聚合物驱采油
【采油PPT课件】聚合物驱油基础知识
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聚合物用量（PV.mg/L）
喇南一区中心井含水与聚合物用量关系
40
产 油
30 (104t)
年产油 比例 累积产油
33.8
26.74 24.4
31.15
33.07
34.50
40
年 产 油 比 30 例
（％）
20
10 2.38
0 0
19.3 18.33
11.67 8.42
喇南一区油层注聚前后流度变化
试验 区块
一区葡 I1-2
流动 系数
872
注聚前
吸水厚 流度 度(m) (k/μ)
14.8 58.7
流动 系数
注聚后
吸水厚 度（m）
流度 (k/μ)
k/μ下 降幅度 （%）
144
14.8
9.7
82.2
油井生产压差放大，产液指数下降
生产
10.0 8.0
6.07
6.75
7.08
压差
6.0 4.0 3
3.77 3
生产压差放大4.26MPa
2.0 0
150
300
450
600
750
产液 指数
4.0 3.5 3.37 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
0
3.76 2.6
150
产液指数下降幅 度62.7%
1.49
1.38
1.4
300
450
600
喇南一区生产压差、产液指数变化曲线
粘7 度
6
5
4
3 20
聚合物驱提高采收率的技术及应用
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。
油田聚合物驱油原理
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。
- 1 -。
聚合物驱油技术
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。
石油工程技术专业《1.4.2.2聚合物驱采油参数的概念及计算》
聚合物驱油采出参数1.区块累积采聚量区块累积采出聚合物量用区块逐月采出聚合物量之和表示，单位：t。
2.区块聚合物驱累积增油量区块内聚合物驱目的层逐月增油量之和表示，单位：104t。
采用数值模拟的方法预计区块假设采用水驱至含水到98%时的累积产油量〔考虑新井投产和措施改善水驱效果的影响〕，再计算出聚合物驱结束时区块的实际累积产油量，两者相减的差值，就是聚合物的累积增油量。
3.聚合物驱最终开采指标的计算〔1〕吨聚合物增油量根据区块内聚驱目的层累计增油量和累计注入聚合物干粉量之比，单位：t/t。
〔1〕式中Q PT——吨聚合物增油量，单位：t/t；——区块内聚合物目的层累计增油量，104 t ；——区块内聚合物目的层累计注入聚合物干粉量，t。
注：聚合物干粉用量是指参加溶液中的聚合物干粉量，而不是商品量。
因此，必须准确地化验出商品聚合物的纯度。
〔2〕区块内聚合物驱目的层采出程度根据区块内聚合物驱目的层累计采油量和地质储量计算，单位：%。
〔2〕式中——区块内聚合物目的层累计采油量，104 t；——区块内聚合物目的层地质储量，104 t。
〔3〕区块内聚合物驱目的层阶段提高采收率根据区块内聚合物驱目的层累计增油量和地质储量计算，单位：%。
〔3〕式中——区块内聚合物目的层累计增油量，104 t；——区块内聚合物目的层地质储量，104 t。
〔4〕累积节约用水量累积节约用水量=用水驱结束时的注水孔隙体积倍数〔数值模拟计算〕-聚合物驱结束后的实际注水孔隙体积倍数。
〔5〕经济效益评价一般采用投入产出增油量法。
计算出总投入费用，主要是聚合物干粉的费用。
再计算总收入费用，主要是增产原油收入和节约水量收入。
总收入减去总投入就是经济效益。
油田用聚合物驱油剂相关知识
● 聚合物驱( Polymer Flooding )
聚合物驱以聚合物水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
● 聚合物驱( Polymer Flooding )
•
聚合物是一大类高分子物质的总称。用于提高原油 采收率的聚合物，包括黄原胶(生物聚合物)、水解聚丙 烯酰胺、丙烯酸与丙烯酰胺的共聚物、羟乙基纤维素 、硬葡萄糖等。 • 聚合物驱油以其成本低廉、能够大幅度提高油速 度与开采效益、注入工艺简单等多项优势而得到重视 和应用。
溶液推出来的，而是被拉出来的。
驱替孔隙滞留区中残余油
——取决于流体在盲端、孔喉中的流动特性
(a) Re=5×10-5
We=0
(b) Re=5×10-5
采收率是注入驱油剂的体积波及系数与驱油效率的乘积
提高采收率的方向
第一，通过增加流体的粘度、降低流度比以提高波及
系数；
第二，通过改变岩石的润湿性、减少毛细管的液阻效 应、减小界面张力或者消除工作剂与原油间的界面效 应以提高驱油效率。
1.1 波及系数 所谓波及系数是指驱油剂所波及（驱替）到的油层体 积与整个含油（油藏）体积的比值。
缠绕+亲水基团的溶剂化+离子型聚合物的解离
2、降低渗透率机理
聚合物可通过减小水的有效渗透率，降低水油流度比，从而提高波及系数。 聚合物之所以能减小水的有效渗透率，主要由于它可在岩石孔隙结构中产生滞 留。 （1）吸附 吸附是指聚合物分子通过色散力、氢键或其他作用力在岩石表面所产生的浓 集。 （2）捕集 聚合物分子在水中所形成的无规线团的半径虽小于喉道的半径，但是它们可
许多学者认为，聚合物溶液在多孔介质中的粘弹效应引
聚合物与采油综述
2.
