聚合物驱油技术综述
国内外聚合物驱油应用发展与现状

国内外聚合物驱油应用发展与现状一、聚合物驱油机理聚合物驱(Polymer Flooding)是三次采油(Tertiary Recovery)技术中的一种化学驱油技术。
聚合物有两种驱油机理,一是地层中注入的高粘度聚合物溶液降低了油水流度比,减小了注入水的指进,提高了波及系数(图1和图2),从而提高原油采收率[1-6]。
二是由于聚合物溶液属于非牛顿流体,因此具有一定的粘弹性,提高了微观驱油效率[7-13],从而提高采收率。
常使用两种类型的聚合物[14],一种是合成聚合物类,如聚丙烯酰胺、部分水解的聚丙烯酰胺等;另一种是生物作用生产的聚合物,如黄胞胶。
在长达 30 年的聚合物驱室内研究和现场试验中,使用最为广泛的聚合物是部分水解聚丙烯酰胺和生物聚合物黄胞胶两种。
由于生物聚合物黄胞胶的价格比较昂贵且易造成井底附近的井筒堵塞,除了在高矿化度和高剪切的油藏使用外,油田现场都使用人工合成的部分水解聚丙烯酰胺作为聚合物驱的驱剂。
图1 平面上水驱与聚驱示意图图2 纵向上水驱与聚驱示意图二、国内外驱油用聚合物现状及发展趋势2.1国外驱油用聚合物的发展由于经济政策和自然资源的原因,国外对聚合物驱油做了细致的理论及实验研究,但未作为三次采油的主要作业手段。
驱油用聚合物的理论自80年代成熟以来,并未有较大突破,而其发展主要受限于成本因素。
理论上,在油气开采用聚合物中,可以选用的聚合物有部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)、丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物、生物聚合物(黄胞胶)、纤维素醚化合物、聚乙烯毗咯烷酮等[15]。
但己经大规模用于油田三次采油的聚合物驱油剂仅有HPAM和黄胞胶两类。
人工合成的驱油用聚合物仍主要以水解聚丙烯酰胺为主。
已产业化的HPAM产品包括日本三菱公司的MO系列,第一制药的ORP系列,三井氰胺的Accotrol系列;美国Pfizer的Flopaam系列,DOW的Pusher系列;英国联合胶体的Alcoflood系列;国SNF的AN系列HPAM聚合物。
聚合物驱油

⑶聚丙烯酰胺的合成
•丙烯晴的合成:氨氧化法
• CH2═CH-CH3+NH3+ 3/2O2→CH2═CH-CN+ 3H20
•丙烯酰胺的合成: •CH2═CH-CN+H2O→CH2═CH -CONH2 •丙烯酸的合成: •CH2═CH-CH2+O2→CH2═CH -CHO+H2O •2CH2═CH-CHO+ O2→2CH2═CHCOOH
3.聚合物驱油机理
⑴吸附作用:
•聚合物大分子在孔隙介质的表 面由于氢键,静电力的作用和 介质表面结合在一起而丧失流 动能力的现象,称为吸附。
• ⑵捕集作用:
•机械捕集
水力学捕集
• 低渗透油层,其滞留主要以捕 集为主 • 高渗透地层,以吸附为主。
•⑶流体黏弹效应对改善流度比的贡 献。
4.聚合物驱基础研究最新进展:
• ⑸能阻止其他化学剂副反应的发生;
• ⑹注水用表面活性剂应考虑 到它与地层矿 物组分,地层水注入水成分,地层温度以 及油藏的枯竭程度等的相互关系; • ⑺具有抗地层高温,高盐浓度的能力; • ⑻具有较高的经济价值,投入产出比具备 优势。
分类
• ①阴离子表面活性剂:石油磺酸盐,烷基苯磺酸盐, 木质素磺酸盐,脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐,烷基酚聚 氧乙烯聚氧丙烯多硫酸盐等。
特点
1
聚合物的相对分子质量与地 层的渗透率密切相关。 对于油层聚合物的特定要求: 好的增粘性能,热稳定性高, 化学稳定性好,耐剪切,在油 层吸附量不大等。
