聚合物驱提高原油采收率研究

曲朝杰(胜利油田胜机石油装备有限公司 山东东营 257000)

石油资源关系到国家经济的发展命脉， 在油田油藏的开采过程中，随着地层注水量的不断增加，油井采出的原油含水量不断增加，油井勘探开发效益逐渐降低，油田勘探开发的效益难以得到保证。 现阶段油藏原油的采收率还是非常低的，大约百分之六十以上的油藏资源还埋存地下没有被开采出来， 所以如何将地层剩余原油高效的开采出来， 已经成为研究人员重点研究的对象。 一般的情况下，聚合物驱采油技术中，随着注入聚合物浓度和分子量的增大，聚合物的注入压力也随之增高，这样就影响到了聚合物的注入效果， 从而不能最大限度的提高聚合物驱油的效率。 研究结果表明，三次采油聚合物驱油技术中，如果聚合物的注入量一定时， 通过改变注入空隙的体积倍数等方法都不能明显的增加原油的采收率。 室内实验研究结果的表明，采用大分子量和高浓度的聚合物进行驱油， 可以显著的提高原油的驱替效果，在有些情况下甚至可以超过复合驱的驱油效果。 文章开展了高分子量和高浓度的聚合物驱油技术的研究。

一、聚合物提高驱油效率研究

油藏经过水驱之后，在地层岩石上存在着油膜、残余油以及残余油滴等，利用地层剩余油在聚合物驱替下的作用机理分析，以及通过模型模拟可以得出， 通过采用聚合物驱替采油的方法可以有效的将水驱残余油驱替出来，通过研究可以发现，聚合物驱替原油的主要作用力是聚合物对残余油的拉力， 并不是聚合物流动过程中对于地层原油的推力。 通过聚合物的作用可以将孔隙和流道中的残余油拖拽出来，聚合物在流动的过程中，会对前面的原油具有一定的推力作用， 同时还可以对后面的原油具有拉力的作用，这种对于后面流体的拉拽作用，可以将孔隙和流道中的原油拖拽成流动的原油细丝， 当细丝形成后残余油就可以稳定的流出来，最终提高残余油的采收率。 聚合物驱油的过程中，聚合物驱油拉力的大小和聚合物的类型、浓度和结构等都有关系，当聚合物种类确定后，聚合物驱油拉力的大小主要和分子结构有关，同一种驱油聚合物溶液，如果聚合物分子的缠绕越严重，那么聚合物分子的流动阻力越大，聚合物溶液越难以流动，粘度越大。 研究结果表明，如果聚合物溶液浓度不断的增加，聚合物溶液中分子数量不断的增加， 这样就导致聚合物溶液浓度的增加。这样对于地层中剩余油的拉力也会相应的增加。当聚合物分子浓度增加时，分子之间的绕缠现象加剧，这样就增加了聚合物对于残余油的拉力，从而提高了聚合物驱油的效率。 通过聚合物注入驱替效果分析， 聚合物的粘度随着流动速度的增加而不断的减少，当聚合物的流动速度较小时，聚合物流动的表观粘度非常大。 聚合物的驱油效率一般和聚合物的表观粘度关系不大，而和聚合物的弹性粘度关系较大。 通过对聚合物分子绕缠结构分析可以得出，当聚合物流体流动速度变大时，聚合物分子之间绕缠现象会加剧，所以可以得到在聚合物流动过程中，随着流动速度的增加，聚合物分子之间绕缠现象增多，就导致了聚合物弹性粘度的增加，正是由于这种弹性效应，才形成了聚合物在驱油的过程中，对于残余油产生拉力的作用。 当聚合物溶液注入速度较小时，驱油效率低，原因就是当注入速度较小时，虽然聚合物驱油剂的表观粘度大，但是聚合物分子之间的绕缠较少，聚合物的弹性效应较低，聚合物对于残余油的拉拽作用较小，聚合物对于残余油的携带能力不高，因此驱油的效率较低。

二、聚合物驱油提高原油采收率技术研究

在聚合物驱油过程中， 选择恰当的聚合物驱注入时间是聚合物驱油技术中需要重点研究的问题。 在运用聚合物驱油过程中，聚合物的加入可以有效的降低水油的流度比，提高聚合物驱的波及系数。 在油藏水驱结束后，利用水驱没有驱替出来的油藏剩余油，以各种形式存在于地层孔隙中，通过聚合物驱油的方式可以有效的将油藏剩余油驱替出来。 合理的注入时间是影响聚合物去驱油效率的一个重要因素。 通过高浓度聚合物驱油的方式可以有效的提高油藏的采收率， 研究发现利用高浓度聚合驱提高采收率的效果和复合驱的效果基本一致。 越早采用高浓度聚合物驱的方式，油藏原油的采收率越高。 因为油藏运动中的原油如果停止运动，要想再次将原油运动起来，需要的力会增加很多倍，原油再次驱动比较困难。 实验结果表明注入聚合物的浓度越高，达到相同采收率所需要的空隙体积越小，聚合物注入停止后，油藏的采收率并没有达到最高，通过增加聚合物注入量可以进一步的增加原油的采收效率。 在实际的聚合物驱油的过程中，聚合物会发生着稀释、降解等现象，只有在聚合物的注入井附近才会有较高的浓度，当离注入井距离增大时，聚合物的浓度和结构将发生很大的变化。 数据表明在油井的附近接收到的聚合物浓度大约为注入浓度的三分之一， 而聚合物的分子量大约为注入分子量的四分之一。 在常规聚合物采油过程中，通过转注高浓度聚合物的方式，其提高采收率的效果和复合驱的效果相当，但是其成本要低于复合驱油的成本。 在进行常规聚合物采油方式进行采油时，通过逐渐增加聚合物注入的浓度和使用量，可以有效的提高原油的采收率，进而提高油藏的勘探开发的效益，增加油田的效益。

[1] 汪伟英.聚合物最佳驱油速度的选择[J].石油钻采工艺,1996，18(l)∶66-75

[2] 蒲万芬，彭彩珍，扬清彦等.聚合物溶液在多孔介质中的蠕变回复和驱油效率.西南石油学院学报，2000，22(5)：62-66