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浅谈聚合物驱采油技术作者：杨金川来源：《中国化工贸易·上旬刊》2017年第07期摘要：油田开发后期，随着油井含水的不断上升，二次采油技术已经无法有效的开采油层剩余价值。
国内外反复试验三次采油技术来解决这一难题。
尤以聚合物驱技术最为成熟。
聚合物驱不仅能提高注入水的粘度，降低油水粘度差，改善油水间流度比，还可降低水的渗透率，有利于降低含水，提高注入液的驱油效果，还可使注入水改变流动路线，提高注入水的波及体积，提高采收率。
关键词：三次采油；聚合物驱；渗透力；温度1 概况随着油田进入高含水后期开发阶段，剩余可采储量越来越少，产油量递减越来越严重，采用三次采油新方法是提高可采储量的重要措施。
聚合物驱在宏观上，它能增加驱替液粘度，降低驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性，在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率，从而一定程度上提高了原油采收率。
2 聚合物驱作用机理2.1 流度控制作用聚合物溶液流度控制作用是聚合物驱油的重要机理之一，向油层注入聚合物的结果，可使驱油过程中油水流度比大大改善，从而延缓了采出液中的含水上升速度，使实际驱油效率更接近极限驱油效率，甚至达到极限驱油效率。
2.2 调剖作用调整吸水剖面，扩大波及体积，是聚合物提高采收率的另一项重要机理。
因为在聚合物的调剖作用下，油层水淹体积的扩大，将在油层的未见水层段中采出无水原油。
这就是说，油层水淹孔隙体积扩大多少，采出油的体积也就增加多少。
聚合物溶液存在着粘弹性，在粘度的共同作用下，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。
3 影响因素由于聚合物驱主要是利用聚合物提高注入水的粘度，降低水油流度比，因此，聚合物水溶液的粘度大小，直接影响聚合物驱的效果，是聚合物驱油的主要影响因素。
3.1 聚合物的结构及浓度的影响聚合物分子越大，聚合物相互缠绕的程度越大，聚合物溶液的粘度越大。
聚合物驱提高采收率的技术及其应用聚合物驱是一种比较有效的提高原油采收率的三次采油方法。
综述了聚合物驱技术在国内外的应用和研究进展,分析了聚合物驱的驱油机理。
介绍聚合物驱油的的方法以及在现实生产过程中的应用。
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(Enhanced oilRecovery,简称EOR或Improved oilRecovery,简称IOR),又称3次采油(Tertiary oil Recovery),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。
我国对聚合物驱提高油田采收率技术极为重视，投入了大量的人力、物力进行理论技术攻关和现场试验，并取得了丰硕的成果。
特别是“七五”“八五”“九五”科技攻关及国家973项目的研究，大大促进了聚合物驱油技术的发展。
自1996年聚合物在大庆、胜利、大港等油田大规模推广应用以来，形成了1000×104t的生产规模，为国家原油产量保持稳中有升发挥了关键的作用。
以大庆油田为例，截止到2003年12月，已投入聚合物驱工业化区块27个，面积321.36km2，动用地质储量5.367×108t，投入聚合物的油水井5603口，累积注入聚合物干粉46.89×104t，累积产油6771.89×104t，累积增油2709.67×104t。
2003年，工业化聚合物驱全年产油1044.4×104t。
大庆油田聚合物驱提高采收率以其规模之大，技术含量高，居世界领先地位，创造了巨大的经济效益。
24 科学中国人 2020年11月封二人物Insidecover Characters挑战油田生命周期极限——记中国石油大学（北京）非常规油气技术研究院教授侯吉瑞 王 涵在油田上，有一个数据时刻被石油人关注着。
这个数据既代表了油田生命周期内的整体开发水平，又是衡量技术应用效果的关键指标，它就是：油气采收率。
提高油气采收率为油田带来的收益很可观，即使一个很小的幅度，其增产量也是相当喜人的，有时新增产量甚至相当于开发一定规模的新油田。
当然，高收益也代表着高难度，有时想尽办法提高采收率，结果却难如人意。
解这道“难题”一直是中国石油大学（北京）非常规油气技术研究院教授侯吉瑞努力的方向，新提高采收率技术试验成功的背后往往是超乎常人的坚持和努力。
很多人认为提高采收率只是油田开采后期的一项工作。
其实，从油田发现到开采结束，从钻井、完井、布井到天然能量开采、人工水驱以及各种化学驱等，提高采收率的思想与实践都一直贯穿其中。
这就决定了从事提高采收率研究需要多学科、多领域知识的交叉，不仅要有物理、化学、油藏工程等基础理论研究方面的专长，还要广泛涉猎与矿场技术实施相关的地质、工艺、设备、环保安全方面的知识。
