第四章 聚合物驱油(修改)

孔隙表面吸附
对采油的影响： 若地层水为原生水所饱和：有利 若地层水为油所饱和：不利
（3） HPAM滞留
矿物组成对滞留的影响
• 盐含量对HPAM滞留影响
(4) 聚合物稳定性
1）热稳定性 93 ℃ 以下稳定
2）剪切稳定性
3）氧化稳定性
4）生物稳定性
（1）粘度
2 XG
（2）滞留 （3）渗流性 质 （4）稳定性
油层的改造有两个途径：
提高波及系数； 提高洗油效率。
w k w ko M wo / 波及系数 o w o
影响因素：不均质性、水油流度比
生产井
流度：流体通过孔隙介Biblioteka Baidu能力的一种量度 油
油

水
k

注入井
水
油 提高波及系数的主要方法：
油
改善地层非均质性
K2>K3>K1
改变驱油剂和（或）油的流度。
地层温度不能太高
减少剪切降解 除氧
地层
地层堵塞
地层水矿化度高
低渗透
杀菌剂
地层存在高渗透
第五节 适合聚合物驱油田筛选标准
2.减小孔隙介质对水的渗透率 —滞留
聚合物通过色散力、氢键等作用力而聚 集在岩石孔隙结构表面的现象。
（l）吸附 （2）捕集
直径小于孔喉直径的聚合物分 子的无规线团通过“架桥”而 留在孔喉外的现象
捕集不同于一般物理堵塞
捕集：1/3D < d < D 物理堵塞：d > D
聚合物溶液靠其粘弹性提高洗油效率
第三节
阻力系数和残余阻力阻力系数
(1) 阻力系数： • 水的流度与聚合物溶液流度的比值
（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。
阻力系数与残余阻力系数的关系
（3）筛网系数： 一定体积的聚合物通过筛网的流出时间与同体 积的溶剂在同条件下流出时间的比值。
第四节
聚合物驱用聚合物
用于聚合物驱的聚合物应满足的条件
水溶性好； 具有较高的相对分子质量； 注入性好；
溶液具有一定的热稳定性及抗剪切降解能力；
具有较好的化学稳定性； 生物稳定性较好； 对油层和环境无污染； 来源广，易于运输，价格便宜。
聚合物驱用聚合物
1. 部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）
聚合物驱用聚合物
2、黄胞胶（XC），生物聚合物
聚 合 物 评 价 和 优 选
(1)分子量－粘度法 (2)水解度－滴定法 (3)固含量－恒重法
基本物化性能
(4)溶液粘度－旋转粘度计 (5)筛网系数－筛网粘度计 (6)过滤因子－恒压过滤法 (7)溶解速度－粘度测定法 (1)热稳定性 (2)盐敏性 (3)剪切安定性 (4)注入性 (5)吸附量 (6)阻力系数 (7)残余阻力系数 （8）流变性
洗油效率
影响因素：岩石表面润湿性、界面现象存在
粘附功
W (1 cos）
提高洗油效率的主要方法：：
改变岩石表面的润湿性； 降低界面张力。
大庆、胜利、河南、大港等油田已
进入了聚合物驱的大规模工业化推广。
第二节 聚合物驱油机理
Enhanced Oil Recovery
EOR原理
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
mPa. s
基本应用性能
1 聚丙烯酰胺的性质
剪切速率
分子量
聚合物粘度
浓度 盐含量
水解度
温度
（1）影响HPAM溶液的因素
HPAM溶液的渗流性质
（2） 聚合物在多孔介质的不可入孔隙体积
实质： 所有直径小于聚合物分子等效直径的那 些孔隙都是不可入孔隙。
孔隙结构
孔隙介质性质 孔隙大小分布曲线 聚合物大小
第四章
聚合物驱
第一节
聚合物定义
•聚合物驱是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 稠化水驱和增粘水驱。
采出储量 原油采收率 地质储量 原油采收率＝波及系数×洗油效率
驱油剂波及到的油层 容积与整个含油容积 的比值。
驱油剂波及到的油层所 采出的油量与这部分油 层储量的比值
水驱与聚合物驱波及系数的对比
水油流度比对波及系数的影响
水油流度比
w k w ko kw o M wo / o w o ko w
1.增加水的粘度
（1）超过一定浓度，聚合物分子互相纠缠形成结构， 产生结构粘度。 （2）聚合物链中的亲水基团在水中溶剂化（水化）。 （3）若为离子型聚合物，则可在水中解离，形成扩散双 电层产生许多带电符号相同的链段，使聚合物分子在水中 形成松散的无规线团，因而有好的增粘能力。
• (1)粘度 • 因为分子刚性强，粘度受温度、盐含量 和pH值影响较小。
（2）渗流性质
（3） XG的滞留
（4）稳定性
（1）热稳定性 （2）剪切稳定性 （3）氧化稳定性 （4）生物稳定性 71 ℃ 以下稳定
3 XG和HPAM比较
第四节 聚合物驱存在问题
聚合物溶解慢
聚合物 聚合物降解