加拿大稠油聚合物驱研究进展及应用_曹绪龙

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展随着油田开发进程的不断发展，越来越多的油田开始进入了三次采油时期。

三次采油使用聚合物驱替液可以有效增加原油采收率，提高油田的开采效率。

但在聚合物驱替液使用后，需要对产生的采出液进行处理，以满足环保要求，同时对高价值有机物进行回收。

因此，对聚合物驱替液采出液处理技术的研究成为了目前油田开采领域的热点和难点。

一、三次采油聚合物驱替液的介绍与采出液的特性三次采油聚合物驱替液是一种具有很好的高渗透驱油性能的排水聚集物。

研究表明，通过三次采油聚合物驱替液的应用可以大大提高油气的采收效率。

但是，在使用聚合物驱替液后，会产生大量的采出液，这些采出液通常包含大量的有机物和多种盐类等污染物质。

这些污染物质对环境和人类健康都可能造成严重的危害。

因此，对聚合物驱替液采出液进行处理已成为了必要的环保措施。

1. 氧化处理技术氧化处理技术是一种将采出液中的污染物氧化为二氧化碳和水的处理方法。

常见的氧化剂有臭氧、过氧化氢、高锰酸钾等。

该技术的处理效率高，处理后的采出液中的有机物含量明显降低。

但同时，氧化反应所需的条件较为苛刻，处理成本昂贵，并且氧化剂的选择也需要考虑其副反应和对环境的影响。

2. 膜过滤技术膜过滤技术是将采出液通过膜分离实现分离和回收的方法。

根据膜的选择可以实现对特定物质的分离和回收，例如深层逆渗透膜可以回收油田中的水，而多孔陶瓷膜则可以回收采出液中的多种有机物和盐类等污染物质。

膜过滤处理技术可以实现高效的净化和回收效果，但其操作、维护和设备成本等方面存在一定的技术和经济难度。

3. 壳聚糖吸附技术壳聚糖具有良好的吸附性能，可用于采出液中有机物和盐类等污染物质的吸附和分离。

通过使用壳聚糖对采出液中污染物质进行吸附，可实现对污染物的分离和回收。

该技术成本较低，且无需进行耗能的操作，同时具有可逆性和再生性等优点。

但同时其处理效率较低且吸附量存在一定的局限性。

三、结语针对三次采油聚合物驱替液采出液的处理问题，通过氧化处理、膜过滤技术和壳聚糖吸附技术等多种处理技术的研究，可以实现对采出液中污染物的分离和回收，保护环境和实现高效的资源利用。

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。

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展近年来，我国油田开采技术不断发展，发掘潜力越来越小的油田成为主要挑战之一。

为了提高油田开采效率，降低开采成本，研究人员开始将聚合物驱技术应用于三次采油过程中。

聚合物驱采出液处理技术在国内仍处于初级阶段，需要进一步研究和完善。

聚合物驱采是指在水驱过程中向油层注入聚合物溶液，通过增加驱油剂在油层中的粘度和降低溶液在油层中的渗透性，提高油层的驱油效果。

这种技术具有驱替效率高、提高采收率的优点，适用于各种类型的油田。

在聚合物驱采过程中，采出的驱油液通常需要进行处理和回收再利用。

目前，主要的处理方法包括机械分离、重力分离和化学分离。

机械分离是最常用的方法，通过沉淀、离心等过程将固体和液体分离。

重力分离是基于物理原理，通过利用重力将不同密度的物质分离。

化学分离则是将不同组分的驱油液分解、降解或改性，使其达到一定的回收再利用标准。

目前国内聚合物驱采出液处理技术仍存在一些问题和挑战。

由于油田使用的聚合物种类和性能差异较大，需要开发更多适用于不同聚合物的处理方法。

处理过程中容易产生大量的固体废弃物，对环境造成污染。

需要研究如何高效处理这些固体废物并减少对环境的影响。

采出的驱油液中可能含有一些有害物质，对人体健康和环境造成潜在风险，因此需要对这些有害物质进行有效的去除和治理。

为了解决上述问题，研究人员正在进行一系列的研究工作。

他们正在开发新的驱油液处理方法，以提高处理效率和减少对环境的影响。

通过改进沉淀和离心技术，减少处理过程中的固体废物产生，并提高回收率。

他们正在研究和开发新的去除有害物质的方法，通过化学反应和吸附等技术将有害物质转化为无害物质。

他们还在探索如何将新材料和新技术应用于聚合物驱采出液处理过程中，以提高处理效果和降低处理成本。

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究正在取得进展，但仍面临一些挑战。

未来的研究应该重点解决处理效率、固体废物处理和有害物质去除等关键问题，以推动这一领域的发展和应用。

针对聚合物驱油技术在大庆油田中的运用【摘要】原油是现代社会发展中必需的能源材料，在原油的开采中，需要尽量避免严重的浪费现象的出现，因此，提高原油的采收率是非常重要的。

