聚合物驱油机理

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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《低渗透油藏纳微米聚合物驱油实验和渗流机理研究》篇一一、引言随着全球能源需求的增长，低渗透油藏的开发显得越来越重要。

然而，低渗透油藏的开采过程中面临着诸多挑战，如采收率低、渗流性能差等。

为了提高采收率，研究者们不断探索新的驱油技术和渗流机理。

其中，纳微米聚合物驱油技术因其独特优势受到了广泛关注。

本文通过实验和理论研究，探讨了纳微米聚合物在低渗透油藏中的驱油效果及渗流机理。

二、纳微米聚合物驱油实验1. 实验材料与设备实验所使用的纳微米聚合物由本实验室合成，并采用低渗透油藏的岩心样品进行实验。

实验设备包括高压驱油装置、显微镜、粒度分析仪等。

2. 实验方法与步骤实验采用岩心样品在高压驱油装置中进行，分别对比了无聚合物和加入纳微米聚合物的驱油效果。

在相同条件下，观察岩心样品的采收率、渗流速度等指标的变化。

同时，利用显微镜和粒度分析仪对聚合物在岩心孔隙中的分布和渗流过程进行观察和分析。

3. 实验结果与分析实验结果表明，加入纳微米聚合物后，低渗透油藏的采收率得到了显著提高。

在相同条件下，加入聚合物的岩心样品采收率提高了约20%。

同时，通过显微镜观察发现，纳微米聚合物在岩心孔隙中分布均匀，有效改善了渗流性能。

粒度分析结果显示，聚合物分子能够更好地适应低渗透油藏的孔隙结构，从而提高采收率。

三、渗流机理研究通过对实验过程的分析，发现纳微米聚合物驱油的渗流机理主要包括以下几个方面：1. 纳微米聚合物具有较小的分子尺寸，能够更好地适应低渗透油藏的孔隙结构，有效降低流体在孔隙中的流动阻力。

2. 聚合物分子带有电荷，与岩石表面发生静电作用，增强了岩石表面的润湿性，有利于油滴的附着和移动。

3. 聚合物分子在孔隙中形成网络结构，增大了孔隙间的流体交换速率和储集能力，进一步提高了采收率。

四、结论本研究通过实验和理论分析，深入探讨了纳微米聚合物在低渗透油藏中的驱油效果及渗流机理。

实验结果表明，纳微米聚合物能够有效提高低渗透油藏的采收率，改善渗流性能。

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。

聚合物驱提高采收率机理嘿，朋友！咱来聊聊聚合物驱提高采收率这事儿。

你看啊，聚合物驱就像是给油藏里的油请了个超级厉害的“交通指挥官”。

油在地下就像一群调皮的小虫子，到处乱窜，有时候就卡在那些岩石的小缝隙里，不愿意出来。

聚合物呢，就像那种超级有号召力的大明星，一到油藏里，油滴们就像粉丝见了偶像一样，都乖乖听话。

聚合物分子链在孔隙里就像编织了一个大网，把那些小油滴都网罗起来，这就是它的增粘作用，让油滴们聚集起来，就像把散兵游勇组成了纪律严明的军队，方便一起朝着井口出发。

而且啊，聚合物驱还像是给油藏做了个“瘦身计划”。

油藏里的孔隙有的大有的小，就像人的身材一样参差不齐。

聚合物溶液会优先进入那些大孔隙，就像水流总是先找宽敞的河道一样。

这样一来呢，就相当于把大孔隙给占了一部分，就像给大孔隙里塞了些“减肥球”，逼迫油滴们往小孔隙里去，把以前没开发到的油也给挤出来，这就是它的调剖作用，就像把藏在边边角角的小宝藏都给挖掘出来啦。

