聚合物驱油效果的影响因素分析

程煜

摘 要：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。

关键词：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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