聚合物驱油机理
聚合物驱采出液化学破乳机理研究
聚合物驱采出液化学破乳机理研究聚合物驱采出液化学破乳是指利用化学方法破坏聚合物在油水界面上形成的胶体稳定膜，从而使油水两相分离的过程。
聚合物驱采是一种增注剂技术，通过注入聚合物溶液改变油层的渗透性质，使得原本无法采出的油能被驱出来。
聚合物驱采会使油井产出的油中含有大量的聚合物，这些聚合物会形成胶体颗粒，使得油水乳化，导致油水难以分离。
需要研究聚合物驱采出液化学破乳机理，找到科学有效的破乳方法，以提高聚合物驱采的效果。
聚合物驱采出液化学破乳的机理可以分为物理破乳和化学破乳两种。
物理破乳是通过物理力将胶体颗粒聚集起来，从而使油水分离。
可以使用机械搅拌或超声波等方法来实现物理破乳。
化学破乳是指通过添加化学物质来破坏胶体膜，使油水分离。
常用的化学破乳剂有表面活性剂和酸碱等。
表面活性剂能够破坏胶体稳定膜，使胶体聚集起来，从而分离油水。
酸碱可以改变油水的酸碱性质，改变胶体颗粒的电性，使其聚集起来分离。
聚合物驱采出液化学破乳的机理还涉及到聚合物的分解和降解。
聚合物可以通过热解、氧化、酶解等方式进行分解和降解。
热解是最常用的方法之一。
通过加热聚合物溶液，使聚合物分子发生断裂，降解为低分子量的物质，从而破坏胶体稳定膜，使油水分离。
聚合物驱采出液化学破乳机理还与聚合物的化学结构和溶液条件有关。
聚合物的化学结构会影响聚合物的表面活性和胶体稳定性，从而影响破乳效果。
溶液的溶剂性质、pH值、离子强度等都会对聚合物溶液的胶体稳定性产生影响。
聚合物驱采出液化学破乳机理是一个复杂的过程，涉及到物理、化学、热力学等多个方面的知识。
需要进一步研究聚合物的性质、溶液条件等因素对破乳效果的影响，探索出科学有效的破乳方法，以提高聚合物驱采的效果。
《砾岩油藏聚合物驱提高采收率机理研究》范文
《砾岩油藏聚合物驱提高采收率机理研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长，石油开采已成为重要的能源开发领域。
砾岩油藏因其储量大、分布广，成为全球石油开采的重要目标之一。
然而，砾岩油藏因其特殊的物理性质和地质结构，导致采收率普遍偏低，这给石油开采带来了巨大的挑战。
近年来，聚合物驱技术因其能够改善油藏流体的流动性能，提高采收率，在砾岩油藏开采中得到了广泛的应用。
本文旨在研究砾岩油藏聚合物驱提高采收率的机理，为实际生产提供理论依据和指导。
二、砾岩油藏的特性和采收率问题砾岩油藏的特殊性主要体现在其岩石结构和储层流体特性上。
砾岩的孔隙结构复杂，孔喉大小不一，导致流体在孔隙中的流动阻力大，采收率低。
此外，砾岩油藏的储层流体往往具有高粘度、高含蜡等特点，这些特性进一步增加了采油的难度。
因此，如何提高砾岩油藏的采收率是石油开采领域的重要问题。
三、聚合物驱技术在砾岩油藏中的应用聚合物驱技术是一种通过向油藏中注入聚合物溶液，改善油藏流体的流动性能，从而提高采收率的技术。
在砾岩油藏中，聚合物驱技术能够有效地降低流体的粘度，改善流体的流动性能，使流体更容易地从孔隙中流出，从而提高采收率。
此外，聚合物还能在孔隙表面形成一层保护膜，防止固体颗粒对孔隙的堵塞，进一步提高了采收率。
四、聚合物驱提高采收率的机理研究聚合物驱提高采收率的机理主要包括以下几个方面：1. 降低流体粘度：聚合物分子链具有较长的分子长度和较好的柔顺性，能够在流体中形成一种网络结构，有效地降低流体的粘度，改善流体的流动性能。
2. 改善流体流动路径：聚合物分子能够吸附在孔隙表面，形成一层保护膜，防止固体颗粒对孔隙的堵塞，同时也能改变流体的流动路径，使其更容易地从孔隙中流出。
3. 调整岩石表面润湿性：聚合物分子能够在岩石表面形成一层薄膜，改变岩石表面的润湿性，使油更容易从岩石表面脱离并流入井筒。
4. 提高波及效率：聚合物溶液能够更好地渗透到孔隙中，扩大波及范围，使更多的原油被波及并采出。
