聚合物与采油综述
疏水缔合聚合物与三次采油
1.1.1 三次采油概述石油是重要的能源和化工原料，其作为不可再生的资源越来越宝贵。
开发可大幅度提高石油采收率的化学剂，发展三次采油技术是当前迫切的任务[1-2]。
三次采油(简称EOR)，是在注水保持油层压力基础上，又依靠注入大量新的驱油剂，改善油水流度比，降低油水界面张力，不仅进一步扩大了注入水波及范围，而且使分散的束缚在毛细管中的残余油重新聚集而被采出，洗油效率提高，从而能使采收率进一步提高。
在EOR技术中，聚合物驱油技术与一般水驱相比可加速采油过程，实施工艺较简单，在我国大庆等油田取得良好试验结果，并已在生产中大规模应用，年增油量达1000万吨。
开发新型高效聚合物驱油剂始终是我国采油用化学剂行业的重点研发内容[3]。
在我国油田所进行的三次采油中，聚合物驱发展最快，是提高油气采收率的重要途径。
例如在大庆、胜利等油田的现场试验结果表明，采用聚合物驱平均可提高采收率10％，平均每注入1吨聚合物可增油150吨。
实践证明以聚合物驱为主的化学驱油方法对采出水驱后的残余油是很有效的，对注水开发的油田也有很好的适应性。
但随着油藏开采难度的进一步加大，对驱油用聚合物的耐温耐盐等性能也提出了更高的技术要求，如大庆油田出于环境保护和水资源合理利用的考虑，油田要求利用采出污水配制聚合物水溶液：胜利油田由于有大约三分之二油藏地层条件属高温高矿化度，使其至今没有找到合适的驱替剂，这些都使提高聚合物的抗温抗盐性成为国内外近来研究的焦点。
1.1.2 聚合物驱油[4-5]聚合物驱和复合驱作为一项重要的三次采油方法近年来引起了国内外石油工程技术人员的广泛重视。
其驱替机理主要是通过减少水油的流度比，减少水的指进，达到活塞式驱替，以提高驱油剂的波及指数，从而提高油层的采收率[6-7]。
1.1.3 疏水缔合水溶性聚合物疏水缔合水溶性聚合物，是指聚合物亲水性大分子链上带有少量疏水基团（摩尔分数为2 %～5 %）的水溶性聚合物[8]。
聚合物材料在石油开采领域的应用研究
聚合物材料在石油开采领域的应用研究引言：石油是现代工业发展的重要能源之一，而石油开采是获取石油资源的关键过程。
然而，传统的石油开采技术面临着越来越多的挑战，例如高渗透油藏、低渗透油藏和高粘度原油。
为了应对这些挑战，研究人员开始将聚合物材料引入石油开采领域。
本文将探讨聚合物材料在石油开采领域的应用研究。
1. 聚合物材料在增强油藏采收率方面的应用研究聚合物材料在增强油藏采收率方面的应用研究已经取得了显著的成果。
一方面，聚合物材料具有调控油水界面张力的能力，可以减少油水之间的粘力，从而改善油藏中石油的流动性。
另一方面，聚合物材料也可以增加油藏的有效孔隙度，促进原油的流动和聚集。
研究结果表明，聚合物驱替技术可以显著地提高油田的采收率，特别是在高渗透油藏和低渗透油藏方面。
2. 聚合物材料在改善油藏宏观流动性方面的应用研究由于油藏内部多孔介质复杂，存在着许多微观和宏观的流动障碍，影响了油藏的采收率。
聚合物材料在改善油藏宏观流动性方面有着重要的应用研究。
研究人员发现，聚合物材料可以填充和封堵孔隙中的细小裂缝和孔隙，从而减少水的渗透和剖面混流，提高油藏的流动性。
此外，聚合物材料还可以降低油藏中的渗透压，增加油藏中原油的运移速度。
因此，聚合物材料被广泛应用于改善油藏宏观流动性的研究中。
3. 聚合物材料在降低油井矿化方面的应用研究石油开采过程中，油井矿化是一个常见的问题，会导致油井结垢和管道堵塞。
为了解决这个问题，研究人员开始将聚合物材料引入石油开采领域。
聚合物材料可以通过形成保护膜来防止水和矿物质颗粒与管道壁接触，从而减少管道堵塞的风险。
此外，聚合物材料还可以降低油井中的盐度，减少油井结垢的产生。
因此，聚合物材料在降低油井矿化方面具有潜在的应用价值。
4. 聚合物材料在减少石油开采环境污染方面的应用研究石油开采过程中产生的废水和废液中含有大量的有机污染物和重金属离子，对环境造成了严重的污染。
聚合物材料在减少石油开采环境污染方面的应用研究显示出巨大的潜力。
聚合物采油工艺原理课件