2
好的聚合物中,主链应为碳链(热 稳定性好),有一定量的负离子基 团(增粘效果好),和一定量的非 离子亲水基团(化学稳定性好)
天然聚合物
1
纤维素
• 聚合物溶液在多孔介质中的渗流规律和微观驱油机理研 究。 • 适合聚合物驱油田的筛选标准
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。
探讨聚合物驱油技术在过渡带油层驱油效果

探讨聚合物驱油技术在过渡带油层驱油效果聚合物驱油技术是一种在石油开采中广泛应用的方法,通过将聚合物注入地下储层,改变储层岩石和油水之间的相互作用力,以提高原油的驱出效果。
过渡带油层是位于油藏边界的油水接触区域,是油井生产过程中最难以采出的一部分,因此聚合物驱油技术在过渡带油层的应用具有重要意义。
一个有效的聚合物驱油技术应具备以下特点:1)能够形成高强度的聚合物驱油模流,以提高驱油能力;2)对储层岩石有良好的浸润性,以提高聚合物的吸附能力;3)能够与储层中的颗粒状杂质形成团聚体,以减少聚合物与沉积物的反应,避免堵塞油层;4)具有较低的浓度和粘度,以便注入到储层中。
1.增加油水接触面积:因为过渡带油层石油的分布很不均匀,聚合物的注入可以使得原本难以包覆的石油颗粒与水直接接触,从而提高了原油的驱出率。
2.减少水油相分离速度:过渡带油层中油水之间的交界面积较大,油水相之间的分离速度较快,导致有效驱出的原油量减少。
由于聚合物具有较高的粘度,可以在一定程度上降低油水分离速度,使原油有更多时间被驱出。
3.提高采油效率:聚合物驱油技术可以在过渡带油层中形成较高浓度的聚合物驱油模流,提高了驱油能力,从而增加了采油效率。
聚合物驱油技术在过渡带油层的应用也面临一些挑战。
过渡带油层中沉积物的含量较高,容易与聚合物发生反应,导致沉积物堵塞油层,影响采油效果。
过渡带油层中含有一定量的盐类和溶解气体,可能会与聚合物发生相互作用,降低聚合物的性能。
聚合物驱油技术的成本较高,对设备和材料的要求也较高,这对技术的推广应用提出了一定的挑战。
聚合物驱油技术在过渡带油层驱油效果方面具有一定的优势,可以提高驱出原油的能力,增加采油效率。
由于过渡带油层的特殊性,聚合物驱油技术的应用也面临一些挑战,需要进一步研究和探索。
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。
探讨聚合物驱油技术在过渡带油层驱油效果

探讨聚合物驱油技术在过渡带油层驱油效果聚合物驱油技术是一种广泛应用于油田开发的密集驱油技术,可以有效地提高采收率,降低采油成本。
过渡带油层是指位于低孔隙低渗透层和高孔隙高渗透层之间的过渡区域,由于渗流条件复杂,不同层位的流体不易混合和移动,导致开采难度大,采收率低。
本文将围绕聚合物驱油技术在过渡带油层驱油效果方面展开探讨。
聚合物驱油技术是一种通过注入聚合物混合液使原油粘度降低,增加渗透率,使原油更容易被开采的方法。
该技术在过渡带油层中具有独特的优势,其主要表现在以下三个方面:一、改善渗透率过渡带油层由于孔隙结构变化大,导致渗透率低,并且油水分布不均匀,导致原油难以被开采。
聚合物驱油技术可以通过将聚合物混合液注入到过渡带油层中,使聚合物与水和油混合,从而改变渗透率和水和油的分布。
聚合物是大分子结构,可以形成聚合物分子链网,减少孔隙通道的数量,使原油更容易流动,从而提高渗透率,改善流体分布。
二、提高采收率过渡带油层的原油粘度大,开采难度大。
聚合物驱油技术可以使原油粘度降低,使原油更容易被开采。
聚合物分子具有分散原油分子的作用,可以将油分子分散在水中,形成胶体粒子,使原油粘度降低,使原油更容易流动,从而提高采收率。
