区）、假塑性区、极限剪切区（第二牛 顿区）、胀流区和降解区。 ）、胀流区和降解区 顿区）、胀流区和降解区。
H 2C CH
m
CH2
CH
n
CONH2
COOM
式中， 为 、 或 驱油用HPAM的相对分子质量在 的相对分子质量在1 式中，M为Na、K或NH4。驱油用 的相对分子质量在 ×106～15×106范围，水解度（指含羧基的链节在聚合物链节 × 范围，水解度（ 中所占的百分数） 范围， 中所占的百分数）在1% ～45%范围，它的质量浓度在 范围 它的质量浓度在250 ～ 2000mg·L-1范围，注入量在 范围。 · 范围，注入量在0.25 ～0.60Vp范围。 HPAM溶液有下列重要性质： 溶液有下列重要性质： 溶液有下列重要性质 1） （1）粘度 影响HPAM溶液粘度的主要因素有 溶液粘度的主要因素有HPAM的相对分子质量、 的相对分子质量、 影响 溶液粘度的主要因素有 的相对分子质量 水解度、质量浓度、温度、剪切速率、水中盐含量（矿化度） 水解度、质量浓度、温度、剪切速率、水中盐含量（矿化度） 和酸碱度（ 值 和酸碱度（PH值）等。 单因素试验证实， 相对分子质量越大， 单因素试验证实，HPAM相对分子质量越大，质量浓度和 相对分子质量越大 水解度越高，越容易在水中形成结构，因此粘度越高； 水解度越高，越容易在水中形成结构，因此粘度越高；温度 越高， 值越低 剪切速度越大， 值越低， 越高，PH值越低，剪切速度越大，越不利于在水中形成结
聚合物驱
小组成员： LOGO
前言
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 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。 LOGO
二、提高采收率的机理
提高采收率的机理包括增粘机理和降低渗透率机理
1、增粘机理
通过增加水的粘度，降低水油流度比，从而提高波及系数
可增加水的粘度的原因：
1.水中聚合物分子互相纠缠形成结构
2、聚合物链接中亲水基团在水中溶剂化 3、若为离子型聚合物，则其在水中电离，产生许多带点符号相同 的链接，是聚合物分子在水中所形成的无规则线团更松散，因而 有更好的增粘能力
三、聚合物驱的影响因素
1、阻力系数： 水的流度与聚合物溶液流度的比值。 表示聚合物对驱动介质流度的影响
三、聚合物驱的影响因素
2、残余阻力系数： 聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率比值。 表示聚合物对孔隙介质渗透率的影响
阻力系数与残余阻力系数的关系
四、聚合物驱用的聚合物
用于聚合物驱的聚合物应满足的条件
二、提高采收率的机理 2、降低渗透率机理
可通过减少水的有效渗透率，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中产生滞留。
滞留形式: （1）吸附 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的无规线团的半径虽小于 喉道的半径，但他们可通过架桥儿滞留在喉道外。
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。
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。
三次采油技术概述
易混相，效果好，但受CO2资源限制。
较易混相，效果好，但受成本资源限制。
不易混相，效果较好，但受地域限制。
难以混相，油藏要求条件高，效果较好，资源丰富，
