提高原油采收率原理EOR第四篇 章聚合物驱.ppt

第四章 聚合物驱; 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。;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。; 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 ;降低了水油的流度比－提高了波及系数－提高了采收率;一、增粘机理;第二节 聚合物驱提高采收率的作用原理;二、降低渗透率机理;聚合物分子可通过架桥而滞留在喉道处－降低KrW;第二节 聚合物驱提高采收率的作用原理;第二节 聚合物驱???高采收率的作用原理;第二节 聚合物驱提高采收率的作用原理;根据流变性实验证明驱油用的聚合物溶液具有粘弹流体的特性。 在亲水岩心中,具有粘弹性的聚合物溶液可以驱动盲端中的可动残余油。 具有相同粘性的牛顿流体和粘弹流体的最终采收率不同，水驱后再聚合物驱替的最终采收率高于水驱后再甘油驱替的最终采收率,粘弹流体的驱油效率高于粘性流体. 粘弹性聚合物溶液均会降低各类水驱残余油量,残余油是被聚合物溶液携带出来的,而不是推出来的。粘弹性越大,携带出的残余油量越多,驱替效率越高。;聚合物溶液提高驱油效率的原因是聚合物溶液是粘弹性流体，弹性又具有很多不同的表现形式 有后面的液体可以推前面的液体，同时还有拉动侧面及其后面液体的作用，这是因为溶液中长链聚合物分子是相互缠绕的，一个分子要动，前后左右的分子都得动（整体移动），即可产生“海绵胀缩现象” 有法向力，主要反映流体拉动侧面液体的力 有拉伸粘度和拉伸力，可以抽丝，主要反映前面的液体拉动后面液体的力; 因此聚合物可以大幅度的提高非均质性较严重的油层的采收率。一般来说，聚合物驱比水驱提高采收率6%~13%。;聚合物溶液的前后需注入淡水段塞（盐敏作用）;第三节 阻力系数与残余阻力系数;二、残余阻力系数;聚合物溶液的残余阻力系数反映了聚合物溶液在岩石孔隙介质流动过程中对岩石渗透率造成的永久损失； 同时，反映了聚合物溶液调整吸水剖面的能力，数值越高，表明聚合物溶液改善油层非均质性、堵塞高渗透层的能力越强。 ;表4-1 聚合物的阻力系数;阻力系数-与增粘作用和降低渗透率有关； 残余阻力系数-只与减低渗透率有关。;筛网系数：;参数匹配;第四节 聚合物驱用聚合物;驱油用HPAM具有以下基本特征： 高分子量：一般驱油用HPAM的分子量为1千万到几千万； 多分散性：HPAM的分子量具有不均一性，是分子量不等的同系聚合物的混合物； 几何结构多样化：聚合物的几何结构有直链线型、支型线型和体型三种形态； 物化性能稳定：HPAM具有稳定的化学性质和特殊的物理性能，以满足驱油的要求。;HPAM HPAM的分子式为;一、HPAM溶液的粘度;浓度一般800-2000mg/L;温度一般不高于90℃。;水解度一般选择20-30%;PH值增大→有利于分子中的-COOM基团电离生成-COO-→高分子带有更多的负电荷→分子在溶液中更舒展→溶液粘度增加 ; 1、剪切应力：τ 液流中各层的流速不同，故层与层之间必然存在着相互作用。由于液体内部内聚力的作用，流速较快的液层会带动流速较慢的相邻液层，而流速较慢的液层又会阻碍流速较快的相邻液层。这样在流速不同的各液层之间会发生内摩擦作用，即出现成对的内摩擦力(即剪切力)，阻碍液层剪切变形。;剪切应力τ：流体单位面积上的内摩擦力。 ;2、牛顿粘度和表观粘度 牛顿内摩擦定律 ： 剪切应力（单位面积的摩擦力）与剪切速率γ成正比，其比例系数为μ。 ; 符合牛顿内摩擦定律的流体叫牛顿流体。水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等均为牛顿流体。 不符合牛顿内摩擦定律的流体叫非牛顿流体。 高分子聚合物的浓溶液和悬浮液一般为非牛顿流体。大多数钻井液为非牛顿流体。 对于非牛顿流体： ;第四节 聚合物驱用聚合物;HPAM 溶液在孔隙介质中的流变曲线分为5个区;实测的HPAM溶液在岩心中渗流的流变曲线 （3个区：假塑性区、极限剪切区、胀流区）;在孔隙介质中HPAM溶液的渗流在胀流区：垂直方向受到压缩-剪切流动；水平方向受到拉伸-拉伸流动。;;先通盐水：;实质： 所有直径小于聚合物分子等效直径的那些孔隙都是不可入孔隙，15~35%。 影响因素：