聚合物驱提高油田采收率的分析与认识

佟卉　张志坚

摘 要：能源是人類耐以生存和发展的基础，而石油资源更是能源中的重中之重，石油的产量和储量不但会对经济造成巨大的影响，而且还直接关系到国家的安全，因此，世界上很多国家都在加大石油勘探开发的投入力度。目前，如何提高油田的采收率是石油工作者关注的热点和难点，本文首先对聚合物驱进行了简介，然后详细阐述了聚合物驱的驱油机理，最后对聚合物驱技术提高油田采收率进行了分析与探索，以期为从事聚合物驱的相关人员提供一定的借鉴和参考。

关键词：聚合物驱;油田;采收率;石油;产量;能源

0 引言

能源可以给人类的生活和生产提供能量，因此，能源是人类社会得以生存和发展的物质基础。其中煤炭、石油和天然气是世界能源的基础，在能源消费结构中仍然不可替代，占据主导地位，而且是不可再生的一次能源。而石油被誉为“工业的血液”，在各行各业中都具有极其广泛的应用。但是，目前我国的原油长时间依赖井口，对外依存度已经超过70%，已经严重威胁到我国的经济发展和国防安全。随着油田的长时间开采，地下地层中的含水量便会不断增加，而且石油的质量和产量也会持续降低，同时石油的开采难度也会越来越大。据有关资料统计表明，目前全世界油田的采收率仍然处在一个比较低的水平，依旧存在较大的进步空间，约有一半以上的石油资源还没有被开采出来。因此，如何提高油田的采收率是石油工作者关注的热点和难点。

目前，大部分油田都是采用三次采油技术来提高油田的采收率，主要有4种方法：①热力采油技术;②气体混相驱采油技术;③化学驱采油技术;④微生物驱油技术。聚合物驱是指往地下地层中注入一些聚合物，然后再进行驱油的一种化学驱采油技术。从大量的实际应用效果来看，聚合物驱的采油效果较好，技术也比较成熟。本文主要对聚合物驱提高油田采收率进行了相应的分析与探索，以期为从事油田开发的工作人员提供一定的技术参考，进而更好地利用聚合物驱来提高油田采收率。

1 聚合物驱简介

聚合物驱（polymer flooding）主要是依靠增大驱替液的粘度，然后减小驱替液和被驱替液的流度比，最后增大波及体积，其次，由于聚合物具有一定的粘弹性，因此，在地下流动的过程中，会对油膜或油滴形成一定的拉伸作用，提高了携带力，从而提高了采收率。由于聚合物驱技术比较简单、原理也相对清楚，早在20世纪50年代，人们就开始研究聚合物驱技术，并且进行了大量的室内研究和矿场试验。早期的研究人员是在水中加入一定量的聚合物，进而增大水溶液的粘度，同时减小油水的流度，从而达到驱油的目的。由于提高采收率的主要方式就是提高驱油的效率以及增大波及体积，因此，聚合物驱技术可以用来提高油田的采收率，主要应用于油田的开发后期。适用于聚合物驱技术的油藏特点主要有以下3点：①温度中等;②原油粘度不是很高;③地层的非均质性非常强。其次，油田的采收率与所注入的聚合物浓度关系密切，在一定条件下，浓度越高，油田的采收率越高，在实际应用过程中，应该合理配置聚合物的剂量，进而给油田企业带来最佳的经济效益。

2 聚合物驱机理

2.1 流度控制作用

对油水的流度进行合理控制是聚合物驱的主要机理之一。一般而言，对于非均质性不是很强的油层，在水驱油的情况下，相对于原油的粘度而言，注入水的粘度通常比较小，使得油水的流度比不是十分合理，造成采出液中含水率增大的速度过快，在较短的时间内就达到了含水率的门槛值，在一定程度上影响了驱油效率。而向油层中注入聚合物，可以在很大程度上改善油水流度比，使其变得更加合理，进而减缓了含水率增大的速度，从而获得更好的驱油效果，甚至可以达到极限驱油效率。

2.2 调剖作用

聚合物的调剖作用也是提高采收率的主要机理之一，可以对吸收剖面进行一定的调整，进而扩大波及体积。调剖作用会增大油层的水淹体积，进而在其没有见水的层段中开采出不含水的原油。一般情况下，在油层的剖面上，渗透率呈现出非均质的情况时，这种调剖作用才可以发生。对于这种情况的油层，在一般的水驱情况下通常会出现不均匀的注水现象：①在渗透率比较大的层段，注入水的推进速度会比较快;②在渗透率比较低的层段，注入水的推进速度会比较慢。另外，与原油的粘度相比，注入水的粘度往往比较小，使得流度较高的流体会将流度比较低的流体进行取代，进一步恶化了注水不均匀的现象，使得渗透率较低层段的原油的采收率依旧很低，很难得到有效的开采。

3 聚合物驱技术提高油田采收率的分析

在实际生产过程中，聚合物注入量和时间并不是随意设定的，为了最大限度地提高油田的采收率，必须对注入量和时间进行严格限定。从基本原理上而言，聚合物驱油的本质就是减小原油中的油水的比例，在一定程度上可以提高原油的流动性，从而提高油田的采收率。其次，为了可以充分利用之前不能开采的含水剩余原油，就应该采用聚合物驱技术进行辅助采油。通过在油层中注入一定量的聚合物，将油层中的水驱替出来，从而可以获得这些剩余的原油。但是，如果想要获得最好的采收效果，就必须严格控制聚合物的注入量和时间，一旦错过了最佳时机，或者聚合物的量太少或太多，都会对油田的开采效果造成严重的影响[4，5]。

与此同时，通过大量的实验和实际应用可以看出，往水油混合层中注入一定量浓度较高的聚合物，可以使油层中的原油一直处于流动中，从而可以提高油层的采收率，如图1所示。其次，在原油开采的过程中，聚合物会不断被稀释，其浓度会发生很大的改变，作业人员应该对聚合物的浓度进行监测，如果浓度小于标准浓度时，应该及时添加，否则难以获得最佳的采收率。最后，与传统的复合式驱油技术相比，聚合物驱技术的操作更加方便，效果更加明显，而且聚合物驱油技术还可以节省成本。

4 结语

综上所述，聚合物驱可以有效提高油田的采收率。不可否认的是，聚合物驱还存在或多或少的问题，但是随着技术的不断发展，这些问题都会迎刃而解，聚合物驱技术将会在各个油田得到更大范围地推广和应用，让该技术成为提高我国油田采收率的重要技术措施，进而实现油田的高产和稳产，促进油田企业的可持续发展，从而为我国经济发展和国防安全提供一定的能源保障。

参考文献：

[1]蒲草.聚合物驱油效果影响因素分析[J].化工设计通讯， 2019，45（11）：24-25.

[2]关文婷.大庆油田聚合物驱油效果影响因素[J].大庆石油地质与开发，2014，33（02）：111-115.

[3]孙江河，范洪富，张付生，等.提高稠油采收率技术概述[J].油田化学，2019，36（02）：366-371.

[4]安晓.低渗透砂岩油藏聚合物调驱实验研究[D].西安：西安石油大学，2019.

[5]王志远，张烈辉，谭龙，等.砾岩储集层聚合物驱油机理与控制因素实验研究[J].油气藏评价与开发，2020，10 （03）：109-114.

作者简介：

佟卉（1963- ），女，汉族，黑龙江齐齐哈尔人，本科，副教授，主要从事油气田开发方面的研究工作。