无污染，无腐蚀，易于推广。
按气源分类
11
气驱
1、CO2驱
基本概念 CO2驱是把CO2注入油层提高采收率的技术，CO2既能油藏提高采收率又能实 现碳埋存和保护环境。 基本机理 使原油膨胀、降低原油粘度、改变原油密度、对岩石起酸化作用、压力下 降造成溶解气驱。
微生物采油
3
化学驱油
化学驱就是通过向油藏注入水中加入一定的化学剂， 以改变驱替流体的性质及驱替流体与原油之间的界面性质 ，如降低界面张力、改善流度比等，提高采收率的一种驱
油方法。
化学驱
聚合物驱
表面活性剂驱
碱驱
三元复合驱
4
化学驱油
1、聚合物驱
聚合物水溶液 增加水相粘度 降低水相渗透率 改善流度比 提高波及系数
氮气驱主要有以下几方面应用：
（1）重力稳定驱替； （2）开采凝析气田；
（3）用来驱替CO2、富气或其它溶剂段塞。
用烟道气提高原油采收率的效果介于二氧化碳和氮气之间。由于含有 CO2，因此它具有与CO2类似的改变油流特性的机理，此外，还具有氮气驱 油的优点。烟道气用于重质油藏，其采收率高于注氮气。
14
合后注入地层，达到提高采收率目的的一种化学驱技术。
三元复合驱中碱、聚合物和表面活性剂之间有协同效应，不仅可以 增大驱替液的粘度提高波及体积，而且还可以降低油水界面张力提高驱 油效率，进而大幅度提高采收率。 优缺点 （1）优点：①三元复合驱试剂中碱比较廉价，成本低；②具有很 强的驱油能力； ③能够改善油层的吸水界面；④降低表面活性剂的吸 附量。 （2）缺点：①容易腐蚀设备及其结构；②容易造成粘度损失和乳 化作用；③对于采出液处理方面存在缺陷，容易造成管道腐蚀，尤其是 强碱。
中国的驱油技术
提高油气田采收率始终业界关注的话题，以大庆为代表的水驱、聚驱采收率技术，创造了具有世界水平的成果。
在此基础上，中国石油经过不懈的探索和实践，又形成了新水驱、蒸汽驱、SAGD、三元复合驱、火驱、CO2驱等战略性、前瞻性的提高采收率技术，为中国老油田继续提高采收率奠定了技术基础，提供了各类油田提高采收率的各种选择，也是中国提高采收率技术走在世界前列。
一、水驱（超前注水技术）超前注水技术是长庆油田原创技术，是水驱采收率技术的最新表现形式。
其背景是：针对储层压力系数低、地饱压差小、启动压差大、低渗透、特低渗透资源等特点，长庆油田特低渗透开发，通过长期的实践，受“污水回灌现象”的启示，首次创新性的提出和研发了“超前注水”理论与技术。
“超前注水”技术是特低渗透油田最具影响力的的核心技术。
超前注水技术的基本概念。
注水井在采油井投产前3个月或半年而提前投注，使原始地层压力保持在110%—120%之间，称之为超前注水。
其做法是“先注后采”，也就是说“先钻注水井，后钻采油井。
基本原理是：（1）增加驱替压力梯度, 减少启动压力影响；（2）有效防止原油性质的改变, 保证渗流畅通；（3）提高注入水波及体积；（4）降低油井初期含水；（5）降低油田产量递减率。
应用效果。
长庆油田从1995年开始，在安塞、靖安、绥靖、西峰、南梁、姬塬等油田实施超前注水，初期平均单井产油量达到5.42 t/d, 比相邻区域非超前注水区油井初期产能提高1.35t/d，平均单井产量比同步或滞后注水区提高了20～30%，效果十分明显。
西峰油田通过整体超前注水, 降低了油田的综合递减率。
长庆西峰油田白马区2002 年至2003 年产能建设井的综合递减率分别为8.5% 和5.0% , 而三叠系其他非超前注水区近4 年的产能建设综合递减率为14.2%。
由于在长庆西峰油田超前注水区建立了有效的压力驱替系统, 初期单井产量提高1~2t/d, 而且产量相对稳定。
