聚合物驅(qū)油機(jī)理

1、精選文檔1、聚合物溶液的流度把握作用聚合物溶液的流度把握作用是聚合物驅(qū)油的重要機(jī)理之一，對于均質(zhì)油層，在通常水驅(qū)油條件下，由于注入水的粘度往往低于原油粘度，驅(qū)油過程中油水流度比不合理，導(dǎo)致采出液中含水率上升很快，過早地達(dá)到采油經(jīng)濟(jì)所允許的極限含水率的結(jié)果，使得實際獲得的驅(qū)油效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于極限驅(qū)油效率。向油層注入聚合物的結(jié)果，可使驅(qū)油過程中的油水流度比大大改善，從而延緩了采出液中的含水上升速度，使實際驅(qū)油效率更接近極限驅(qū)油效率，甚至達(dá)到極限驅(qū)油效率。在水驅(qū)油條件下，水突破油層后采出液中油的分流量為： 該式經(jīng)簡化得出：2、聚合物溶液的調(diào)剖作用 調(diào)整吸水剖面，擴(kuò)大波及體積，是聚合物提高采收率的另一項重

2、要機(jī)理。由于在聚合物的調(diào)剖作用下，油層水淹體積的擴(kuò)大，將在油層的未見水層段中采出無水原油。這就是說，油層水淹孔隙體積擴(kuò)大多少，采出油的體積也就增加多少。聚合物的調(diào)剖作用只有在油層剖面上存在滲透率的非均質(zhì)狀態(tài)時才能發(fā)生。對于這類油層，在通常水驅(qū)條件下往往發(fā)生注入水沿不同滲透率層段推動不均勻現(xiàn)象。高滲透率層段注入水推動快，低滲透率層段注入水推動慢。加上注入水的粘度往往低于原油粘度，水驅(qū)油過程中高流度流體取代低流度流體的結(jié)果，導(dǎo)致注入水推動不均勻的程度加劇，甚至在很多狀況下會消滅高滲透率層段早巳被注入水所突破，而低滲透率層段注入水推動距離仍舊很小的狀況，致使低滲透率層段原油不能得到有效的開采。在不考

3、慮重力影響的前提下，我們可以給出高滲透率層段水突破之前任一注水階段時兩層段間吸水量之比： K1K23、聚合物溶液微觀驅(qū)油機(jī)理 傳統(tǒng)的聚合物驅(qū)油理論認(rèn)為，聚合物驅(qū)只是通過增加注入水的粘度，降低水油流度比，擴(kuò)大注入水在油層中的波及體積提高原油采收率，聚合物驅(qū)并不能增加油藏巖石的微觀驅(qū)油效率，并認(rèn)為聚合物驅(qū)后殘留于孔隙介質(zhì)中的油的體積與水驅(qū)之后相同。經(jīng)過幾年的室內(nèi)試驗爭辯發(fā)覺，聚合物驅(qū)不僅能夠擴(kuò)大波及體積，而且能夠提高驅(qū)油效率。我們知道水驅(qū)開采時，由于油層的非均質(zhì)性，注入水往往波及不到相對滲透率較低的油層部位，成為未波及水驅(qū)的剩余油；在注入水波及到的油層，由于巖石表面潤濕性和毛細(xì)管液阻效應(yīng)的存在，水

4、驅(qū)后還存在著大量的殘余油。這些殘余油以簇狀、柱狀、孤島狀、膜（環(huán)）狀、盲狀的形態(tài)滯留在孔隙介質(zhì)中。那么，聚合物驅(qū)能否把這些殘余油驅(qū)動呢？爭辯表明：聚合物溶液存在著粘彈性，在水驅(qū)過程中，表現(xiàn)了三種粘度，即本體粘度、界面粘度、拉伸粘度。在這三種粘度的共同作用下，聚合物驅(qū)不僅可以提高波及系數(shù)，而且還可以提高水波及域內(nèi)的驅(qū)油效率。其提高驅(qū)油效率的機(jī)理表現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 本體粘度使聚合物在油層中存在阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)，是驅(qū)替水驅(qū)未波及剩余油和簇狀殘余油的主要緣由。聚合物溶液本體粘度的增高，加上其彈性作用，改善了水油流度比和水驅(qū)前緣，可以驅(qū)替出水驅(qū)未波及剩余油和簇狀殘余油。（2）界面粘度使聚合

5、物溶液在多孔介質(zhì)中的粘滯力增加，是驅(qū)替膜狀、孤島狀殘余油的主要機(jī)理： 殘余油與流過其表面的驅(qū)替液之間的粘滯力可用下式表示： dv/dzr式中： 兩相流體間的粘滯力； dv/dz兩相流體的界面速度梯度； r兩相流體間的界面粘度。l 聚合物溶液與殘余油之間的界面粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于注入水與殘余油間的界面粘度值。聚合物溶液粘度的增加，是由于聚合物分子中含有很多親水基團(tuán)，這些親水基團(tuán)在聚合物分子外形成的“水鞘”，增加了相對移動的內(nèi)摩擦力。同時，上述基團(tuán)在水中解離，產(chǎn)生很多帶電符號相同的鏈節(jié)，這些鏈節(jié)相互排斥，使聚合物分子線團(tuán)在水中更加伸展，因而有更好的增粘力量。因此，聚合物溶液在多孔介質(zhì)內(nèi)的滲流過程中，其粘度值要比用粘度計測量的視粘度高很多倍。由于聚合物的加入使油水界面粘度顯著增加。l 聚合物溶液在毛細(xì)管管壁四周的速度梯度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水在其上的速度梯度。由于聚合物溶液是非牛頓粘彈性流體，在巖石孔道中的流場分布與水截然不同，在相同平均流速下，聚合物溶液與油的界面速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水與油界面的速度。（3） 拉伸粘度使聚合物溶液存在粘彈性，是驅(qū)替盲狀殘余油的主要緣由。柔性聚合物分子在應(yīng)力作用下將產(chǎn)生形變，其彈性又會使其恢復(fù)、收縮，因此，當(dāng)具有粘彈性的柔性聚合物溶液通過多孔介質(zhì)時，既存在著剪切流淌，也存在著拉伸流淌。特殊是聚合物分子在流經(jīng)孔道尺寸變化處時，