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
聚合物驱油技术应用研究
聚合物驱油技术应用研究摘要：但随着油田的开采，尤其是高含水开采阶段，经济、技术指标都将变差。
聚合物驱已是国内外公认的能够提高原油采收率的油田开发技术，在国内外都进行了大量试验研究。
本文介绍了聚合物乳液的流变特性与粘弹性，并分析了聚合物驱油的宏观、微观机理以及所受的影响因素，对聚合物驱油技术的发展有一定参考价值。
关键词：聚合物驱油机理影响一、引言石油是国家经济发展的重要经济命脉。
但随着油田的开采，尤其是高含水开采阶段，无论是经济指标，还是技术指标，都将变差。
油井含水增加，产量下降，基本建设投资增加，成本增大。
如何经济有效地开采水驱开发后残留在地层中60-70%的剩余油，已成为世界各国油藏工程专家努力攻关的课题。
聚合物驱技术是化学驱中比较可行的一种提高采收率的技术。
目前在油田已开始大规模工业化应用。
聚合物驱提高采收率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。
水驱的采收率一般为40%左右，通常聚合物驱采收率为50%左右，比水驱提高10%。
二、聚合物乳液的流变特性与粘弹性1、流变特性传统的驱油机理认为，聚合物的粘性特性是提高驱油效率的主要原因。
在聚合物驱油过程中，聚合物溶液的流变特性不仅直接影响其驱油效果，而且影响其渗流特性。
无论是对聚合物驱油效果的评价，还是对油井产能的预测，都必须首先研究聚合物溶液在渗流过程中的流变特性。
聚合物流变性是指其在流动过程中发生变形的性质，主要体现在有外力场作用时，溶液粘度与流速或压差之间的变化关系。
高分子的形态变化导致了聚合物溶液宏观性质的变化。
聚合物溶液通常具有高粘性，这是它的主要特征之一。
产生高粘性的原因有：1）聚合物的分子所占体积较大，阻碍了介质的自由移动；2）大分子的溶剂化作用，束缚了大量的“自由”液体。
大分子链在溶液中呈规则松散线团状存在，线团内充满溶剂，大分子又具有很厚的溶剂化膜，致使水动力学体积庞大，流动阻力大；3）大分子间的相互作用。
聚合物驱油技术的应用对污水处理的影响及对策
1.1 改进沉降设备提高油水分离效率 将润湿聚结技术引进沉降处理, 提高沉降效率。 1.2 采用高效油水分离技术 采用其他高效的油水分离技术处理三次采油污水 也是研究的一个热点。 （1）气浮法对于重质油和乳化油有很好的处理效 果。 （2）水力旋流法，水与油有不同的密度，离心力可 分离。
2 除聚合物方法研究
常见驱油聚合物
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） 黄胞胶 黄胞胶是一种由假黄单孢菌属发酵产生的单孢多糖，是一 种性能优良的水溶性多功能生物高分子聚合物 梳型抗盐聚合物 梳型抗盐聚合物是一种改性的聚丙烯酰胺，由于增粘性能 与普通聚丙烯酰胺相比发生了质的变化，已经成为油田三 次采油新一代的高效驱油剂 疏水缔合聚合物
聚合物驱油技术的应用对 污水处理的影响及对策
目录
聚合物驱油是什么 聚合物驱油技术的应用 聚合物驱油技术对污水处理的影响 聚合物驱油污水的处理对策
聚合物驱油
在原油开采过程中，初次采油一般依靠地 底压力让原油自喷而出；此后由于地下压 力减小，不得不往地下注水将油驱出，称 二次采油。当前，中国多数油田处于二次 采油晚期，每百吨采出液体中，含水量高 达95%，综合原油采收率只有30％多一些， 60％多的石油仍然留在地下无法采出。在实 际中多数采用的是三次采油。
聚合物驱油污水的处理对策
为更好利用聚合物驱采出水，平衡采 油过程中注水，污水系统的矛盾 。还需针 对含聚合物污水的特点，研制高效的油水 分离工艺 ，进一步简化处理工艺流程。研 究聚合物驱采出水经过降矿化度处理 达到 配制聚合物回注原地层的可行性，从根本 上解决注水，污水系统的矛盾。另一方面， 为缓解现有矛盾 有必要研制切实可行的处 理含聚污水的工艺 为含聚污水达标排放做 好技术准备
