聚合物驱油效果的影响因素分析
第十一章聚合物驱油动态特征及影响因素
第十一章聚合物驱动态特征及影响因素888669610.67.169.226第一节聚合物驱动态变化特征一、聚合物驱动态变化特征1、注入压力和注入能力的变化注入压力的变化是聚合物驱过程中最早显现的一个特征。
由于增加了注入水的粘度，以及聚合物在油层孔隙中的吸附捕集，注入井周围油层的渗透率下降较快，导致注入初期注入压力上升较快，与注聚合物前相比最高上升2～5MPa。
随着聚合物的注入，近井地带的聚合物吸附达到平衡，渗流阻力趋于稳定或缓慢上升。
这表明，聚合物在油层中的传播能力好，不会发生堵塞问题。
由此，可以早期判断聚合物与油层的配伍性及注入方案的合理性。
转入后续注入顶替水驱替时，注人压力稍有下降，但仍比注聚合物前高1～3MPa，直到再稳定（图11-1）。
由于注入压力的升高，注入水粘度增加，渗流阻力增大，注入能力下降。
初见效期比吸水指数下降较快，明显见效期比吸水指数保持平稳稍有降低，与注聚合物前相比约下降1/3～1/2。
但后续注水突破油井后，比吸水指数逐步上升，至见效末期比吸水指数保持平稳或略有上升（图11-2）。
孤岛、孤东及胜一区聚合物驱试验测试资料同样也表明了这一规律，注聚合物溶液与注水时相比，启动压力上升，注人能力下降1/3左右。
3个试验区启动压力平均上升1.67MPa左右，比吸水指数下降1/4或2/3（表11-1）。
图 11-1 孤岛油田中一区Ng3聚合物驱先导试验注入压力变化曲线图 11-2 孤东油田七区西注聚合物扩大试验区比吸水指数变化曲线表 11-1 先导试验注入井指示曲线测试结果对比2、产液能力的变化已经进行的聚合物驱矿场实施项目，一般都表现出在聚合物驱过程中油井流压降低、产液能力下降的现象。
这是由于聚合物溶液注入地层以后，由于驱替剂粘度的增加，改善了水驱时不利的流度比，降低了驱油剂的流度，导致渗流阻力增大，使地层供液能力低于水驱供液能力。
特别是在高含水阶段，由于油井含水降低，从而大幅度地降低产液指数。
聚合物驱采油
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。
浅谈聚合物驱油的影响因素
素 有 注 入 浓 度 、注 入 时 机 、 聚合 物 用 量 等 ， 聚 时 机 越 早 聚 合 物 驱效 果 越 好 。 注
参考文献 ：
层厚 度增 加 而 增 大 。 另 外 由 于 垂 向 非 均 质性 的存 在 ， 合 物 注 入 后 ， 可 以 自动 聚 其
调节 高低 渗部 位 的 吸 液 量 比 例 ，层 间 调
４ ７５ ５ ５ ６２５ ｇ Ｐ ）时 的 聚合 物 ３ ．、２ 和 １．ｍ ／ Ｖ Ｌ・
驱 效 果 。 果 表 明随 着 聚 合 物 用 量 增 加 ， 结
二 、 开发 历 史 因 素 对 驱 油 效 果 的 影
响
吨 聚 合 物 增 油 量 有 所 下 降 。聚 合 物 驱 提
高 采 收率 值 逐 渐 增 加 。
度的减小 ， 水下降幅度减小。 含
三 、 产 因素 对 驱 油 效 果 的 影 响 生 注入 浓度影 响聚合 物溶液 黏度 ， 从 流 度 比的 角 度 看 ， 聚合 物 溶 液 黏 度 增 加 就 等 于 降 低 了 原 油 黏 度 。聚 合 物 段 塞 的
３影 响 聚合 物 驱 效 果 的 主要 生 产 因 ．
浅谈聚合物驱油的影响因素
高 浩
（ 庆 油 田有 限责 任 公 司 第 四采 油 厂 第 三 油 矿， 大 大庆 １３ ０ ） ６０ ０
【 摘
要】 聚合物驱油 简称聚驱 ， 它是在水中加入聚合物 ， 增加水 相黏度 ， 改善油水 流度比 ， 达到提高采收率的 目的。聚
驱作 为提高采收率的一种有效措施 ， 已经得到了广泛应用 ， 但对于它的某 些理 论和机理仍然还未认 识清楚 ． 从而影响到
化 规 律 有 较 大 的影 响 。 随着 聚驱 控 制 程
聚合物驱油效果及其影响因素的实验研究