超前注水技术的重大意义是：（1）解决了“低渗透”储层“低压”问题（世界性难题）；（2）解决了低渗透油田投产后采油、采液指数下降的难题（世界性难题）；（3）使低渗透油田从投产之时就保持原始地层压力的平衡；（4）建立有效的压力驱替系统，提高单井产量；（5）避免因地层压力下降造成储层物性变差。
属于化学驱油方法的有哪些
属于化学驱油方法的有哪些化学驱油方法是一种利用化学物质来提高原油采收率的技术。
它通过注入或混合特定的化学剂，改变油藏的物理性质和模式，降低油水界面张力或粘度，改善原油流动性，促进原油的排出。
下面将为您介绍一些常见的化学驱油方法。
1. 聚合物驱油法：聚合物驱油法是将水溶性聚合物注入油藏，形成一层厚而黏稠的聚合物层，改善原油在油水界面附近的流动性，减少剪切力和油层阻力，提高采收率。
2. 碱驱油法：碱驱油法通过注入碱性物质（如氢氧化钠、氢氧化钾等）来改善油藏的性质。
碱性物质可以中和油藏中的酸性物质，降低油水界面张力，改善原油流动性，从而提高采收率。
3. 表面活性剂驱油法：表面活性剂驱油法是利用表面活性剂来降低油水界面张力，改善原油流动性。
表面活性剂可以减少原油与岩石表面的接触角，使原油更容易流出。
此外，表面活性剂还可以形成胶束，包裹住原油，降低粘度，提高采收率。
4. 增溶剂驱油法：增溶剂驱油法是以溶剂为驱动剂，通过增加溶液的压力和降低溶质的粘度，降低原油的粘度，从而改善原油流动性。
常用的溶剂包括轻质烃类（如丁烷、正戊烷等）和不挥发性溶剂（如二氧化碳、氮气等）。
5. 多元驱油法：多元驱油法是将多种化学物质组合使用的一种集成方法。
常见的多元驱油法包括聚合物/碱驱、聚合物/表面活性剂驱、溶剂驱/聚合物驱等方法。
多元驱油法可以充分发挥各种化学物质的优势，提高采收率。
6. 微生物改造驱油法：微生物改造驱油法是通过利用某些特殊微生物的生物活性物质来改变原油在岩石孔隙中的流动性质。
这些微生物可以分解油中的蜡和胶质物质，降低油的粘度，从而提高原油采收率。
7. 渗透剂驱油法：渗透剂驱油法是通过注入渗透剂（如压实剂、阻水剂等）来改变油藏的物理性质，降低油水界面张力，增加油层的浸润能力，提高油的排出效率。
8. 电磁驱油法：电磁驱油法是利用电磁场或电流来改变原油和岩石之间的相互作用力，减少原油与岩石之间的黏附力和黏土胶结力，从而提高原油的采收率。
三次采油技术
使原油膨胀、降低原油粘度、改变原油密度、对岩石起酸化作用、压力下 降造成溶解气驱。
12
气驱
2、液化石油气驱
特点：混淆效率比较高 只需要一次接触
原理 1、低界面张力机理：混相即不存 在界面，界面张力为0，毛管数最 大，因此有很高的吸油效率。 2、降低原油粘度机理：与油混相 后可降低油的粘度，提高油的流度 ，改善驱油介质与油的流度比，有 利于提高波及系数。。
改善流度比 提高波及系数
采出井
注入井
排驱前缘不稳定， 波及系数低
排驱前缘平缓稳定， 波及系数高
5
化学驱油
适应条件
原油：稀油，密度<0.968,粘度<150mPa·S; 水质：矿化度<40000mg/L,钙镁离子含量<500mg/L, 最好不含三价的金属 离子； 油藏：温度<93℃(最好<70 ℃),深度<2740m,油田整装，油层较厚，油水井 对应关系较好，尚有增产潜力的油藏。
油水界面张力，形成乳状液和改变岩石润湿性，提高波及系数和驱油效 率。 使用条件
碱驱油层的原油有足够高的酸值，当原油的酸值小于0.2mg·g·l 时，油层就不宜进行碱驱，原油中的石油酸与碱的反应产物为表面活性 剂。 使用药剂
氢氧化钠、硅酸钠、碳酸钠、原硅酸钠
8
化学驱油
4、三元复合驱