三、减少采油成本过渡带油层开采难度大,采收率低,导致采油成本高。
聚合物驱油技术可以通过改善渗透率和降低原油粘度,减少采油成本。
聚合物混合液的注入是一种简单而有效的操作,不需要复杂的设备和技术,可以减少开采投入,降低采油成本。
结论聚合物驱油技术在过渡带油层中具有明显的优势,可以改善渗透率,提高采收率,降低采油成本。
但在实际应用中,需要考虑到渗流条件、孔隙结构、聚合物分子大小等因素,进行混合液的调配和注入方案的制定,以实现最佳的驱油效果。
探讨聚合物驱油技术在过渡带油层驱油效果

探讨聚合物驱油技术在过渡带油层驱油效果
过渡带油层是指位于油田中的低渗透率和低孔隙度区域,其特点是油藏的压力较低,油井采油的难度较大。
因此,对于过渡带油层的驱油技术的研究和应用具有重要意义。
聚合物驱油技术是一种有效的驱油方法,广泛应用于过渡带油层的油田开发中。
聚合物驱油技术主要是通过在水中添加一定浓度的高分子聚合物来形成高溶解度的聚合物水溶液,分散水分子,使其与油脱离,从而达到驱油的目的。
与传统的水驱油技术相比,聚合物驱油技术具有更好的驱油效果,并能有效地减少工业排放和环境污染。
聚合物驱油技术在过渡带油层驱油的应用效果是非常显著的。
其优点主要有以下几个方面:
一、增加油藏有效压力
聚合物水溶液可以有效地降低油藏水的流动和渗透性,并增加油藏有效压力,从而使得油藏的采收率和驱油效果得到了显著的提高。
二、提高驱油效率
聚合物驱油技术具有很好的分散能力,可以有效的将水和油分离,使得离子交换等过程发生,从而提高了驱油的效率。
此外,高分子聚合物具有良好的吸附性质,可以在井壁上吸附一些处理后的油,从而提高采收率。
三、减少地层损伤
聚合物水溶液相对于普通水来说,具有较高的黏度,对地层的侵蚀性较小,从而可以有效地去除地层内部的大油滞留。
这样,可以减少地层的损伤,降低石油开采对地质环境的影响。
四、减少排放污染
高分子聚合物具有良好的吸附能力,可以吸附和分解油中的有害物质,从而减少了排放,保护了环境。
总之,聚合物驱油技术是一种非常有效的针对过渡带油层的驱油方法,具有很好的应用前景和发展前途。
在今后的石油开采工作中,需要继续加强对聚合物驱油技术的研究和开发,推动其进一步应用于实践中。
聚合物驱

一、聚合物驱概念
聚合物驱是以聚合物溶液为驱油剂的驱油法,属化学驱。 也称为:
聚合物溶液驱 聚合物强化水驱 稠化水驱和增粘水驱。
二、提高采收率的机理
机理:聚合物驱通过降低水油流度比,提高驱动 液的波及系数,从而提高采收率
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
水油流度比
w k w ko k w o M wo / o w o ko w
水溶性好;
具有较高的相对分子质量;
注入性好;
溶液具有一定的热稳定性及抗剪切降解能力; 具有较好的化学稳定性; 生物稳定性较好; 对油层和环境无污染; 来源广,易于运输,价格便宜。
1、聚丙烯酰胺( HPAM)
聚丙烯酰胺是丙烯酰胺(简称AM)及其衍生物的 均聚物和共聚物的统称,工业上凡含有50﹪以上的AM 单体的聚合物都泛称为聚丙烯酰胺。
聚丙烯酰胺是一种线型水溶性高分子化合物,相对分 子质量高(105~107),水溶性好,是水溶性高分子化合 物中应用最为广泛的品种之一。1893年有Mourell用丙烯酰 氯与氨在低温下反应制得,1954年首先在美国实现商业化 生产,用于铀矿工业,从铀盐水溶液中除去微小杂质。20 世纪60年代初开始生产聚丙烯酰胺,主要用于净化电解用 的食盐水,当时生产规模很小,直到1979年,由于石油开 采工业的需要,其产量才大幅度增长,在石油开采的钻井、 固井、完井、修井、压裂、酸化、注水、堵水调剖、三次 采油作业过程中,都要用到聚丙烯酰胺,特别是钻井、堵 水调剖、三次采油领域应用更为广泛。