大庆油田作为我国主要的原油开采油田之一，在开采的过程中对原有采收率的问题实际为关注的，聚合物驱油技术是提高采收率的有效方法，但是该技术如何才能够在大庆油田这一地理环境下进行科学运用是非常关键的。

文中对聚合物驱油的原理进行了研究，对其适合条件进行了分析，并针对大庆油田整体环境，对聚合物驱油技术的实际应用进行了探究。

【关键词】聚合物；驱又技术；大庆油田一、引言我国是人口大国，在社会建设和人们的日常生活中，对能源和资源的需求量是非常巨大的。

我国几个大型的油田都逐渐进入到了原油开采的末期阶段，原油的总产量不断下降，而开发新型的油田，增加原油开采量需要一个漫长的过程，而在老油田的开采过程中难度越来越大。

面对着社会发展和建设对原有的巨大需求，提高油田的采收率是非常必要的。

伴随着我国经济和科技实力的迅速发展，在原油资源开采应用技术方面取得了巨大的进步，针对油田作业采收率的问题，也作出了一定的技术措施，其中聚合物驱油技术就是其中应用效果较为明显的技术措施，在大庆油田的开采作业中应用广泛。

二、聚合物驱油原理原油开采是社会发展中必不可少的重要部分，人们的日常生活与油的应用也存在着密切的联系。

合理利用聚合物驱油技术进行原油的合理化开采，增加其采收率，是降低资源浪费的有效途径。

聚合物驱油技术在原油开采工业中的应用得到了人们的肯定，但是其具体的机理还处于讨论之中。

聚合物是聚合物驱油技术应用中不可缺少的重要部分，在对油层注入聚合物的同时，聚合物就对其产生了作用。

通常情况下，聚合物的作用主要体现在两个方面：一是增加水相粘度，二是因聚合物的滞留引起油层渗透率下降。

在聚合物的影响之下，水溶液的流度降低，使其能够更好地提高原有的采收率。

从而能够看出聚合物区有技术的基本作用机理为：一是控制水淹层段中水相流度，改善水油流度比，提高水淹层段的实际驱油效率；二是降低高渗透率的水淹层段中流体总流度，缩小高低层段间水线推进速度差，调整吸水剖面，提高实际波及系数。

用聚合物驱油提高稠油砂岩油藏采收率谌华山1,张龙胜2(1中国地质大学,湖北武汉430074;2中国石化江汉油田分公司采油工艺研究院,湖北潜江433123) [摘　要]　聚合物驱油是提高原油采收率的重要方法之一。

我国具有注聚合物驱油提高原油采收率的有利条件。

目前,我国主要油区应用聚合物驱油提高采收率的矿场试验,已经取得了一定成果。

但要大规模转入工业性推广应用,还要注意利用和创造有利条件、克服不利因素,特别应注重聚合物货源问题、产出油的处理问题、提高经济效益问题,以及综合经济评价问题等等。

[关键词]　稠油砂岩油藏;聚合物驱油;渗透率;原油采收率[中图分类号]　TE357　[文献标识码]　A　[文章编号]　1009-301X(2005)06-0040-(03) 通过三次采油提高采收率方法的研究始于20世纪50年代。

提高稠油砂岩油藏采收率的方法主要有热力采油和注聚合物驱油。

从驱油机理和矿场应用效果来看,这两种方法技术比较成熟,试验效果明显。

我国1965年开始在新疆油区克拉玛依油田黑油山浅层进行蒸汽吞吐热力采油试验,随后又在辽河油区、胜利油区、河南油区对稠油砂岩油藏进行热力采油试验,均取得了良好效果。