最低要求也是地质资料看得懂，采油工艺弄得清，调剖堵水做得精，化学驱油研得深。
所以想在这个领域有所作为，一定得坚持并执着。
赢得油田信任 就要有科研实力从事石油相关工作，对侯吉瑞来说其实算是跨了行业。
1990年在延边大学化学系硕士毕业后，他被分配到国营295厂（华中制药厂）工作，在专业上本已对口，而且工作未满一年他就被提拔为一车间的主任助理，负责药品质量、制药工艺等相关工作，可以说厂里为他提供了很好的平台。
专业对口，厂里重视，侯吉瑞对这份工作很满意。
但有件事却一直让他很烦恼，妻子在大庆工作，夫妻两地分居，妻子调不过来，他虽可以调到大庆但又舍不下国营295厂的工作。
几番犹豫，最终他做出妥协，到大庆石油学院开发系驱油机理研究室（后升级为“提高采收率研究所”）从讲师做起，在一个新领域展开了新探索。
聚合物驱油技术聚合物驱是一种提高采收率的方法，聚合物驱是注入水中加入少量水溶性高分子聚合物，通过增加水相粘度和降低水相渗透率来改善流度比，提高波及系数，从而提高原油的采油率。
在宏观上，它主要靠增加驱替液粘度，降低驱替液和被驱替液的流度比，从而扩大波及体积；在微观上，聚合物由于其固有的粘弹性，在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用，增加了携带力，提高了微观洗油效率。
从20世纪60年代至今，全世界有200多个油田或区块进行了聚合物驱的试验。
水驱的采收率一般为40%左右，通过聚合物驱采收率为50%左右，比水驱提高10%。
国内外在研究聚合物驱油理论与技术方面取得了大量的成果，我国在大庆油田，胜利油田和大港油田都应用了聚合物驱油并取得良好的效益。
目前，我国的大型油田，如大庆油田、胜利油田等东部油田都已进入开发末期，产量都有不同程度的递减，而新增储量又增加越来越缓慢，并且勘探成本和难度也越来越大，因此控制含水，稳定目前原油产量，最大程度的提高最终采收率，经济合理的予以利用和开发，对整个石油工业有着举足轻重的作用，而三次采油技术是目前为止能够达到这一要求的技术，国家也十分重视三次采油技术的发展情况，在“七五”、“八五”和“九五”国家重点科技攻关项目中，既重视了室内研究，又安排了现场试验，使得我国的三次采油技术达到了世界领先水平。
目前的三次采油技术中，化学驱技术占有最重要的位置，化学驱中又以聚合物驱技术最为成熟有效。
聚合物驱机理就是在注入水中加入高分子聚合物，增加驱替相粘度，调整吸水剖面，增大驱替相波及体积，从而提高最终采收率。
我国油田主要分布在陆相沉积盆地，以河流三角洲沉积体系为主，储油层砂体纵横向分布和物性变化均比海相沉积复杂，油藏非均质性严重，而且原油粘度高，比较适合聚合物驱。
对全国25个主力油田资料的研究表明，平均最终水驱波及系数0.693，驱油效率0.531，预测全国油田水驱采收率仅仅为34.2%，剩余石油储量百亿吨。
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。
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。
中国石油大学（油田化学基础实验）实验报告实验日期：成绩：班级：石学号：130201071姓名：教师：同组者：ASP的驱油性能与EOR机理一．实验目的1、掌握聚合物溶液或复合体系粘度的测定方法及油水界面张力测定方法。
2、掌握ASP体系驱油效果的评价方法及分析方法。
3、掌握ASP体系EOR机理。
4、掌握ASP体系的设计的基本原则。
二．实验原理化学驱提高原油采收率技术是我国油田进一步提高采收率的主要措施之一。
大庆油田聚合物驱可在水驱基础上提高原油采收率10%以上，己经由先导性矿场试验迈入大规模工业性商业阶段，年增油量达到1200万吨以上。
三元复合驱技术综合发挥了聚合物、表面活性剂和碱的协同效应，通过聚合物增加水相粘度以改善水油流度比，通过表面活性剂和碱降低油水界面张力以减小毛细管阻力效应，从而提高驱油体系的波及系数和洗油效率，可在水驱基础上提高原油采收率20%以上。
油水界面张力和粘度是化学驱油体系及配方研究所必须的重要参数。
在提高洗油效率方面，大量的研究发现，毛管数对剩余油饱和度有明显的影响。
随着毛管数增大，孔隙介质中的剩余油饱和度逐渐降低。
当毛管数增大到10-4时，剩余油饱和度明显开始大幅度降低。
因此，要想最大限度的提高采收率，必须尽量提高驱油体系的毛管数。
其中，一种简便可行的提高毛管数的方法是降低油水界面张力。
在提高波及系数方面，水油流度比即影响平面波及效率，也影响纵向波及效率。
随着水油流度比的降低，波及效率将增加，采收率提高的越大。
因此，增加化学驱油体系的粘度，可以有效地降低水油流度比。
在选择化学驱油体系时，为确定化学剂使用浓度、驱油体系段塞尺寸等，均需要对体系的驱油效果进行岩心评价。