海上稠油聚合物驱提高采收率关键技术及应用
海上稠油资源是石油资源的重要组成部分，然而由于其高粘度和流动性差的特点，传统原油采收率较低，导致资源浪费严重。
针对海上稠油资源，稠油聚合物驱作为一种提高采收率的关键技术备受关注。
本文将从技术原理、关键技术及应用案例等方面展开介绍。
1. 技术原理稠油聚合物驱是指在稠油油藏中注入适量的聚合物，通过增粘、降黏、油水分离改善驱替效果，提高原油采收率的一种采油技术。
其原理主要包括以下几点：（1）聚合物的增粘作用：聚合物分子具有较大的分子量，可以在油藏中形成网状结构，减缓油的渗流速度，增加原油在渗流过程中的阻力。
（2）聚合物的降黏作用：聚合物可以与原油中的胶体、沥青质等高分子物质发生作用，改善原油的流动性，降低原油的黏度，提高原油的渗流速度。
（3）聚合物的油水分离作用：聚合物在注入后能够形成一层高黏度的聚合物层，使得原油与水分离，减少稠油与水的乳化，提高油水分离效率。
2. 关键技术稠油聚合物驱提高采收率的关键技术主要包括聚合物的选择、注入工艺的优化和流动模式的研究等方面。
（1）聚合物的选择：选择合适的聚合物是稠油聚合物驱的关键。
这种聚合物需具有一定的增粘和降黏作用，并且能够在高温高盐环境下保持稳定。
（2）注入工艺的优化：包括注入浓度、注入速度、注入时间等方面的优化，以达到最佳的油水分离效果和原油采收率。
（3）流动模式的研究：研究稠油聚合物驱过程中油水混合物的流动模式，为合理设计注入方案提供理论依据。
3. 应用案例稠油聚合物驱技术在国内外已经得到了广泛应用，取得了显著的效果。
以我国海上稠油资源为例，通过稠油聚合物驱技术的应用，获得了以下效果：（1）提高原油采收率：稠油聚合物驱技术能够显著提高海上稠油资源的采收率，充分利用资源。
（2）降低生产成本：聚合物驱过程中，由于原油黏度降低，提高了原油的采收率，相对于传统采油工艺，可以节约能耗、降低生产成本。
（3）改善开发环境：稠油聚合物驱技术能够减少地表油污染、减轻环境压力，对提高海上稠油资源的可持续开发具有重要意义。
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1、聚合物溶液的流度控制作用
聚合物溶液的流度控制作用是聚合物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。
在水驱油条件下，水突破油层后采出液中油的分流量为：
该式经简化得出：
μoKKroμw
KKrw
μo
KKro
λoλw
λo
fo
KroKrww
o
fo•
1
1
不同油、水粘度比时采出液含水率随水饱和度变化关系曲线
50
60
70
80
90
100
0.40.50.60.70.8
含水饱和度，Sw
含
水
率
，
%
μo/μw=15
μo/μw=1
经济极限含水
2、聚合物溶液的调剖作用
调整吸水剖面，扩大波及体积，是聚合物提高采收率的另一项重要机理。因
为在聚合物的调剖作用下，油层水淹体积的扩大，将在油层的未见水层段中采出
无水原油。这就是说，油层水淹孔隙体积扩大多少，采出油的体积也就增加多少。
聚合物的调剖作用只有在油层剖面上存在渗透率的非均质状态时才能发生。
对于这类油层，在通常水驱条件下往往发生注入水沿不同渗透率层段推进不均匀
现象。高渗透率层段注入水推进快，低渗透率层段注入水推进慢。加上注入水的
粘度往往低于原油粘度，水驱油过程中高流度流体取代低流度流体的结果，导致
注入水推进不均匀的程度加剧，甚至在很多情况下会出现高渗透率层段早巳被注
入水所突破，而低渗透率层段注入水推进距离仍然很小的情况，致使低渗透率层
段原油不能得到有效的开采。
在不考虑重力影响的前提下，我们可以给出高渗透率层段水突破之前任一注
水阶段时两层段间吸水量之比：