,注聚合物驱油在美国始于20世纪50年代,70年代进行了矿场试验,采收率可提高8.6%,在前苏联阿尔兰(Arlan)油田、加拿大霍斯弗莱湖(Horsefly Lake)油田和法国沙特伊尔埃纳达(Chateare2 nard)油田进行的工业性矿场试验,采收率可提高6%～17%。

我国大庆油区于1972年开始进行注聚合物驱油提高采收率矿场试验,目前已在胜利油区、大港油区、辽河油区和河南油区广泛进行该试验,取得良好效果;同时,在注聚合物驱油机理研究,调整注入剖面技术和矿场实践经验方面也有所创新和发展。

1998年,江汉油田跨油区开发的胜利油区八面河油田稠油砂岩油藏进行了注聚合物驱油提高采收率的矿场试验,已见到降水增油效果。

国内外聚合物驱油应用发展及现状聚合物驱油技术是石油开采中的一种重要技术手段，通过注入聚合物溶液，可以改变油水相对渗透率，改善油藏驱油效果。

随着石油资源的逐渐枯竭和油田开发程度的提高，对聚合物驱油技术的研究和应用也变得日益重要。

国内聚合物驱油应用发展及现状可分为几个阶段。

在上世纪80年代初期，我国开始引进聚合物驱油技术，并在全国范围内进行了一系列试验研究。

然而，由于当时对聚合物的了解不够深入，聚合物驱油效果并不理想。

随着科技水平的提高和经验的积累，我国开始在1990年代初期重启了聚合物驱油试验研究工作，并在聚合物的选型、性能调整和应用技术等方面进行了大量的研究工作。

2000年以后，聚合物驱油技术在我国的应用得到了进一步推广，一些大型油田开始采用聚合物驱油技术进行试采。

目前，聚合物驱油技术已经成为国内一种常见的驱油技术。

在国外，聚合物驱油技术的研究和应用起步较早，并取得了显著的成果。

在美国、加拿大等发达国家，聚合物驱油技术已经成熟，并被广泛应用于油田开发中。

这些国家在聚合物的合成方法、性能调整和应用技术等方面具有较高的技术水平。

此外，欧洲、俄罗斯等地也在聚合物驱油技术方面进行了一系列的研究和应用。

相比之下，我国在聚合物驱油技术方面还存在一定的技术短板，需要加强研究和应用。

聚合物驱油技术的发展带来了显著的经济效益和环境效益。

在经济效益方面，聚合物驱油技术可以提高油井产量，延缓油田衰竭，提高石油资源的利用率。

在环境效益方面，聚合物驱油技术可以减少污染物的排放，减少水资源的消耗，降低对地下水的污染风险。

此外，聚合物驱油技术还可以有效地解决油田废水的处理和利用问题，具有重要的环境意义。

然而，聚合物驱油技术也面临一些挑战和问题。

首先，聚合物的选型和性能调整仍需要更深入的研究和探索，以适应不同油藏和开采条件的需求。

其次，聚合物驱油技术在应用过程中需要解决注入剂的稳定性和流动性问题，以确保注入剂能够有效地穿透油层并达到预期的驱油效果。

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展1. 引言1.1 研究背景国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展引言随着国内油田开采技术的不断发展，目前我国大部分油田已进入中后期生产阶段，原油产量逐渐下降。

为了提高油田采收率，延长油田产能，采用三次采油技术成为油田开发的重要手段之一。

在三次采油过程中，聚合物驱是一种有效的增油方法，通过注入一定浓度的聚合物溶液改善油水相互作用，提高原油采收率。

聚合物驱采出液中存在大量的聚合物及其他杂质物质，在油田生产中需要进行有效处理，以维护设备正常运行，保证采油效果。

对国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术的研究具有重要的现实意义和实践价值。

通过深入探讨聚合物驱采出液的特性及处理技术，可以提高油田采收率，减少资源浪费，保护环境，促进油田可持续发展。

部分。

1.2 研究意义聚合物驱油技术可以通过改变油水相互作用力以提高原油采收率，同时减少地层压力损失，并且对地下水环境友好。

研究三次采油聚合物驱采出液处理技术，可以有效解决因聚合物驱采过程中产生的聚合物环境问题，提高采出液的质量，进而提高油田生产效率。

深入研究国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术，探索出更加高效、可持续的处理方法，对于提高油田采收率、降低成本、延长油田生产寿命具有重要的现实意义和经济价值。