驱油用聚合物产品
①部分水解聚丙烯酰胺（HPAM)由丙烯酰胺 单体引发聚合而成的水溶性链状聚合物 ②黄原胶，由淀粉经黄单孢杆菌发酵代谢而 成的多糖 ③部分水解聚丙烯腈(HPAN) ④羧甲基纤维素及羟乙基纤维素 ⑤ 阴阳非离子三元共聚物 ⑥疏水缔合聚合物
3.作用机理
聚丙烯酰胺在碱性条件下会水解生成部分水 解聚丙烯酰胺。由于其链节间的静电斥力， 可使蜷曲的高分子变得松散起来，具有更好 的增粘能力。
⑥良好的注入性——在保证具有良好的流度 控制能力的前提下，聚合物溶液的注入压力 不应过大。 ⑦良好的环保特性——不会造成对油藏和环 境的污染。 ⑧来源广、价格低——这是聚合物驱能够实 现大规模工业化应用的必要条件。
聚合物与采油
石工11-11 刘磊
1聚合物驱油机理 2驱油常用的几种聚合物 3聚合物作用机理 4聚合物本身因素对采收率的影响 5影响聚合物粘度的因素 6提高采收率对聚合物性能的要求
1、聚合物驱油的机理 聚合物溶液的流度控制作用是其驱油的重要机 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
4.影响采收率的因素
ห้องสมุดไป่ตู้
5、影响聚合物溶液粘度的主要因素 1 温度 2 酸碱度 3 压力 4 矿化度 4 搅拌速度和搅拌时间 5 其他因素
浅述聚合物驱采油技术
浅述聚合物驱采油技术摘要：聚合物驱就是使用聚合物作为添加剂，增加水的粘度、改善水油流度比，从而提高波及系数，达到提高原油的采收率的目的。
近几年的聚合物驱工业化推广应用使它已成为胜利油区有效的提高采收率的三次采油技术之一。
但经研究表明，虽然聚合物驱油能比水驱油较大幅度地提高原油的采收率（6～12%），但即使在聚合物驱之后也只能采出原始地质储量的40～50%。
也就是说，仍有大约一半或以上的原油留在地下未被采出。
关键词：聚合物驱；采油一、引言在聚合物驱之后，还必须研究采取其它方法进一步提高原油的采收率。
聚合物驱试验结果表明，聚合物驱实施结束后，仍有50%～60%的原油残留在地层中，地层中的剩余油仍然很丰富。
如果能在目前状态下进一步提高原油的采收率，将产生巨大的经济效益。
因此，对聚合物驱后剩余油的微观分布规律的研究有很大的意义。
在油田实施聚合物驱以后，将面临着聚合物驱后如何提高采收率这一技术难题。
尽管开展了大规模的工业化应用，然而关于聚合物驱油的机理，人们的认识很不一致。
有学者认为，注粘性水与注常规水的最终剩余油饱和度是相同的；也有人认为，聚合物驱不能在波及面积内使剩余油饱和度有很大降低。
实际上，人们对于聚合物溶液在地下驱油过程中的渗流特征的认识还远远不够完善，特别是微观物理化学渗流规律，还不十分清楚，所以开展聚合物驱及其剩余油分布微观机理研究显得十分有必要。
二、国内外研究现状在石油工程领域，在世界范围内通过油井依靠天然能量开采和人工补充能量开采后的油藏，原油的采出量平均不到原油的原始地质储量的一半，即有一半左右的石油储量残留在地下。
近年来，随着油井含水的增加，原始开采的经济效益越来越差，人们试图寻找新的开采方式，聚合物驱油是当前提高水驱油田采收率的方法，已由先导性实验步入工业化应用阶段。
由于聚合物驱的优良前景，国内外都在做大量的研究，对其机理有一定的认识。
关于聚合物驱油的机理，人们的认为不一致：ALLEN等研究了驱替液流度性对流度控制的影响，认为驱替液的粘弹性对改善流度比有重要作用。
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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。
聚合物溶液全部注完之后、注入井将连续注水，进
入第三阶段，以保持聚合物驱油效果，直至采油井含水达到98％以上。
4．聚合物驱主要工艺设备
（1）聚合物干粉分散装置。
它是注入聚合物装置中的核心设备。
它的性能直接影响整套注入聚合物装置的运行和驱油效果的优劣。
其作用是把肯定重量的聚合物干粉匀称地溶解于肯定重量的水中，
配制成确定浓度的混合溶液，然后输送到熟化罐。
为防止聚合物溶
液降解，整套装置全部采纳不锈钢材料。
（2）单螺杆泵。
它是一种内啮合的密闭式容积泵，具有工作平衡，没有脉动或动紊流，有自吸力量的特点。
为防止聚合物溶液的黏度
损失，在注聚合物流程中目前均采纳单螺杆泵来做混合液和聚合物母液的输送泵。
（3）注塞泵，目前聚合物注入泵均选用柱塞泵，其主要缘由是该种泵性能适应黏弹液体，同时对聚合物液的黏度损失较小。
目前矿场应用较多的有单柱塞计量泵和三柱塞计量泵。
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