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aC 1 bC
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不可入孔隙体积（IPV）
• 聚合物流经多孔介质时，并不是所有聚合物都 全部能够进入多孔介质的孔隙及喉道，只有一 部分尺寸较大的孔隙，聚合物才能进入。即这 一部分孔隙相对于注入的聚合物来说是可以进 入的，而剩余部分孔隙相对于注入聚合物分子 来说是不可进入的，即“不可入”。
(5-9)
c0 C
c 0
C
(5-8)
R
s Cs
(5-10)
式中：ηs——溶剂粘度，mPa.s；
ηr——相对粘度，R
s
，无因次；
ηR——对比粘度，R
s Cs
，单位是浓度的倒数，dl/g；
η——在非常低的粘度下测定的聚合物溶液的粘度，mPa.s；
[η]——聚合物特性粘数单位是浓度的倒数，dl/g。
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描述聚合物溶液的流变性的模型
模型 PowerLaw
Ellis
Carreau
表达式
K n1
0
1
1
1/
2
0
n1
1 2 2
常数 K—稠度系数(mPas sn-1)， K1 为牛顿流体的粘度 ｎ—流变指数(无因次)假塑
节上有静电斥力，在水中分子链较伸展，故增粘性好。它
在带负电的砂岩表面上吸附量较少，因此，是目前最适合
以聚合物为载体的三次采油技术研究
以聚合物为载体的三次采油技术研究油田的开发方式直接决定着油气采收率的高低。
文章主要介绍的是新型聚合物在三次采油用技术中应用，通过新型聚合物的应用从而大幅度提高三次采油的抗盐性能，进而使在三次采油和四次采油技术中能大幅度提高采收率。
标签：三次采油；聚合物；油田生产采收率我国的主力油田现在含水率居高不下，另外我们原油对外依存度随着开放也越来越高，石油在国家安全战略中的地位要求我们必须保持石油稳产和增产。
如何降低老油田的含水率，不断提高原油采收率的主要措施之一就是利用聚合物的三次采油技术。
其中聚合物普通聚丙烯酰胺，由于抗盐性能差，不稳定，污染环境，成为推广中必须解决的重大技术问题。
因此，创新研发新型聚合物是推动中国石油开采进步的技术关键。
1 新型聚合物三次采油技术在石油开采行业中把利用油层能量称为一次采油；把向油层注入水和气，给油层补充流动能量称为二次采油；把用化学物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能称为三次采油。
在所有的这三种采油方式中，其中的第三次采油是目前应用最为广泛的，也是采收率最高，在我国它已成为降低老油田含水率，提高原油采收率的主要措施。
推广三次采油的新技术，对现在我国石油行业的重要越来越明显。
以梳形聚合物分子结构来提高聚合物抗盐性能的分子性能的开发思路，研究开发的新型抗盐聚合物，在大庆、胜利、大港、克拉玛依、华北及渤海油田的推广应用中得到了证明，应用效果很好。
新型抗盐聚合物与普通超高分子量聚合物聚丙烯酰胺相比，能够在降低10%成本并保护环境的同时，让油田的采收率增加两个百分点以上，从而极大的提高了原油的可采储量值。
2 三次采油技术的发展及规模2.1 三次采油技术的发展三次采油技术经历了三次大的发展，第一次在20世纪50至60年代，以蒸汽驱油的重油开采得到了广泛的应用，为世界范围内打开了重油这个资源宝库。
第二次发展是在20世纪80年代，以化学驱的三次采技术得到大力发展，但目前主力驱依然是蒸汽驱为主。
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。
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。
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聚合物材料在石油开采中的应用研究