2. 正文2.1 聚合物驱油技术概述聚合物驱油技术是一种通过注入聚合物溶液来改变油藏渗透率分布，从而推动原油向生产井移动的油藏开发技术。

聚合物驱油技术主要通过增加原油粘度、降低水相的相渗透率以及提高原油相的相渗透率等方式来实现提高原油采收率的目的。

聚合物驱油技术可分为离子型聚合物驱油和非离子型聚合物驱油两类。

离子型聚合物驱油主要指含带电离子的聚合物，如聚丙烯酰胺等。

而非离子型聚合物驱油则是指不含带电离子的聚合物，如聚乙烯醇等。

聚合物驱油技术的优点包括可以改善采油效果、增加油田采收率、提高油藏的开发潜力等。

但其缺点也是显而易见的，例如需要大量的聚合物注入、对地层渗透率分布要求较高、聚合物成本较高等。

加拿大油砂沥青常压渣油供氢热裂化改质基础研究李振芳;赵翔鹍;王宗贤;沐宝泉【摘要】The hydrogen donating abilities of three fractions of atmospheric residue (FA,FB,and FC)were evaluated and the FB fraction was chosen as the best hydrogen donor. The impacts of FB on atmospheric residue thermal upgrading process was studied under different reaction conditions. The results show that the relative hydrogen donating ability has the order of FB>FC>FA. Compared with conventional thermal cracking,the coke induction period extends 3.0—4.5 min,the spot test rate of upgrading oil reduces by 1—2 grades (420 ℃,20—40 min). The density of upgrading oil decreases sig-nificantly as time and temperature increase in hydrogen donor upgrading process. Besides,the total vis-cosity reduction rate of thermal upgrading oil with hydrogen donor is 1.14—1.40 times of net viscosity reduction rate with light fraction blending.%以加拿大油砂沥青常压渣油（常压渣油）馏分油 FA，FB，FC 为初选供氢剂，对其氢转移能力进行了评价，优选出合适的供氢剂；在此基础上研究了不同反应条件下优选供氢剂 FB 对常压渣油热裂化改质效果的影响。

EOR中的聚合物研究现状摘要：主要综述了国内外聚合物在油田三次采油中的应用和研究现状。

对国外未来驱油聚合物发展趋势进行初步总结。

关键字：三次采油（EOR）、抗温抗盐聚合物、疏水缔合物、复合驱应用背景：目前全球石油只开采出了1/3，将全球石油开采量提高一个百分点即可提供全球两年的使用量[1]。

因此，运用各种技术手段提高石油的采收量成为一个非常有意义的讨论话题。

其中聚合物驱就是一种最常用的提高原油采收率的强化采油（EOR）方法，它能在常规开采后期，使油藏采收率的提高至少达8%左右。

[2]聚合物驱油法是把聚合物加到注水中以增大水的粘度，由于粘度加大以及使用某些聚合物所出现的水相渗透率减少，造成了流度比降低，而流度比的降低增大了体积波及系数，减少了波及带的含油饱和度，从而提高水驱效率。

1.油气开采用聚合物的类型目前在油气开采用聚合物中，可以选用的有部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、丙烯酰胺与丙烯类单体的共聚物、生物聚合物(黄胞胶)、纤维素醚化合物、聚乙烯吡咯烷酮等，己经大规模用于油田三次采油的聚合物驱油剂有HPAM和黄胞胶、丙烯酰胺与丙烯类单体的共聚物几类，并以HPAM为主。

HPAM己在我国聚合物驱油中广泛使用，并取得了良好的结果。

但是HPAM产品剪切稳定性差，耐温抗盐性能不好。

黄胞胶抗盐、抗剪切性能优良，但注入性与耐温性差，且价格昂贵。

HPAM和黄胞胶均难以满足高温高含盐油藏的需要。

丙烯酰胺与丙烯类单体的共聚物是目前研究的热点，通过与不同的功能单体共聚可以提高聚合物的抗温抗盐性能，各国学者在研制高性能的提高采收率用水溶性聚合物方面开展了大量研究工作，取得了一定进展研究。

2.油田用耐温抗盐性聚合物的研究现状虽然聚合物驱已形成了较为完善的配套工艺技术，但遇到的问题也逐渐增多。

其中，聚合物溶液粘度的稳定性一直是影响聚合物驱的关键问题。

聚丙烯酰胺主要问题是热降解和不耐温，当温度超过93℃时，聚丙烯酰胺会发生严重的热降解，因此聚丙烯酰胺不适宜在高温地层中使用。

国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术研究进展随着我国石油勘探开发的不断深入，油田开采技术也在不断进步。