三元复合驱油技术是指将碱、表面活性剂和聚合物按照一定比例混 合后注入地层，达到提高采收率目的的一种化学驱技术。
易混相，效果好，但受CO2资源限制。
气
液化石油气驱 较易混相，效果好，但受成本资源限制。
驱 烟道气驱 不易混相，效果较好，但受地域限制。
N2驱
难以混相，油藏要求条件高，效果较好，资源丰富， 无污染，无腐蚀，易于推广。
聚合物驱
聚合物溶液通过岩心前后的盐水渗透率的比 值。反映了聚合物降低孔隙介质渗透率的能 力。其值大于1。
表4-1 聚合物的阻力系数
表4-2 聚合物的残余阻力系数
阻力系数总是大于残余阻力系数
阻力系数总大于残余阻力系数，这是由 于阻力系数既与聚合物的增粘作用有关，也 与聚合物通过滞留而使孔隙介质降低渗透率 有关，而残余阻力系数则只与聚合物通过滞 留而使孔隙介质降低渗透率有关。
w kw FR p w
kp
p
阻力系数反映了聚合物降低驱动介质流度的 能力，它的数值总大于1。
水的流度对聚合物溶液流度的比值。反映了聚 合物降低驱动介质流度的能力。其值大于1。
二、残余阻力系数
残余阻力系数是指聚合物溶液通过岩心前后的 盐水渗透率比指，即
FRR K wi K wn
残余阻力系数反映了聚合物降低孔隙介质渗透 率的能力，它的数值总大于1。
（2）粘滞作用：聚合物的粘弹性加强了水相 对残余油的粘滞作用，在聚合物溶液的携带 下，残余油会重新流动，从而被夹带而出。
（3）增加驱动压差：提高了岩石内部的驱动压差， 使的注入液可以克服小孔道产生的毛细管压力， 进入细小的孔道中，从而把原油驱替出来。 （4）绕流作用：聚合物进入高渗透层后，增加了 水相的渗透阻力，产生了由高渗透层指向低透层 的压差，使的注入液发生绕流，进入到中、低渗 透层中，扩大了水驱的波及体积，提高了原油的 采收率。
与HPAM相比，XG的热稳定性差。溶液中的XG在 温度超过71℃时即产生降解。与HPAM相比，XG的生 物稳定性差。配好的溶液若超过24h不使用时，就必 领加入杀菌剂（通常用甲醛或戊二醛，但不能用季 铵盐）。 与HPAM相比，XG的剪切稳定性好。W(XG)为0.01 的溶液在剪切速率为4.6×l04S-1下剪切1小时，粘度 没有发生明显变化。根据XG结构的启示，人们正在 研究通过接枝的方法，增加聚合物的支链数和（或） 支链的长度，提高聚合物的剪切稳定性。 使HPAM不稳定的四种化学因素，同样影响XG。
聚合物驱的基本原理、基本段塞、是影响及在的问题
聚合物驱的基本原理、基本段塞、是影响及存在的问题摘要:石油资源是我国重要的能源，与国民经济的发展和人们的生活都有着密切的联系。
随着油田资源的不断被开采，油田石油资源的不断开发，油井的含水率不断的上升，石油资源的开发难度逐渐的增加，如何有效的开采油藏的剩余原油，越来越受到研究人员的重视。
文章通过实验得到，通过采用高浓度和高分子量的聚合物可以提高原油的采收率，文章分析了聚合物驱油的作用过程，改善了聚合物驱油的效果，从而提高了油田原油的采收率，促进了油田开发效益的提高关键词: 聚合物驱油原油采收率基本原理基本段塞影响、问题1972年，在大庆油田开展小井距的聚合物驱试验。
聚合物驱在大庆、胜利等油田已进入工业化应用阶段。
大庆油田的聚合物驱成为世界上最大的聚合物驱项目。
1997年，累计注入聚合物干粉23700t，工业应用面积达101.3km2，全国聚合物驱年增产原油达303万t。
2000年，聚合物驱年增产原油达500万-700万t。
一、聚合物驱的概念以聚合物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。