根 据 人 造 岩 心 与 油 层 几 何 特 性 的 相 似 匣则 ， 结 合 国 内外 岩 心 制 作 的 经 验 ， 心 几 何 尺 寸 并 岩 选 定为 ：
长 度 ×宽 度 × 高 度 一 ３ ｃ × ３ ６ ｍ ×６ ｍ ２ｍ ．ｃ ｃ 其 中 各 层段 的 厚 度 均 为 ２Ｃ Ｉ １。 Ｔ
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第 ２卷
第 ４朝
卢祥 国等 ： 合物 驱 油 教 果 及 其影 响 困 索 咐实 验 研 究 聚
３
物在 不 同浓度下 的 粘度数 据 。
表 ２ 聚 古物 主 要 畅 陛指 标
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、
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工 业 性 试 验 区 中 的 北 一 区 ６ ４和 北 一 区 ６ ２ Ｐ２ Ｐ ８两 井 取 得 的 产 出液 经 沉 淀 、 离 和 过 滤 而 获取 。 测 试 产 出水 的 分 经
粘 度 、 合 物 浓 度 见 表 ４ 聚 。 聚 合 物 物 性 鸯 数 删 试 方 法 是 ： 粘 度 ： ５ ｃ下 用 布 ① ４ 氏粘 度 计 ＵＬ 测 共 、 ６转 ／ ； 浓 度 ： 粉 一 化 镉 比色 分 ② 淀 碘
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、 毛
卢 样 国 ， 振 环 ， 文华 ， 合龙 聚 合 物驱 油 效 果 爰 其影 响 因 素 的 实验 研 究 ． 气采 收 率 技 术 ，９ ５， 高 闫 宋 油 １９ ２
摘要
丰 文从 大 ｌ 田油 层 ！ 走油 均质 特 点 出发 ． 计 并 制 作 了非均 质 油 层 物 理 模 型 ， 用 它进 行 了景 设 运
聚合物驱油效果影响因素分析
石油工程化 工 设 计 通 讯Petroleum EngineeringChemical Engineering Design Communications·24·第45卷第11期2019年11月二十世纪七十年代，聚合物驱油实验，在我国东北特大型油田大庆取得了可喜的效果。
据统计。
我国已成为世界上使用聚合物驱油提高采收率的最大国之一。
可以说，聚合物驱油技术正成为维系我国石油高产量不可忽视的一门技术，为我国能源保障提供了技术支持。
然而，当聚合物进入地层后，在外界条件的改变下，聚合物自身的稳定性、抗盐性、抗温性等就会对聚合物的驱油效果有较大影响。
例如：地层水的矿化度较高，可导致聚合物的黏度降低，增加聚合物的注入量，从而增加施工成本，不利于聚合物驱油的应用。
因此，聚合物驱油技术也面临着众多的影响因素。
1 聚合物驱油原理聚合物驱油提高原油采收率是指向地层中注入部分水解的，相对分子质量较大的化学聚合物，以期达到加大地层中水相的黏度，进而控制地层中水相渗透率，改善原油和地层水的流度比。
聚合物驱油提高采收率的作用机理主要通过加大黏度和降低渗透率实现。
1.1 加大黏度地层中水与分子量较大聚合物混合使原本的水相黏度增加，水相的流动阻力加大，改善了水与原油的流度比值，指进和舌进现象减弱，原油的波及系数进一步提高，从而提高了原油的采收率。
聚合物为什么能加大地层水相的黏度，其原因是水溶性高分子聚合物，其具有以下结构特点：①都是线性的高分子，分子量很大，重复链节很多且错综复杂；②在链存在亲水基团，如-COONa ，-SO 3Na ，-OH ，亲水基团在水中都是溶剂化的，使高分子外有一由溶剂化 水所形成的“水鞘”，增加了相对移动的内磨擦力；同时，离子型亲水基团在水中解离，产生许多带电性相同的链节，它们互相排斥，聚合物分子彼此分开更加舒展，因而有更好的增黏能力。
1.2 降低水相渗透率注入地层中的聚合物分子使水相黏度加大，水流动能力减弱，改善了油水的流度比，因而使原油采收率得到提高。