在油田开采中，采油是一个重要的环节，而聚合物驱采是一种有效的提高油田采收率的方法。

在聚合物驱采过程中产生的采出液需要进行处理，才能达到环保要求和资源综合利用的目的。

本文将对国内油田三次采油聚合物驱采出液处理技术的研究进展进行探讨。

一、聚合物驱采出液的特点聚合物驱采是指在原油采出之后，通过注入聚合物溶液改变原油的流动性质，从而提高采收率的一种方法。

在聚合物驱采过程中，产生的采出液具有以下特点：1. 含有大量的聚合物溶液，需要进行处理后才能达到排放标准。

2. 含有一定量的油水混合物，需要进行分离处理，使油水分离达到环保要求。

3. 含有一定量的固体颗粒物，需要进行固液分离，以充分利用资源。

二、聚合物驱采出液处理技术的研究进展1. 聚合物回收技术针对聚合物驱采出液中含有大量的聚合物溶液的特点，研究人员开展了聚合物回收技术的研究。

目前，常见的回收技术包括膜分离技术、离子交换技术和超临界萃取技术。

这些技术能够有效地将聚合物回收并达到再利用的目的，降低了聚合物的消耗，也减少了对环境的影响。

2. 油水分离技术针对聚合物驱采出液中含有一定量的油水混合物的特点，研究人员对油水分离技术进行了改进。

目前，常见的油水分离技术包括重力沉降、离心分离和膜分离等。

这些技术能够有效地将油水分离并达到排放标准，保护了环境资源。

三、聚合物驱采出液处理技术的发展趋势随着我国对环保和资源综合利用要求的不断提高，聚合物驱采出液处理技术也呈现出以下发展趋势：1. 持续创新研究人员对聚合物驱采出液处理技术进行持续创新，不断改进现有技术，寻求更加环保和高效的处理方法，以适应新的环境和资源需求。

2. 集成化将聚合物驱采出液处理技术与油田开采系统进行集成，实现废物资源化利用和能量回收，降低处理成本，提高资源利用效率。

3. 自动化引入先进的自动化技术，实现聚合物驱采出液处理过程的自动监测、控制和调节，减少人为干预，提高处理效率和稳定性。

聚合物驱在提高油气采收率上的应用与进展作者：张鲲鹏来源：《当代化工》2016年第04期摘要：介绍了聚合物驱油原理，概括了聚合物驱所采用的聚合物品类，介绍了疏水缔合聚合物、两性聚合物及梳形聚合物的特点和发展概况，分析了提高采收率的系列方法。

在新型驱油剂的研制过程中，要满足其苛刻的使用条件，开发出耐井下高温，不易在电解质溶液中被剪切破坏的高分子量聚合物驱油剂。

关键词：聚合物驱；采收率；聚丙烯酰胺中图分类号：TE 39 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）04-0860-03Abstract： The principle of polymer flooding was introduced. Types of the polymer used polymer flooding were summarized. The characteristics and development situation of hydrophobically associating polymers， amphoteric polymers and comb polymers were discussed. A series of enhanced oil recovery methods were analyzed. During the development of new oil-displacing agent，the agent has to meet the demanding using conditions， such as resistance to downhole high temperature， resistance to shear failure， and so on.Key words： Polymer flooding； Recovery ratio； HPAM石油是当今社会最重要的一种不可再生资源之一。

油气藏评价与开发第10卷第6期2020年12月RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT聚合物驱研究进展及技术展望曹绪龙，季岩峰，祝仰文，赵方剑（中国石化胜利油田分公司，山东东营257000）摘要：随着我国对石油的需求量不断增加，对油气田的进一步挖潜显得至关重要。

化学驱技术是提高采收率的重要技术之一，而聚合物驱作为最主要的化学驱提高采收率方法，在矿场上已经得到了广泛应用，并取得良好的驱油效果。

该文通过对聚合物驱的基本原理以及各种驱油用聚合物的发展现状进行综述，对聚合物驱的矿场应用效果进行总结，展望了聚合物驱在高温高盐等苛刻油藏环境下的发展方向。

通过综述可以看出，虽然耐温抗盐共聚物、速溶聚合物、两亲聚合物等功能型聚合物已成功研发，但应用于矿场的聚合物类型仍然有限，如何将新型聚合物的研发成果应用于现场提高采收率是重点发展方向。