二、聚合物驱提高采收率的作用原理基本原理——增大水的粘度——降低了水的流度——减小水油流度比——抑制水的指进——提高波及系数——提高原油采收率（如图4-2）聚合物驱有更高的平面波及效率－提高了采收率（如图4-3）。
有更高的纵向波及效率－提高了采收率（如图4-4）、图4-2 水驱与聚合物驱的相对渗透率曲线图4-3 水驱与聚合物驱的平面波及效率图4-4 水驱与聚合物驱的纵向波及效率K2>k3>k1三、聚合物驱提高采收率，主要通过下列机理：1、增粘机理聚合物可通过增加水的粘度，降低水油流度比，从而提高波及系数。
聚合物之所以能增加水的粘度，主要由于：（1）水中聚合物分子互相纠缠形成结构；（2）聚合物链节中亲水基团在水中溶剂化；（3）若为离子型聚合物则其在水中解离，产生许多带电符号相同的链节，使聚合物分子在水中所形成的无规线团更松散，因而有更好的增粘能力。
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展除注水以外的其它EOR技术。相应地，前苏联石油
部成立了提高采收率公司，从此, EOR技术有了较大的 长足发展。
一种方法。注水的作用是补充油层的驱油能量，水作为
油的排驱剂，将油排走而占据油原来占据的空间。因此 ，注水后油层含油饱和度下降、含水饱和度上升。
二次采油:
注水采收率比能量衰竭法高得多，一般在
25~40%OOIP，个别油田可达80%OOIP。由于水的来源广、价格 便宜、采收率又高，所以，美国自20世纪40年代初便迅速发展 起了注水采油。50~60年代，注水开发工程的项目数达到了顶峰 。60年代后期，注水工程的项目数一直在下降。原因是一些注 水油田已进入注水开发的后期，油井含水持续上升，产油量不 断下降。当油井含水率达到95~98%，达到注水开发的经济极限 ，注水井停止注水、油井停止生产。通常，油井产液量高，达
三次采油发展现状
EOR以美国发展最快，这与美国对石油需求量大 而最近几十年新发现地质储量越来越少有关。即使有 新的储量发现，也属于三低油田或油藏（低储量、低 丰度和低渗透率），基本没有或没有开发价值。为了 鼓励和发展EOR技术，美国曾采取了一些非常有利的 优惠税收政策。特别是在原油价格暴涨的70年代，美 国能源部对国家研究机构和有关大学给予EOR研究的 经济支持，对石油公司则实行EOR矿场试验的成本分 担。这些政策有力地促进了EOR技术的发展。
三次采油发展现状:
但到1981年后，上述税收优惠政策中断，新的政
策有利于投资少但提高采收率收效也低的EOR工程项
目，这就使得一些大的石油公司停止了投资大但采
收率也高的EOR试验，这就是80年代后美国EOR技术 发展缓慢的重要原因。特别是80年代中期以后，世
界原油价格暴跌，美国政府认为可以从中东获得稳
19
17 14 10 9 8 18 15 11 16 7 13 20
11.60
13.01 13.90 19.18 20.55 21.92 11.92 13.70 19.37 13.70 23.43 14.57 10.00
19
17 15 8 5 3 14 12 4 10 1 9 13
16.0
18.2 21.5 33.9 39.5 42.7 23.9 28.0 40.4 30.9 51.8 33.0 24.3
沙特
委内瑞拉 墨西哥 沙特 阿联酋
灰
砂 灰 砂 灰
3
4 5 6 7
260
219 137 121 88.0
2
5 12 4 6
113.7
43.80 16.80 44.20 24.70
2
16 20 6 11
43.7
20.0 12.3 36.7 28.0
加什萨兰