再说说这个聚合物驱对油滴的“按摩”功效。

油滴在地下待久了，就像人久坐不运动一样，有点懒洋洋的。

聚合物溶液在孔隙里流动的时候，就像给油滴做按摩一样，让它们活动起来，变得更有活力。

这就好比把一个睡眼惺忪的人给彻底叫醒，让油滴们有动力朝着井口跑，这个叫改善流度比的作用。

聚合物驱还像是油藏里的“环保卫士”呢。

它能减少水相的渗透率，就像在水流动的道路上设置了一些小障碍。

这可不是坏事哦，因为这样水就不会像脱缰的野马一样到处乱跑，而是规规矩矩地把油往前推，这就像水和油达成了一种默契，一起朝着采收的目标前进。

有时候啊，油滴在地下就像一群胆小的小动物，它们害怕那些岩石表面的电荷。

聚合物呢，就像一个贴心的保护神，它可以吸附在岩石表面，改变岩石的表面性质，就像给岩石穿上了一层柔软的“防护服”。

油滴就不再害怕了，就像小动物找到了安全的栖息地，然后大大方方地朝着井口流动，这就是聚合物的吸附作用带来的好处。

油藏里的油滴和水就像两个性格迥异的小伙伴。

一、引言聚合物驱油可在水驱基础上提高采收率l0％左右。

聚合物浓度越高，采收率越大；越早转注高浓聚合物，采收率越大。

因此，尽可能采用最高浓度的聚合物，尽可能早地转注高浓聚合物，不仅采收率可大幅提高，而且经济效果越好。

二、聚合物驱油机理聚合物驱油是60年代初发展起来的一项三次采油技术，其特点是向水中加入高分子量的聚合物，从而使其粘度增加，改善驱替相与被驱替相间的流度比，扩大波及体积，进而提高原油采收率。

深入进行聚合物驱的研究，对改善油田开发效果，保持原油稳产，提高原油最终采收率具有重要意义。

1.提高宏观波及系数(Ev)。

聚合物注入地层后，会提高注入水的粘度，降低水相渗透率，使得油层吸水剖面得到调整，平面非均质性得到改善，水洗厚度增加，扩大了水相的波及体积，从而提高宏观波及系数。

2.提高微观驱油效率(Ep)。

只要选择合适的油藏，有正确的注入体系设计，聚合物驱可提高采收率l0％以上。

国内外专家认为，这是由于聚合物在一定注入速度下具有粘弹效应，从而提高了微观驱油效率。

聚合物驱替机理主要有：(1)粘弹性聚合物溶液对孔隙盲端中残余油的拖拉携带。

(2)聚合物溶液对连续油膜的携带机理。

(3)粘弹性聚合物溶液对孔喉处的残余油的携带机理。

(4)聚合物溶液的粘弹性对圈闭残余油的携带机理。

三、聚合物驱油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。

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。

水解度是影响聚物溶液粘度的重要因素，一般水解的聚烯酰胺要比相应未水解的聚丙烯酰胺的况粘度高，这主要是由于已水解分子上的电荷能使聚合物分子的链最大限度展开，并由此提高了溶液的视粘度。

聚合物的浓度也是影响聚合物溶液粘度的一个重要因素。

因为聚合物的浓度越大，被溶解在水中的聚合物分子越多，分子相互缠绕的机会明显增多，聚合物溶液的粘度增加。

1、聚合物溶液的流度控制作用聚合物溶液的流度控制作用是聚合物驱油的重要机理之一，对于均质油层，在通常水驱油条件下，由于注入水的粘度往往低于原油粘度，驱油过程中油水流度比不合理，导致采出液中含水率上升很快，过早地达到采油经济所允许的极限含水率的结果，使得实际获得的驱油效率远远小于极限驱油效率。

向油层注入聚合物的结果，可使驱油过程中的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。

在水驱油条件下，水突破油层后采出液中油的分流量为：该式经简化得出：μoKKroμw KKrw μo KKroλo λw λo fo +=+=KroKrw w o fo •+=μμ11不同油、水粘度比时采出液含水率随水饱和度变化关系曲线50607080901000.40.50.60.70.8含水饱和度，Sw含水率，%2、聚合物溶液的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。

聚合物的调剖作用只有在油层剖面上存在渗透率的非均质状态时才能发生。

对于这类油层，在通常水驱条件下往往发生注入水沿不同渗透率层段推进不均匀现象。

高渗透率层段注入水推进快，低渗透率层段注入水推进慢。

加上注入水的粘度往往低于原油粘度，水驱油过程中高流度流体取代低流度流体的结果，导致注入水推进不均匀的程度加剧，甚至在很多情况下会出现高渗透率层段早巳被注入水所突破，而低渗透率层段注入水推进距离仍然很小的情况，致使低渗透率层段原油不能得到有效的开采。

在不考虑重力影响的前提下，我们可以给出高渗透率层段水突破之前任一注水阶段时两层段间吸水量之比：K1＞K2221121222211112121Kro Krw woKro Krw w oK K oKro K w Krw K o Kro K w Krw K q q ++•=++==μμμμμμμμλλ3、聚合物溶液微观驱油机理传统的聚合物驱油理论认为，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提高原油采收率，聚合物驱并不能增加油藏岩石的微观驱油效率，并认为聚合物驱后残留于孔隙介质中的油的体积与水驱之后相同。