随着不同聚合物类型的研发，对聚合物驱油机理的研究需要继续深入。

关键词：聚合物；驱油原理；研究进展；矿场实验；新型聚合物中图分类号：TE357文献标识码：AResearch advance and technology outlook of polymer floodingCAO Xulong,JI Yanfeng,ZHU Yangwen,ZHAO Fangjian（Sinopec Shengli Oilfield,Dongying,Shandong257000,China）Abstract:With the increasing oil demand in China,it is very important to further tap the potential of oil and gas fields.Chemical flooding technology is one of the important technologies of EOR,and polymer flooding,as the most important method of EOR,has been widely used in the field and achieved good oil displacement effects.Therefore,by summarizing the basic principles of polymer flooding,the development status of various kinds of polymer for oil displacement and the field application effect of polymer flooding,the development direction of polymer flooding in harsh reservoir conditions,such as high temperature and high salt,has been prospected.Through the review,although functional polymers,such as temperature resistant and salt resistant copolymers, instant polymers and amphiphilic polymers,have been successfully developed,the types of polymers used in the field are still limited.How to apply the research and development achievements of new polymers to on-site EOR is the key development direction.With the development of different polymer types,further research on polymer flooding mechanism is needed.Key words:polymer,oil displacement principle,research advance,field tests,novel polymer随着工业的发展，世界能源的需求日益增加。