聚合物驱
小组成员: LOGO
前言
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 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。 LOGO
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聚合物驱油技术综述李星蓉;佟乐;王璐;荣继光;ONGARBAYEV ASSET【摘要】综述了目前石油开采过程中常见的聚合物驱油剂种类,包括耐高温耐盐聚合物驱油剂、生物聚合物(黄原胶)、交联聚合物、疏水缔合聚合物、星形聚合物、两性聚合物等;以此为基础介绍了四种聚合物驱技术类型,包括热驱、混相驱、化学驱和微生物采油;并简单介绍了聚合物驱油技术在油田开发过程中所带来的负面矛盾及目前的主要解决方法.%Common types of polymer flooding agents in the process of oil exploration were summarized, including high temperature resistant salt-resistant polymer flooding agent, biopolymers, crosslinked polymers, hydrophobic associative polymers, star polymers, amphoteric polymer, etc.Four types of polymer flooding technologies were introduced, including hot flooding, miscible flooding, chemical flooding and microbial oil recovery. The negative conflict during using the polymer flooding technology in the process of oil exploration was discussed as well as current main solutions.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】4页(P1228-1230,1234)【关键词】三次采油;聚合物驱;提高采收率;技术【作者】李星蓉;佟乐;王璐;荣继光;ONGARBAYEV ASSET【作者单位】辽宁石油化工大学,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE357能源是人类活动的物质基础,是国民经济发展的前提条件。
当前,煤炭、石油、天然气等化石能源在世界能源消费中占仍据主导地位,其中石油是最重要的能源之一,被誉为“工业的血液、黑色的金子”。
石油在日常生活、工业、农业、军事等领域有着广泛的应用,这就要求石油行业提供更多的石油产品。
自2010年以后,我国大部分油田长时间处于不间断开采状态,近乎所有国内油田已处于高及特高含水期。
在高含水率阶段开发油田效益极差,但仍可利用聚合物驱油技术继续开发。
获得更多的油气资源,提高原油的采收率,是全世界对石油领域开发的核心问题,世界上聚合物驱油技术的研究对此有很大推进作用[1]。
1.1 聚合物驱聚合物驱能够提高采油效率,目前多用于三次采油过程中。
聚合物因为其自身所具有高分子量的长链结构使其具有较高的粘弹性,在流动过程中对油滴、油膜进行拉伸,从而增大其携带能力。