马隆 阿赫瓦士 罗马什金 萨莫特洛尔 基尔库可 胡赖斯 费雷东-马贾 鲁迈拉 萨利姆 马尼法 祖卢夫 贝里
到经济极限的含水率就高；相反，达到经济极限的含水率低。
油田名称 奥里诺拉 布尔甘
国家 委内瑞拉 科威特
岩性 砂 砂
地质储量 名次 1 2 10 8t 1644 260 1 3
可采储量 名次 10 8t 275.0 91.70
采出程度 名次 18 7 /% 16.7 35.0
加瓦尔
博利瓦尔沿岸 奇康托皮克 萨法尼亚哈夫杰 扎库姆
降低原油粘度
三次采油
对于一些特殊油层，不宜进行注水开发，例如稠油、轻质 油以及特低渗透率油层。提高这类油藏的采收率，可以通过热 采（稠油）或注气（轻质油和/或特低渗透率油藏）。此外，某 些注水油藏，从提高采收率的角度考虑和出发，在注水开发的 中期就开始进行聚合物驱。 在我国，除玉门油田外，其它油田对于一次采油和二次采 油都没有明确的划分界限。因此，(在我国油田使用提高采收率 这一名词更恰当。一般”三次采油”是指油藏注水达到经济极 限后采用的提高采收率措施或技术与方法。)
EOR方法驱油方法
气体混 相驱
液化石油气段塞驱 富气段塞混相驱 高压干气驱 二氧化碳驱 氮气驱 烟道气驱
蒸汽吞吐 蒸汽驱 火烧油层 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 微生物调剖 微生物降解稠油 微生物清防蜡
热力 采油
提高采收 率方法
伊朗
伊朗 伊朗 俄罗斯 俄罗斯 伊拉克 沙特 沙特、伊朗 伊拉克 俄罗斯 沙特 沙特 沙特
灰
灰 砂 砂 砂 灰 灰 灰 砂 砂 砂 砂 灰
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9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
72.6
71.4 64.7 56.6 52.1 51.4 49.9 48.9 47.9 45.6 45.2 44.3 41.1
化学 驱
微生物 采油
图9-1提高采收率分类图
EOR方法驱油方法
采收率=波及系数×洗油效率 1:按提高采收率机理分类
聚合物驱 泡沫驱
复合驱 微生物采油 低浓度表面活性剂水驱 高浓度表面活性剂微乳液驱 提高驱油效率 碱水驱 提高波及效率
提 பைடு நூலகம் 采 收 率 方 法
复合驱
气体混相驱 微生物采油 热采 气体混相驱 气体非混相驱 微生物采油
定且价格低廉的原油，对EOR研究的经济支持减少， EOR技术的发展受到较大冲击。
三次采油发展现状
而在2000年左右，世界原油价格又大幅度回升， 各国又开始重新重视和发展EOR技术。美国政府也又 开始投资和支持研究机构、大学和石油公司从事EOR 技术的研究开发和工程项目。
前苏联各油田50~60年代处于注水鼎盛时期，其它
三次采油
(强化采油,Tertiary Oil Recovery, Enhanced Oil Recovery)。
除了一次采油和二次采油之外的其他任何能增加油 井产量，提高油藏最终采收率的采油方法。
由于地层的非均质性，水驱经济极限后仍然有 60~70%的原油，以剩余油的方式残留于地层, 称为二次 残余油（也称水驱残余油） 。
二次采油
一百多年以前，从一口生产井的封隔器漏失事故中
，人们才发现注水采油这一方法。那次事故起因于上
部高压水层的水通过漏失的封隔器进入油层，使该井 停止生产，但周围油井的产油量却明显上升了。由此
，总结出了人工注水采油法.
人工注水采油法，是在地层原有能量衰竭后，在油层 边缘或油层内部，由地面向井内注水，从生产井采油的