驱油用聚合物溶液的拉伸流变性能韩玉贵;曹绪龙;宋新旺;赵华;何冬月【摘要】测试不同类型聚合物在不同质量浓度、不同盐度条件下拉伸流变性能.结果表明:随着聚合物溶液质量浓度的增大其拉伸黏度也增大,随着溶液中NaCl盐度增加而拉伸黏度减小,但不同类型聚合物拉伸黏度受质量浓度和盐度影响的强弱不同.通过对聚合物拉伸流变性能的测试,可以分析溶液中聚合物分子的存在状态及作用机理,进而指导油田用聚合物的筛选、质量控制及配方设计等;聚合物溶液在长细管岩心中的渗流运移规律明显不同,拉伸流变性能对于聚合物溶液在地层中的渗流运移特性起重要作用.【期刊名称】《东北石油大学学报》【年(卷),期】2011(035)002【总页数】5页(P41-45)【关键词】拉伸流变;聚合物溶液;黏弹性;多孔介质;长细管岩心【作者】韩玉贵;曹绪龙;宋新旺;赵华;何冬月【作者单位】胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营257015;胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营257015;胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营257015;胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营257015;胜利油田分公司地质科学研究院,山东东营257015【正文语种】中文【中图分类】TE341早期的聚合物驱油机理认为聚合物的作用是通过增加驱替液流体黏度,降低水油流度比,增大波及体积,从而达到提高原油采收率的目的.张宏方等[1-6]研究提出聚合物驱不仅可以提高波及系数,而且还可以提高水波及域内的驱油效率.提高驱油效率的机理表现为:(1)本体黏度可以改善水油流度比,扩大波及体积;(2)油水界面黏度是聚合物溶液驱替膜状、孤岛状残余油的主要原因;(3)拉伸黏度使聚合物溶液存在弹性,是驱替盲端残余油及提高地下聚合物有效黏度的主要原因.尽管在这方面的认识尚不统一,但驱油用聚合物溶液流变性的重要程度显而易见.为此,人们研究聚合物溶液流变行为较多.特别关于聚合物溶液剪切流变性研究有较多报道[7-11],曹绪龙、窦立霞等[12-14]对聚合物油水界面流变性能也开展研究,得出超高分子 HPAM溶液界面黏弹性比疏水缔合型大,且前者黏弹模量大于后者的认识,但到目前为止油田用聚合物溶液拉伸流变性能研究还未见报道.笔者对不同类型驱油用聚合物的拉伸流变性进行研究,以期探索溶液中聚合物分子的存在状态、分子间作用力强弱及微观驱油机理,指导聚合物驱、二元复合驱中聚合物的筛选、质量控制和配方设计及新型聚合物开发研制等.聚合物 HPAM-1,特性黏度为1 546 mL/g,水解度为23.3%,山东东营长安化工集团生产,制备过程中分子链上引进一些疏水单体,所以该聚合物在溶液中存在一定的疏水缔合作用;聚合物 HPAM-2,特性黏度为2 592 m L/g,水解度为23.5%,日本进口;氯化钠,分析纯,天津市盛大化工销售有限公司生产.HAA K CaBRE1拉伸流变仪,美国热电公司生产;MCR300高温高压流变仪,奥地利安东帕公司生产.拉伸流变测试条件:温度为30℃,测量板直径为6.0 mm,样品初始高度为3.0 mm,样品最终高度为15.0 mm;剪切表观黏度测试条件:温度为30℃,剪切速率为7.34 s-1.分别用蒸馏水配制质量浓度为500,1 000,1 500,3 000 mg/L的聚合物溶液,考察质量浓度对不同聚合物流变性的影响;分别用氯化钠质量分数为0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%溶液配制质量浓度为1 500 mg/L聚合物溶液,考察盐度(质量分数)对不同聚合物流变性的影响;分别用十二烷基磺酸钠质量分数为0,0.05%,0.10%,0.15%,0.20%溶液配制质量浓度为1 500 mg/L聚合物溶液,考察表面活性剂对不同聚合物流变性的影响.长细管岩心长度为16 m,内径为0.7 mm,均匀分布5个测压点,进口、出口各1个测压点,渗透率为20μm2,孔隙度为35%.先用2 mg/L NaCl水溶液饱和长细管岩心,然后利用1 500 mg/L聚合物溶液以0.25 m L/m in注入长细管岩心,检测不同测压口的压力,实验温度为75℃.2种不同质量浓度聚合物拉伸黏度应变曲线见图1.由图1可知,2种聚合物拉伸黏度随其质量浓度的增加而逐渐增大,但不同聚合物的拉伸黏度随质量浓度变化的幅度不同.分别取应变为10时所对应的拉伸黏度为基础,比较质量浓度对不同聚合物拉伸剪切表观黏度影响关系,见图2.由图2(a)可知,HPAM-1聚合物随质量浓度增加其拉伸黏度迅速增大,并且存在一个明显拐点,而 HPAM-2的只是缓慢增加,并没有明显拐点.由图2(b)可知,随着质量浓度增加2种聚合物的剪切表观黏度没有出现明显的拐点,主要是由于溶液中聚合物分子间作用机理和存在状态不同引起的.