驱油过程中有利的流度比可以显著提高驱替相的波及体积,利用聚合物进行驱替的过程中则可以得到较好的流度比,从而提高采收效率。
提高采收率的主要途径是提高驱油效率和扩大波及体积,所以聚合物驱油可以有利于油气田后期开发[2,3]。
1.2 聚合物驱机理聚合物驱油技术始于20世纪50年代,早期的研发团队将水溶性高相对分子质量的聚合物以适宜条件少量溶于水中,使水溶液的粘度极大的增加,从而使得驱油过程油水的流度比较小。
油藏工程领域认为一般情况下流度比越低驱油效果越好,从提高采收率角度分析扩大波及体积和洗油效率也是提高水驱开发原油采收率的主要途径。
另外低浓度的聚合物溶液就可获得较高的粘度,使得其开发成本相对不高。
聚合物驱油技术主要应用在原油粘度不高、温度适中、水平及垂向非均质性极其严重的油藏开发。
原油采收率与聚合物浓度有关,在一定范围内聚合物浓度高,原油采收率相对提高;早期高浓度聚合物药剂的驱替,使得原油的采收率提高。
应使用最优的的聚合物量配制成驱替剂,来获得较高的经济效益[4,5]。
1.3 聚合物驱的实际应用聚合物驱油技术的技术难题不大,所以世界各个国家对驱油技术的研究都比较早。
最初在20世纪50年代初美国已经开展了聚合物驱油技术的室内研究,并于1964年进行了矿场先导性试验。
20世纪70年代至今,英国、前苏联、加拿大等国家都先后开展了聚合物驱矿场试验。
从聚合物驱油技术研发至今全世界有超过200多油田或区块进行了聚合物驱试验,原油采收率均得到了较大的提高。
聚合物驱油技术在我国大庆油田1972年进行开发使用,目前该技术已经在我国众多水驱开发油田中得到了广泛的使用,如胜利油田、大港油田等。
目前国内各大油田的研究重心是研发性能好、价格低、污染小、易降解的聚合物,例如,改性部分水解聚丙烯酰胺、带有少量疏水基团的水溶性聚合物疏水缔合聚合物(HAWP)等[6]。
2.1 耐高温耐盐及常用聚合物驱油剂聚合物驱油过程中如遇到特殊的地层环境,如高温高盐的地层,则对聚合物的耐高温和耐盐性提出了特殊的要求。
有一种耐高温耐盐聚合物的组成物质是丙烯酸胺类,它是由苯乙烯磺酸基团、磺酸基团合成。
对其进行性能评价,证实其具有耐高温、耐盐、抗剪切等特点,但受限于一定的生产环境和技术基础,生产出的丙烯酸胺类并不能全部达标,所以这种耐高温耐盐聚合物的广泛使用还有需要更完备的技术和生产条件。
目前常用部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)及其衍生物配置聚合物溶液。
HPAM亲水性强,易溶于水形成氢键,从而具有较强的增粘作用,同时分子链之间发生了电性排斥作用,使得分子链可以充分扩展,得到高的流体动力体积。
聚合物水溶液中的柔性链在高温和高盐度盐水中有随机线圈的构象形式,卷曲现象的分子链使聚合物溶液的增粘效果明显,但易机械损失,柔性链降解,使其应用也受到了一定的限制,无法满足高温高盐的环境[7]。
2.2 黄原胶聚合物黄原胶又称黄胶、汉生胶,黄单胞多糖,是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单孢多糖,相对分子量高达100万以上,是一种重要的生物聚合物。
黄原胶具有优良的悬浮性、增稠性、乳化性、水溶性以及良好的酸碱稳定性。
黄原胶使用广泛,但仍具有较大局限性,耐温性、耐磨性和抗剪性相对较差等。
黄原胶分子链的刚性程度强于聚丙烯酰胺,能有效地抵抗机械破坏,但是对细菌比较敏感,容易被细菌所降解,并对油层剖面产生堵塞,因而必须使用杀菌剂和除氧剂进行适当清理。
黄原胶聚合物在矿场上更广泛的使用还必须对其在性能方面进行改进[8]。
2.3 交联聚合物交联聚合物具有三维网状结构,固又称交联高分子。
良好的相容性是交联聚合物的性能保障,其耐磨性、耐溶剂性、抗蠕变性、热稳定性和力学性能都会受到交联的影响,这一影响普遍表现为上述特性的增强。