驱油效果评价是使用岩心在驱油设备中进行的。
将岩心模型置于已调至地层温度的恒温箱中，将化学驱油体系从岩心夹持器上端注入，最后流入容器中，通过记录驱替过程中的出油量计算采收率。
驱油效果评价工艺流程如图7-1所示:1-平流泵 2-中间容器 3-六通阀 4-精密压力表 5-填砂管 6-油水分离管图1 驱替效果评价流程三、实验仪器与药品1、仪器电子天平（感量分别为0.01g和0.000lg)、六速旋转粘度计、界面张力仪、电动搅拌器、恒速泵、塑料填砂管、刻度试管、烧杯、注射器、针头。
2017年12月聚合物驱提升驱油效率的机理分析及效果探讨单茹（大庆油田有限责任公司第四采油厂试验大队中心化验室，黑龙江大庆163000）摘要：在三次采油技术中，聚合物驱使一种较为成熟的技术，在国内油田应用也较多。
该技术能有效提升油田采收率，保障油田稳产和经济效益。
本文主要是从聚合物驱油的机理出发，对影响聚区效果的因素进行分析，并探讨新的措施来改善聚驱效果，以此为相关油田的聚驱开发提供理论参考。
关键词：聚合物驱；采收率；驱替聚合物驱是三次采油技术中较为成熟的一种，能有效提升油田采收率，提升经济效益，在国内油田有着较多的应用。
从发展趋势来看，未来的一段时间内该技术有着一定的主导地位，会通过研究不断完善。
本文主要是从聚合物驱油的机理出发，对影响聚合物驱的因素展开相关探讨。
1聚合物驱油机理对于聚合物驱油机理，早期的理论认为其提升采收率是通过增加注入水的波及体积和粘度，是水油流度比既降低来实现，聚驱后和水驱后有着相同体积的孔隙介质残留油，并不能机加大岩石微观扫油效率。
从后续研究看出，在非牛顿粘弹性作用下，聚驱提升采收率不只是扩大了波及体积，还是从微观驱油层面来实现。
聚驱在盲状、膜状、孤岛状、柱状以及簇状残余油开发中有高效发挥。
从实验室数据可以看出，在相同粘度下，聚合物粘度具有弹性会提升3%到5%的爱收率。
从机理上分析，聚驱主要是通过降低油水粘度比、降低水油流度比、降低注水地层渗透率、产生流体转向效应和提升油相分流系数五个方面。
油水粘度比的降低能促进采收率的提升，提升驱油效率可从提升驱油剂粘度和降低地层原油粘度两方面入手，但是降低原油粘度无法实现，在这个层面上看，只能提升驱替相粘度，实施方法也相对简单，值需要将高相对分子品质聚合物添加到注入水中就可以实现。
水油流度比的降低使为了减少注入水单层突进现象，该参数的降低能有效提升注入水波及体积系数，采取相同的原油需要的注入水更少，也提有效提升驱油效率。
聚驱的意义是提升驱替效果，缩短开发周期。
【关键字】技术摘要近几年来，聚合物驱油技术在油田得到广泛应用。
为适应油田聚合物驱的需求，本文在聚驱提高原油采收率原理的根底上，通过物理模拟实验和数值模拟技术，研究了聚合物的弹性效应、聚合物分子构型、聚合物段塞组合、油层厚度和油层垂向渗透率对聚驱开发效果的影响。
结果表明：聚合物的弹性效应可提高原油采收率，其弹性作用最佳质量浓度为1.0～2/L；清水聚合物溶液中聚合物分子以网状构型为主，增粘效果较好，污水聚合物溶液中聚合物分子以枝状构型为主，增粘效果较差；聚合物段塞尺寸和粘度是影响聚驱效果的决定因素,段塞尺寸保持不变时，溶液粘度越高，采收率增幅越大，溶液粘度保持不变时，段塞尺寸越大，采收率增幅越大；对于水湿油层，油层越厚，增采效果越好，而油湿油层的厚度对聚驱采收率影响不大；对于正韵律油层，垂向渗透性越强，聚驱增采幅度越高，反之，越低，对于反韵律油层，垂向渗透性越差，聚驱增采幅度越高，反之，越低。
文中还提出了一些改善聚驱开发效果的措施，包括：采用污水配制聚合物溶液、优选聚合物注入速度和优选井网井距。
本文对油田进行聚合物驱油具有一定的指导意义。
关键词：聚合物驱油；影响因素；改善措施；物理模拟；数值模拟AbstractIn recent years, polymer flooding technology was widely applied in oilfield. In order to adapt the demands of oilfield polymer flooding, in this paper, on the basis of polymer flooding EOR mechanism, by physical simulation experiments and numerical simulation techniques, we mainly studied the influential factors of polymer flooding effect, including polymer solution elastic effect, polymer molecular structure, polymer slug combination, reservoir thickness and reservoir vertical permeability. The