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。

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。

聚合物驱油机理及影响因素研究作者：周易辰王建辉袁莹来源：《科技创新导报》2011年第34期摘要：聚合物驱油在我国已形成大规模的推广和应用。

本文针对二类油层聚驱进行优化，以提高原油采收率和经济效益。

本文介绍了聚驱的发展状况，叙述了聚合物的性质及聚合物驱油机理，揭示了聚合物浓度与采收率的关系。

关键词：高浓聚合物；聚合物驱油中图分类号：TE357 文献标识码: A 文章编号：1674-098X(2011)12(a)-0000-00聚合物驱油可在水驱基础上提高采收率10%OOIP左右。

聚合物浓度越高，采收率越大；越早转注高浓聚合物，采收率越大。

因此，尽可能采用最高浓度的聚合物，尽可能早地转注高浓聚合物，不仅采收率可大幅提高，而且经济效果越好。

1 聚合物驱油机理聚合物驱油是60年代初发展起来的一项三次采油技术，其特点是向水中加入高分子量的聚合物，从而使其粘度增加，改善驱替相与被驱替相间的流度比，扩大波及体积，进而提高原油采收率。

深入进行聚合物驱的研究，对改善油田开发效果，保持原油稳产，提高原油最终采收率具有重要意义[2]。

（1）提高宏观波及系数（）。

聚合物注入地层后，会提高注入水的粘度，降低水相渗透率，使得油层吸水剖面得到调整，平面非均质性得到改善，水洗厚度增加，扩大了水相的波及体积，从而提高宏观波及系数。

（2）提高微观驱油效率（）。

只要选择合适的油藏，有正确的注入体系设计，聚合物驱可提高采收率10%以上[3]。

国内外专家认为，这是由于聚合物在一定注入速度下具有粘弹效应，从而提高了微观驱油效率。

聚合物驱替机理主要有：①粘弹性聚合物溶液对孔隙盲端中残余油的拖拉携带。

②聚合物溶液对连续油膜的携带机理。

③粘弹性聚合物溶液对孔喉处的残余油的携带机理。

④聚合物溶液的粘弹性对圈闭残余油的携带机理。

2 聚合物驱油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[2]。

聚合物驱油在G271长8油藏的应用姬塬油田G271 区块为中含水期的超低渗透油藏，平面及剖面存在水驱动用程度不均、油藏含水上升快以及油井见水原因复杂等问题，常规调驱方法有效率低、有效期短。

鉴于此，以G271区为先导试验区，系统研究了特低渗油藏聚合物驱油的调驱机理、最优工艺参数。

根据现场试验微球球调驱的最优粒径为50nm。

研究结果可为鄂尔多斯盆地及类似超低渗油藏后续调驱提供指导。

聚合物驱油是一种性能优良的高分子材料，可以有效地改善水驱平面及剖面上的矛盾，提高水驱效率。

标签：物性差;工艺参数;水驱效率1.油藏开发矛盾1.1油藏非均质性强平面上：渗透性差异大，整体属于中等非均质性。

渗透率高值区主要沿北西～南东向或南北向呈椭圆状、透镜状分布，平面水驱具有明显的方向性。

纵向上：水下分流河道和河口坝沉积，两种成因砂体在纵向上相互叠置，发育正、反韵律层或高低渗透段交替出现的复合韵律，存在优势通道。

1.2剩余油分布复杂平面上，裂缝主向水淹，侧向注水见效困难，局部储量失控;纵向上，各低渗透层无法得到有效动用，剩余油富集，采出难度大。

2019年测试结果显示均匀吸水比例仅为38.5%。

2.聚合物驱油机理2.1聚合物驱油原理所谓聚合物驱，指的就是往注入水中添加一定量的高分子可溶聚合物，以此来提高水相粘度，降低水相有效渗透率，使得油水速度比变大，进一步增大波及系数，最终增加采收率的技术方法。

聚合物驱的主要原理就是增加注入水的粘度，增加油与水的速度之比，通过平面绕流以及纵向调剖作用增加注入水在油层中的波及体积，提高其微观驱油效率，最终达到提高采收效率，增强作业效果的目的。

2.2两种驱油聚合物基理2.2.1聚合物微球（聚丙烯酰胺）聚合物微球进入地层后，由于微球颗粒的存在使得其仅能够顺利进入大孔道，从而实现对优势渗流通道的有效封堵。

聚合物微球能够选择性地封堵水驱优势通道，改善平面及纵向水驱效果，其主要调驱机理表现在聚合物微球具有良好的封堵性、膨胀性和滞留性。

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。