聚合物驱

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。

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。

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聚合物驱油原理早期的聚合物驱油机理认为，聚合物驱只是通过增加注入水的粘度，降低水油流度比，扩大注入水在油层中的波及体积来提高原油采收率，聚合物驱后残留在孔隙介质中的油的体积和水驱之后相同，即聚合物驱不能增加岩石微观扫油效率。

经过多年的研究发现，由于聚合物的非牛顿粘弹性，聚合物驱不仅能够扩大波及体积，而且能够增加油藏岩石的微观驱油效率从而提高原油采收率。

聚合物驱可有效地驱替簇状、柱状、孤岛状、膜(环)状、盲状等以各种形态滞留在孔隙介质中的残余油。

室内实验还表明，具有粘弹性的聚合物溶液与具有相同粘度但不具备粘弹性的驱替液相比，多提高采收率3-5个百分点。

聚合物驱油机理主要可以归纳为一下几个方面:1 降低油/水粘度比研究结果表明,降低油/水粘度比可以提高驱油效率。

因此,设法降低地层原油的粘度和提高驱油剂的粘度就可以达到提高驱油效率的目的。

但是,大面积的降低地层原油粘度的做法是不现实的,不过可以在注入水中添加高相对分子品质聚合物,以提高驱替相粘度。

2 降低水/油流度比降低水/油流度比可以减少注入水单层突进现象。

同时可以提高注水波及体积系数和驱油效率。

水/油流度比的降低扩大了注水波及体积系数,使得原来需要大量注水才能采出的的原油,仅用少量的稠化水便可采出。

3 降低注水地层渗透率降低水油流度比的方法是降低注入水的流度或提高地层油的流度。

显然大面积提高地层原油流度的做法是不现实的,而设法降低注入水的流度是很容易实现的。

降低注入水流度的途径:一是降低地层的有效渗透率；二是提高驱替相的粘度。

这两种途径都是可以通过人工方法实现的。

例如，通过机械的或是化学的方法对地层中的高渗透层段进行封堵作业(调整注水地层吸水剖面)可以降低地层的有效渗透率；通过在注入水中添加聚合物增稠剂可以提高驱替相的粘度。

4 产生流体转向效应聚合物溶液在非均质油层中优先进入高渗透带,由于注入流体粘度的增大和高渗透带渗透率的下降使得进入的驱替流体转入未曾被注入水波及的含剩余油部位,提高了采收率。

聚合物溶液驱油的适用条件：1、油层非均质性对聚合物驱的影响一般来说，聚合物驱适合于水驱开发的非均质油田。

目前，人们已经对渗透率非均质与聚合物驱的关系做了研究。

在Vk小于0.7以前，聚合物驱效果随Vk的增大而变好，Vk>0.7以后，随着Vk的增加，聚合物驱效果又急剧下降。

所以，对一个具体的油田,渗透率变异系数存在着一个最佳区间。

2、油层的深度和温度对聚合物驱的影响对于浅油层，注入压力有一个限度，尤其是遇到低渗透的浅油层时，注入聚合物驱油时，易造成油层出现裂缝情况。

但首要的是避开深的油层，因为这些油层内温度和水的矿化度高，易造成聚合物降解及粘度下降，而达不到聚合物驱的效果。

由于不同地区地温梯度的差别，人们还不能建立关于深度的具体筛选标准。

但公认的是，使用部分水解聚丙烯酰胺驱油时的油层温度不应超过70度。

3、原油粘度对聚合物驱油效果的影响原油粘度和聚合物驱油效果之间也存在着明显的关系。

在相同的地层条件下，原油粘度越低，水驱采收率越高，聚合物驱提高采收率的幅度也越小；原油粘度越高，所需聚合物段塞的粘度越大，聚合物溶液在地面及地下的流动阻力越大，致使工艺上变为不可行。

数值模拟研究表明，采用相对分子质量为1000万左右的聚合物，注入浓度为1000mg／L的聚合物溶液段塞，原油粘度为10～lOOmPa.s时，采收率提高幅度较大，原油粘度大于lOOmPa·s的油田从工艺及经济角度考虑，则更适合热采方法。

4、敏感性（五敏）的影响水敏性研究对于聚合物驱而言比较重要，聚合物驱的配液用水主要有清水和地层污水，当由清水改污水，或污水改清水，或用清水配聚合物溶液而用污水实施后续水驱时，水质的配伍性至关重要。