聚合物驱效果影响因素敏感性分析
聚合物驱效果影响因素敏感性分析摘要：不同影响因素对聚合物驱效果影响程度存在较大差异，应用数值模拟手段研究了油藏地质因素、开发因素和注聚参数等参数对聚合物驱效果的影响。
结果表明，反韵律模型的采出程度要好于正韵律模型和复合韵律模型；在渗透率级差较小、注聚时机较早、合理的注聚浓度和段塞体积等条件下，聚合物驱效果较好。
并利用灰色关联分析的方法计算了各影响因素对的关联度，得出影响因素敏感性大小，确定出影响聚合物驱效果的主要因素。
关键词：聚合物驱影响因素数值模拟灰色关联分析聚合物驱作为一种主要的化学驱提高采收率方法已在国内有较大范围的推广[1]。
但是统计发现，聚合物驱见效程度参差不齐，聚合物驱油效果是各种影响因素共同作用的结果，然而有关聚合物驱影响因素对聚驱效果影响程度的评价却很少[2，3]。
本文利用油藏数值模拟与灰色关联分析相结合的方法聚合物驱效果影响因素进行了敏感性分析，得出了聚合物驱各影响因素影响程度的相对大小，对聚合物驱决策及效果评价提供了必要的数据参考[4，5]。
一、地质模型的建立依据胜利油田已实施的聚合物驱项目的油藏地质特点，以胜坨油田一区沙二1-3开发单元为实际模型。
油藏埋深1973.2m，有效厚度为10.8m，平均孔隙度为29.0%，平均渗透率为1.2μm2，原始地层压力为20.2MPa，饱和压力为12.0MPa，原始汽油比为43m3·t-1，地层原油体积系数为1.12，地层水体积系数为1，地层原油粘度为25mPa·s，地面原油密度为0.91g·cm-3，地层水密度为1g·cm-3，原始含油饱和度为70%，不可及孔隙体积为0.18，残余油阻力系数为2，最大吸附量为160μg·g-1。
数值模型网格取57×57×3（X×Y×Z），X、Y方向网格步长取20m，每层3.6m，采用五点法注采井网（除考虑井网影响时），利用eclipse软件研究不同因素对聚驱效果的影响，先水驱再聚驱然后进行后续水驱，含水回升至98%时，对计算结果进行分析。
4聚合物条件对聚合物驱的影响
聚合物条件对聚合物驱的影响
1 聚合物浓度及用量对原油采收率的影响
一定程度下，聚合物浓度越大，溶液的粘度越高,驱油效果应该越好。
一般情况下高浓度聚合物驱油效果确实要优于低浓度聚合物浓度。
2 聚合物相对分子量的影响
较高分子量的聚合物具有较强的粘弹性，这样就扩大力量聚合物驱的波及体积和提高聚合物驱油效率，因此在一定范围内聚合物的相对分子量越高，其原油采收率提高值也就越大。
3 转注时机的影响
转注时机包括不进行水驱直接进行聚合物驱，由水驱后不同阶段转为聚合物驱。
水驱前，及水驱后不同阶段对应的含水率逐渐升高。
一般情况下相同浓度的聚合物驱，注入时间越早，原油采收率提高值就越大。
4 不同井网条件的影响
由于油藏平面非均质性严重，井距越大，井间非均质性越严重，而聚合物驱可以有效降低井间非均质性，所以在控制范围内，井间距离越大，波及效率越高，原油采收率提高值也就高。
5 残余阻力系数的影响
残余阻力系数是聚合物溶液注入油层前后水的流动度之比，表征吸附和捕集在岩石孔道中的残留聚合物分子对水流动的抑制能力。
在聚合物驱时,滞留在岩石孔道中的聚合物能降低渗透率改变水流通道作用，残余阻力系数增加驱油效率也就增加，原油采收率提高值则变大。
高浓度聚合物驱油机理及影响因素分析
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。
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聚合物驱油效果的影响因素分析
聚合物驱已广泛应用于油田，已成为一种提高高含水油田常用油采的技术。
它可以改善储层的非均质性，也可以利用其粘弹性效应来提高驱油效率。
本文简要介绍了聚合物溶液的特性和驅油原理，分析了影响聚合物驱油效果的因素。
供相关人员参考，为今后提高油田聚合物驱油效率提供指导。
标签：聚合物驱油
