概述及聚合物驱
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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。
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。
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。