聚合物材料在石油开采中的应用研究Abstract聚合物材料在石油开采中的应用研究(Polymeric Materials in Petroleum Extraction)是一种基于未来技术的石油采集方式，它利用了新的工程和合成聚合物的能力，以提高产油能力。
第一章：绪论随着全球化的扩大，石油资源日益枯竭，石油的开采和生产面临越来越大的挑战，需要更有效的方法和技术来实现石油的采集以及提高开采效率。
聚合物材料在石油开采中的应用研究，是在提高开采效率的同时降低生产成本。
本文将从聚合物材料的基本性质，聚合物材料在石油开采中的应用及其发展趋势等方面进行分析和探讨。
第二章：聚合物材料的基本性质聚合物材料是一种高分子聚合物，由重复的基本单元构成。
它是一种特殊的材料，具有很多优异的性质。
首先，它具有良好的稳定性、结构性和热稳定性，可在高温和极端负压环境下使用。
其次，聚合物材料具有很好的耐化学腐蚀性和优异的氧化稳定性，即使在酸碱性很强的环境下也不会受到腐蚀。
第三，聚合物材料具有极高的抗扭力和抗干燥性，可以承受很大的压强，同时可以在干燥和潮湿的环境下保持稳定性。
第三章：聚合物材料在石油开采中的应用在石油开采和生产过程中，聚合物材料的应用可以有效提高开采效率和降低生产成本。
MI（流体勘探学）基于聚合物胶束的技术是一种新的聚合物材料在石油开采中的应用，可以实现较小流量含油达到最高曲线点和最高冲程，控制水割的影响，提高采油率。
聚合物凝胶是另一种广泛应用于石油开采的聚合物材料。
聚合物凝胶可用于压裂、热压裂和压力水化等生产技术中，以达到增加井壁固结压力的效果。
聚合物水驱技术是聚合物材料在石油开采种应用的另一种方式。
水驱技术是其中最受欢迎的一种石油开采技术，以聚合物水驱技术的方式可在水驱作业过程中在油库中加入聚合物材料，从而降低水的黏度，增加油层渗透率，提高采油效率。
第四章：聚合物材料在石油开采中的发展趋势随着技术的不断发展，聚合物材料在石油开采中的应用将得到进一步发展。
聚合物驱提高原油采收率原理
聚合物驱提高原油采收率原理摘要: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方案实验石油资源关系到国家经济的发展命脉，在油田油藏的开采过程中，随着地层注水量的不断增加，油井采出的原油含水量不断增加，油井勘探开发效益逐渐降低，油田勘探开发的效益难以得到保证。
现阶段油藏原油的采收率还是非常低的，大约百分之六十以上的油藏资源还埋存地下没有被开采出来，所以如何将地层剩余原油高效的开采出来，已经成为研究人员重点研究的对象。
一般的情况下，聚合物驱采油技术中，随着注入聚合物浓度和分子量的增大，聚合物的注入压力也随之增高，这样就影响到了聚合物的注入效果，从而不能最大限度的提高聚合物驱油的效率。
研究结果表明，三次采油聚合物驱油技术中，如果聚合物的注入量一定时，通过改变注入空隙的体积倍数等方法都不能明显的增加原油的采收率。
室内实验研究结果的表明，采用大分子量和高浓度的聚合物进行驱油，可以显著的提高原油的驱替效果，在有些情况下甚至可以超过复合驱的驱油效果。
文章开展了高分子量和高浓度的聚合物驱油技术的研究。
一、聚合物提高驱油效率研究油藏经过水驱之后，在地层岩石上存在着油膜、残余油以及残余油滴等，利用地层剩余油在聚合物驱替下的作用机理分析，以及通过模型模拟可以得出，通过采用聚合物驱替采油的方法可以有效的将水驱残余油驱替出来，通过研究可以发现，聚合物驱替原油的主要作用力是聚合物对残余油的拉力，并不是聚合物流动过程中对于地层原油的推力。
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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
20%HCL和20%NaOH调节1500mg/l的聚合物溶液
6.对聚合物性能的要求
①良好的水溶性——能够在水中快速溶解。 ②良好的流变性——在较低浓度条件下，聚 合物溶液具有较强的粘弹性。 ③良好的化学稳定性——使用的聚合物与油 层水及注入水中的离子不发生化学降解。 ④良好的剪切稳定性——聚合物溶液在油藏 孔隙中流动时不会因为剪切而大幅度地降解