交联聚合物驱油技术是在调剖堵水技术的基础上发展起来的一种的高效驱油技术,具有性能优良、成本低、提高采收率效果明显。
交联的聚合物溶液体系具有良好的流动性,低粘度,选择性。
使得交联聚合物溶液在深部调剖、改善储层性质、改善流体性质方面都能够发挥良好的作用。
2.4 疏水缔合聚合物在聚合物亲水性大分子链上引入疏水基团就形成了疏水缔合型水溶性聚合物。
引入疏水基团所产生的氢键、范德华力或疏水作用,能够在分子间形成可逆的缔合组织,形成一种立体三维网状结构,形成水溶性聚合物。
同时不同剪切方式获得的疏水缔合聚合物溶液的性能也不同,可通过选择调节剂浓度来选取疏水缔合聚合物的缔合程度[9]。
2.5 星形聚合物星形聚合物自2000年以后有了较大的发展。
星形聚合物是由星形核与多个聚合物分子的连接而形成的一种水溶性聚合物。
星形聚合物具有较好的耐高温耐高盐性能。
高分子科学中对其结构、形态与合成方法的研究也很多[10]。
2.6 两性聚合物两性离子聚合物在分子链上有阴、阳两种离子基团。
溶液的浓度可改变其微观的卷曲及舒展特性,从而使得聚合物溶液的粘度发生改变。
一般情况下,盐水中的聚合物粘度有所增加。
这一性质使得聚合物在钻井液的配制中使用量较大。
3.1 热力驱热力驱是一种用利用热能的形式进行采油的方法。
热力驱通过加热油层及地层流体,从而提高原油的温度、改善其流动性能;加热原油体积膨胀,使其具有高弹性能;同时热力驱可形成前缘处的混合相带,从相对渗透率曲线图可知,混相后相图曲线向两侧移动,使得地层的残余油饱和度降低。
3.2 混相驱混相驱旨在通过使驱替相与被驱替互溶,从而消除或降低表面张力、毛管压力,从而提高驱油效率。
液态碳氢化合物,如汽油、煤油;液化石油气,如乙烷、丙烷和丁烷等,只要它们保持液态,就可与原油直接混相。
3.3 化学驱化学驱是指在水中加入各种化学药剂后的驱动又称为改型水驱,属于三次采油,化学驱主剂有聚合物、碱、表面活性剂。
近些年来,三次采油化学驱技术在我国使用极其广泛,而且在大庆油田的开发过程中得到了较好的效果。
3.4 微生物提高原油采收率技术(MEOR)MEOR技术在美国Vrssar vertza区块、Teapot donne区块的实验性生产均取得了较好的效果。
微生物采油技术因为其自身的特点使得其先后在世界各地的油田均得到了一定程度的应用,一度取得了5倍的经济效益,但微生物采油技术在全世界大范围的使用还有很多问题需要解决。
聚合物驱油带来了巨大的经济效益,但是与聚合物驱相伴随的聚合物的堵塞问题也是不容忽视的。
聚合物驱油过程中可能造成对储层的伤害及引起套管的损伤。
多孔介质的吸附及剪切作用会极大的降低聚合物溶液的粘度,从而使高粘度的聚合物溶液失去其原有的高粘特性;同时聚合物溶液与原有地层中的金属离子生成难于降解的化合物,无论是聚合物的滞留还是新生成的沉淀均使得地层发生堵塞,增加流体流动阻力并使后续流体难于注入,降低了原油的采收率,对于三次采油已达到中后期的老油田,解决这一矛盾问题刻不容缓,直接影响着油田的经济效益[11]。
4.1 堵塞机理聚合物造成地层堵塞的机理主要有以下几方面:(1)聚合物溶液在注入地层后,由于地层中多孔介质的吸附及微孔隙的剪切作用,会使聚合物的长链结构发生变化同时与地层的中的化学物质发生作用,占据地层的孔腹并堵塞孔喉,从而使地层的导流能力大幅度降低。
如聚合物溶液与黏土作用堵塞地层。
(2)地层中含油一定量的硫化铁矿物,同时地层中的金属管件受到腐蚀也会生成硫化物。
聚合物驱油的地层中,硫化物、聚合物与地层中的油泥等杂质会形成絮凝状物质,随着聚合物溶液的流动同时携带黏土颗粒等在储层的孔腹和喉道逐渐沉积,最终堵塞地层,对储层造成极大的伤害。