result showed that the polymer solution elastic effect can enhance oil recovery, and its optimum quality concentration was 1.0～/L. Polymer molecular had the network structure in fresh water, and its solution had higher viscosity, on the other hand, polymer molecular had dendritically structure in sewage water, and its solution had lower viscosity. Polymer slug size and viscosity were the decisive factors which influenced polymer flooding effect. In the case of unchanged polymer slug size, the higher the solution viscosity was, the greater the polymer flooding increased recovery. When polymer solution viscosity was not changed, the larger the slug size was, the higher the oil increased. For water-wet oil reservoir, the thicker the oil reservoir was, the better the polymer flooding increased oil recovery, but for oil-wet reservoir, reservoir thickness had little influence on polymer flooding recovery. For positive rhythm reservoir, the better the vertical permeability was, the higher the polymer flooding increased oil recovery, on the contrary, the lower. For anti-rhythm reservoir, the worse the vertical permeability was, the higher the polymer flooding increased oil recovery, on the contrary, the lower. In this paper, we also raised some measures to improve the development of polymer flooding effect, including preparing polymer solution with sewage, optimizing polymer injection rate, optimizing well network pattern and well spacing. Thispaper had certain guiding significance to oil field using polymer flooding.Key words: polymer flooding; influential factors; improving measures; physical simulation; numerical simulation目录第1章概述 (1)1.1 聚合物驱的发展历史与现状 (1)1.2 本文的研究内容 (2)第2章聚合物驱提高原油采收率原理 (3)2.1 原油采收率 (3)2.2 聚合物驱提高原油采收率机理 (3)2.3 本章小结 (6)第3章聚合物驱开发效果影响因素 (7)3.1 聚合物溶液的弹性效应对开发效果的影响 (7)3.2 聚合物的分子构型对开发效果的影响 (10)3.3 聚合物的段塞组合对开发效果的影响 (14)3.4 地质因素对聚驱开发效果的影响 (17)3.5 本章小结 (20)第4章改善聚合物驱开发效果的措施 (22)4.1 采用污水配制聚合物溶液 (22)4.2 优选聚合物注入速度 (26)4.3 优选的井网井距 (31)4.4 本章小结 (33)第5章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (37)第1章概述1.1 聚合物驱的发展历史与现状聚合物驱的发展历史聚合物驱始于50年代末和60年代初。