就溶液间分子间作用力大小而言,一般分子间的疏水缔合作用大于分子之间的缠结作用,并且随着质量浓度增加,聚合物分子间的疏水缔合作用力迅速增大,而分子间的缠结作用没有较大增加,所以在破坏溶液中聚合物网状结构的低剪切速率下,疏水缔合或分子缠结作用而形成的网状结构造成聚合物动力学体积增大,对剪切黏度的贡献是等效的,聚合物相对分子质量越高,分子间越易发生缠结使其水动力学尺寸增大,剪切表观黏度也就越大;涉及破坏溶液中聚合物网状结构的拉伸流变测试时,聚合物分子间作用力更强、网状结构更牢固,其拉伸黏度就越大、弹性越强.通过不同质量浓度聚合物拉伸流变性能测试,一方面可以了解单个聚合物在不同质量浓度条件下弹性大小,进而可以分析溶液中分子存在状态及作用机理,为聚合物驱微观机理解释、驱油配方设计提供直接证据;另一方面可以对不同聚合物类型进行鉴别.由2种黏度测试结果证明,通过拉伸流变性能测试可以更全面、客观了解聚合物溶液的性能,为油田用聚合物的筛选、质量控制、新型聚合物开发提供技术指导. 盐度对不同聚合物流变性影响的测试结果见图3.由图3可知,随着水中NaCl质量分数的增加,2种聚合物的拉伸黏度和松弛时间减小,但不同聚合物拉伸流变性受盐度影响强弱不同,这也是由聚合物类型不同导致在溶液中分子的存在状态及作用机理不同引起的.对于 HPAM-1聚合物,溶液中临时动态网状结构的形成是分子间缔合和分子间缠结共同作用的结果,随着溶液中盐度的增加,缠结作用大幅度减少,而分子间缔合作用能够缓冲盐对溶液中临时动态网状结构的破坏.由于分子链的卷曲,分子间缔合的概率逐渐减小,而分子内缔合概率增加,所以在盐度为1.0%时,是由分子间缔合作用为主向分子内缔合作用为主转化的临界点.2种聚合物拉伸黏度和剪切表观黏度随溶液中盐度变化的影响关系见图4.由图4可知,2种聚合物的拉伸黏度和剪切表观黏度受溶液中盐度的影响趋势基本相同,只是盐溶液中 HPAM-1聚合物的拉伸黏度和剪切表观黏度大于 HPAM-2的,原因是HPAM-1聚合物分子间缔合作用能够减小盐对溶液中聚合物临时动态网状结构的破坏.HPAM-1和 HPAM-2聚合物在长细管岩心运移时的沿程压力变化曲线见图5.由图5可知,通过驱替过程中长细管岩心沿程压力变化可以了解聚合物溶液在多孔介质中的渗流运移规律,HPAM-1聚合物溶液的注入造成入口(P1)和出口1(P2)处压力的急剧增加,后面的出口(P3,P4,P5,P6)较低,而HPAM-2聚合物溶液注入时,入口、出口1至出口5处的压力缓慢递减,这种现象的原因也是溶液中聚合物分子存在状态及分子间的作用大小不同造成的.通过对 HPAM-1和 HPAM-2两种类型聚合物,在不同质量浓度、不同盐度条件下拉伸流变的评价和在长细管岩心中运移渗流规律的研究,发现溶液中聚合物分子间作用力对拉伸黏度起重要作用,因为分子间作用力决定分子间形成的临时交联网状结构的牢固程度,也同时反映其溶液弹性的大小.通过比较聚合物剪切表观黏度测试结果,拉伸流变能够更客观地反映溶液中聚合物分子存在状态及作用大小,同时反映溶液的弹性强弱,而溶液弹性强弱直接影响在多孔介质中的运移情况.通过拉伸流变性能测试可以更全面了解聚合物溶液性能,为微观驱油机理解释,油田用聚合物的筛选、质量控制、新型聚合物开发提供技术指导.【相关文献】[1]张宏方,王德民,岳湘安,等.利用聚合物溶液提高驱油效率的实验研究[J].石油学报,2004,25(2):55-59.[2]夏惠芬,王德民,侯吉瑞,等.聚合物溶液的黏弹性对驱油效率的影响[J].大庆石油学院学报,2002,26(2):109-112.[3]夏惠芬,王德民,刘中春,等.黏弹性聚合物溶液提高微观驱油效率的机理研究[J].石油学报,2001,22(4):60-65.[4]张宏方,王德民,王立军,等.聚合物溶液在多孔介质中的渗流规律及其提高驱油效率的机理[J].大庆石油地质与开发,2002,21(4):57-61.[5]王立军.聚合物溶液黏弹性对提高驱油效率的作用[D].大庆:大庆石油学院,2003.[6]张宏方,王德民,岳湘安,等.不同类型聚合物溶液对采油残余油的作用机理研究[J].高分子学报,2003(3):321-325.[7]曹宝格,罗平亚,李华斌,等.疏水缔合聚合物溶液黏弹性及流变性研究[J].石油学报,2006,27(1):85-88.[8]张星,李兆敏,孙仁远,等.聚合物流变性实验研究[J].新疆石油地质,2006,27(2):197-199.[9]欧阳坚,孙广华,王贵江,等.耐温抗盐聚合物 TS-45流变性及驱油效率研究[J].油田化学,2004,21(4):330-333.[10]戴玉华,吴飞鹏,李妙贞,等.新型缔合聚合物P(AM/POEA)溶液的流变性质[J].高分子材料科学与工程,2005,21(3):121-124.[11]程杰成,沈兴海,袁士义,等.新型梳形抗盐聚合物的流变性[J].高分子材料科学与工程,2004,20(4):119-121.[12]Cao Xulong,Li Yang,Jiang Shengxiang,et al.A study of dilational rheological p ropertiesof polymers at interfaces[J].Journal of Colloid and Interface Science,2004,270(2):295-298.[13]窦立霞,曹绪龙,江小芳,等.驱油用聚丙烯酰胺溶液界面特性研究[J].胶体与聚合物,2004,22(2):14-16.[14]窦立霞,郭龙,王红艳,等.油/聚合物溶液体系动态界面扩张模量的测量[J].油田化学,2004,21(1):72-74.。