聚合物驱替液的粘度一般较高，存在水敏效应将引起注入性问题，难以保证设计用量的实施，影响长期效果。

盐敏效应也比较重要，当使用清水配聚合物驱替液，与地层盐水接触时，使聚合物性能降低，采收率降低。

5、井网井距的影响由于聚合物驱是在已注水油田进行，特别是断块油田，虽然采用的是五点法井网或四点法井网，但都不是十分标准，注聚合物前可钻适当调整井予以完善，其完善标准是，使油井能够由两个以上的方向受益，这样聚合物驱油井见效后，增油降水的幅度和有效时间都比单向受益油井要有利的多。

聚合物驱后宏观和微观剩余油分布规律
随着油气开采高效开发技术的发展，复合聚合物替代前辈产品的同时，它的宏观和微
观剩余油分布规律也受到了关注。

本文将介绍复合聚合物驱(包括地下热能聚合物驱)的宏
观和微观剩余油分布规律。

一、宏观剩余油分布
宏观剩余油分布指的是在油藏中剩余油的宏观分布特征，也就是油层内部的油藏类型。

根据复合聚合物驱提高产油量的机理，油藏可以分为横向渗块型、横向液驱型和横向气驱
型三类。

其中横向渗块型驱油性能最强；横向液驱型驱油性能中等；横向气驱型驱油能力
较弱。

微观剩余油分布指的是在油藏中剩余油的微观分布特征，也就是储层质量好坏、构造
漏斗等。

随着油气开采技术的发展，油藏原油演化有利于生产，特别是提高了原油流性，
明显改善了油藏微观剩余油分布特征。

此外，通过地下热能聚合物驱发挥油藏热量动能作用，触发油藏液体组分升降效应，改善油藏的孔隙结构，改变油层的原油演化规律，这样
也会改变剩余油在储层内的分布规律，特别是提高了构造漏斗的油藏微观剩余油构成。

总的来说，复合聚合物驱对油藏的宏观和微观剩余油分布规律有重要的影响，通过合
理调整驱动方式和产油技术，可以改变原油流性特征和油层传质特性，从而改善驱油效果。

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。

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。

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。

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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。

聚合物驱阻力系数公式推导驱阻力是指物体在流体中运动时，由于流体的粘性而对物体施加的阻力。

在聚合物流体力学中，聚合物具有一定的分子量和分子结构，其运动过程中所受到的阻力与一般流体的阻力不同。

为了描述聚合物在流体中的运动，需要引入聚合物驱阻力系数。

斯托克斯定律描述了物体在粘性流体中匀速直线运动时所受到的粘性阻力。

根据斯托克斯定律，物体所受到的阻力与其速度、物体形状及流体粘性有关。

对于细长的物体，如聚合物链，其形状可以视为一条细长的圆柱体。

首先，我们假设流体中的聚合物链运动方向与流体流动方向平行。

聚合物链的运动可以视为在流体中沿直线方向运动。

根据斯托克斯定律，聚合物链所受到的阻力与其速度和流体粘性有关。

考虑到聚合物链的分子结构和流体的粘性，聚合物链在流体中运动时，不仅受到了流体的黏滞阻力，还受到了聚合物链本身的内部摩擦阻力。

内部摩擦阻力是由聚合物链分子之间的相互作用引起的。

因此，聚合物链所受到的总阻力可以表示为流体黏滞阻力和内部摩擦阻力之和。

流体黏滞阻力可以根据斯托克斯定律进行计算，而内部摩擦阻力则与聚合物链分子结构有关。

然后，我们可以将总阻力与聚合物链的速度关联起来，建立起聚合物驱阻力系数与聚合物链速度的关系。

聚合物驱阻力系数可以定义为聚合物链受到的总阻力与流体黏滞阻力之比。

最后，根据实验测量和理论推导，可以得到聚合物驱阻力系数的表达式。

该表达式可以描述聚合物链在流体中运动时所受到的阻力大小与聚合物链的速度和流体粘性之间的关系。

总结一下，聚合物驱阻力系数是描述聚合物在流体中运动时所受到的阻力大小的一种参数。

其公式推导基于斯托克斯定律和聚合物链的分子结构，通过实验测量和理论推导得到。

聚合物驱阻力系数的表达式能够描述聚合物链在流体中运动时受到的阻力与聚合物链的速度和流体粘性之间的关系。