K1＞K2
221121222211112121KroKrwwoKroKrwwoKKoKroKwKrwKoKroKwKrwKqq•
3、聚合物溶液微观驱油机理
传统的聚合物驱油理论认为，聚合物驱只是通过增加注入水的粘度，降低水
油流度比，扩大注入水在油层中的波及体积提高原油采收率，聚合物驱并不能增
加油藏岩石的微观驱油效率，并认为聚合物驱后残留于孔隙介质中的油的体积与
水驱之后相同。经过几年的室内实验研究发现，聚合物驱不仅能够扩大波及体积，
而且能够提高驱油效率。
我们知道水驱开采时，由于油层的非均质性，注入水往往波及不到相对渗透
率较低的油层部位，成为未波及水驱的剩余油；在注入水波及到的油层，由于岩
石表面润湿性和毛细管液阻效应的存在，水驱后还存在着大量的残余油。这些残
余油以簇状、柱状、孤岛状、膜（环）状、盲状的形态滞留在孔隙介质中。那么，
聚合物驱能否把这些残余油驱动呢？研究表明：聚合物溶液存在着粘弹性，在水
驱过程中，表现了三种粘度，即本体粘度、界面粘度、拉伸粘度。在这三种粘度
的共同作用下，聚合物驱不仅可以提高波及系数，而且还可以提高水波及域内的
驱油效率。其提高驱油效率的机理表现在以下几个方面：
（1） 本体粘度使聚合物在油层中存在阻力系数和残余阻力系数，是驱替水驱未
波及剩余油和簇状残余油的主要原因。
聚合物溶液本体粘度的增高，加上其弹性作用，改善了水油流度比和水驱前缘，
可以驱替出水驱未波及剩余油和簇状残余油。
水突破前低渗透率层段与高渗透率层段
含水饱和度变化关系曲线
0.20
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
0.10.20.30.40.50.6
Sw1
S
w
2
μo/μw=15
μo/μw=1
（2）界面粘度使聚合物溶液在多孔介质中的粘滞力增加，是驱替膜状、孤岛状
残余油的主要机理：
残余油与流过其表面的驱替液之间的粘滞力可用下式表示：
τ＝dv/dz·μr
式中：
τ——两相流体间的粘滞力；
dv/dz——两相流体的界面速度梯度；
μr——两相流体间的界面粘度。
聚合物溶液与残余油之间的界面粘度远远高于注入水与残余油间的界面
粘度值。
聚合物溶液粘度的增加，是由于聚合物分子中含有许多亲水基团，这些亲水基团
在聚合物分子外形成的“水鞘”，增加了相对移动的内摩擦力。
同时，上述基团在水中解离，产生许多带电符号相同的链节，这些链节互相排斥，
使聚合物分子线团在水中更加伸展，因而有更好的增粘能力。因此，聚合物溶液
在多孔介质内的渗流过程中，其粘度值要比用粘度计测量的视粘度高许多倍。
由于聚合物的加入使油水界面粘度显著增加。
聚合物溶液在毛细管管壁附近的速度梯度远远大于水在其上的速度梯度。
由于聚合物溶液是非牛顿粘弹性流体，在岩石孔道中的流场分布与水截然不
同，在相同平均流速下，聚合物溶液与油的界面速度远远大于水与油界面的
速度。
（3） 拉伸粘度使聚合物溶液存在粘弹性，是驱替盲状残余油的主要原因。
柔性聚合物分子在应力作用下将产生形变，其弹性又会使其恢复、收缩，因
此，当具有粘弹性的柔性聚合物溶液通过多孔介质时，既存在着剪切流动，
也存在着拉伸流动。特别是聚合物分子在流经孔道尺寸变化处时，聚合物分
子就受到拉伸而表现出弹性。这种特性使进入盲端孔隙的聚合物溶液，具有
与流动方向垂直、指向连通孔道的法向力。正是在上述聚合物溶液粘弹性的
作用下，才使得聚合物溶液能够进入盲端中驱油。
V
X
P
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VW 边<< V
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图5-17 水与聚合物溶液在管道中的流场分布示意图
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