随着科学技术的飞速发展，人们越来越重视石油工程的发展。
然而，随着油田的不断的被采掘，特别是在高含水期，油田的各项指标将会减少。
如何经济有效地开采是一个非常重要的问题。
聚合物驱是一种提高化学驱油采收率的可行技术，普遍的应用于各种油田。
随着注入聚合物尺寸的扩大，已经暴露出一些问题，都对油田的采收率产生一定负面的影响，因此对于聚合物驱油的影响因素的研究和其应用技术进行分析是十分必要的。
1 聚合物溶液的特性
1.1 流变特性
聚合物的流变学是指在其流动期间变形的性质，尤其是当施加外力场时流速或压力差与溶液粘度之间存在关系时。
正是由于聚合物的形态变化造成聚合物溶液的性质发生变化。
在传统的驱油原理中，认为提高驱油效率的主要原因是聚合物的粘度特性。
然而，事实上，在聚合物驱的过程中，聚合物溶液的流变性质也直接影响驱油效果，不仅如此，还影响其渗透特性。
无论是评估聚合物的驱油效果??还是预测井的生产率，都必需在渗滤过程中研究聚合物溶液的流变性质。
1.2 高粘性
聚合物的高黏性也是它的主要特性之一，由于聚合物的分子所占体积较大，它拦阻了介质的自由运动，大分子的溶剂化结合了大量的自由液体，因此溶液中的大分子链以规则的松散线呈现。
流动阻力增加，并且当聚合物溶液达到特定质量浓度时，大分子之间的相互作用力增加了溶液的流动阻力。
1.3 粘弹特性
粘弹性流体与粘性流体不同。
除去外力后，弹性流体的形态可以完全恢复，只有粘弹性流体可以局部回收，粘性流体不能回收。
粘性流体在外力作用下会在相同方向上发生位移或变形，弹性流体和粘弹性流体也会产生垂直于外力方向的力，即法向力。
法向力使得粘弹性流体的所有方向上的应力不等待，从而产生法向应力差。
2 聚合物驱油原理
所谓聚合物实际上就是一种加入水中增大水粘粘度的物质，以此降低油水流度比，提高波及系数。
首先，从聚合物的流变性可以看出，聚合物加入水中后，明显的增大了水的粘度，并且水的粘度与聚合物的浓度成正比，另外，聚合物容易吸附在亲水岩层表面，注入水从吸附层表面穿过时，吸附层薄膜膨胀，而油与吸附层接触吸附层薄膜则不会膨胀，所以使用聚合物可以在含油饱和度很低的油层中明显使水的流动度降低，增加波及系数，提高原油的采收率。
其次，由于主流方向的聚合物溶液具有较高的粘度和吸附性，能够降低水相渗透率，流速相对于水驱减弱，而在两侧方位上聚合物溶液浓度较低，则聚合物驱主流线相比两侧的压力梯度大于水驱，所以能够有效的抑制注入液突进、扩大波及效果。
再次，由于成层非均质油层的层间渗透率差异过大，需要向油层注入高浓度的聚合物溶液，聚合物溶液进入高渗透层使其流动的阻抗增加，再注水使水进入低渗层，能够有效的推进低渗层的油水前缘。
3 聚合物驱油效果主要影响因素
3.1 原油粘度
上文中提到，聚合物驱油的基本原理是增加原油的流动度，扩大波及体积，从而提高采收率。
当原油粘度大于40MPa·s时，聚合物驱所增长的采收率与原油粘度成反比，反之，当原油粘度小于40MPa·s时，聚合物驱所增长的采收率与原油粘度成正比。
其中最理想的原油粘度为2～40MPa·s，并且目前我国大多数的驱油项目都在这个范围内，最大不超过80MPa·s。
3.2 油藏含水率
通常聚合物驱开始前的地层含水率与采收率的提高程度成反比，我们一般情况下所说的的采收率提高值是水驱含水率达到98%后再进行聚合物驱提高的采收率，提高的范围在2%到11%之间。
如果含水率从98%此后再提高1%的含水率，则又会有6%～8%的地质储量被采出。
3.3 高渗透率的夹层
由于聚合物会被大量吸入高渗透层的夹层，这样不仅会减少聚合物的纵向波及效率也会降低聚合物体积的波及效率。
水驱采收率与夹层的渗透性成反比，也就是说中间层的厚度越大，下降的速度越快。
在中渗透层和低渗透层中，夹层渗透率会对油层的采收率会在一定程度上受到夹层渗透率的影响，尤其在低渗透层段的影响最为明显。
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