浅析驱油剂聚丙烯酰胺在油田生产中的应用

于伟春

摘要：聚丙烯酰胺实际是水溶性高分子聚合物，它的的理化性质是比较特殊的，在各个行业有着广泛的用途，主要原因是其结构稳定且产品性能好，例如在造纸行业和水处理行业，当然最主要的应用是在油田开发上，油田生产过程中应用聚丙烯酰胺，可以增加石油开采效率。因此本文选择聚丙烯酰胺驱油剂方向进行分析，总结其在油田开采过程中的主要用途。

关键词：油田生产;驱油剂;聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺在非石油行业里的主要应用是染色和造纸，在油田中的应用是对采出液里的杂质进行絮凝沉淀。但近些年随着科学技术的不断发展，生产工艺也在更新换代，聚丙烯酰胺应用形态发生了变化，从前都是乳胶或干粉型，现在是油泡水型或水溶液型。现阶段聚丙烯酰胺的存在形式是水包型，因为这种形式在施工过程中更稳定。因此聚丙烯酰胺在油田生产中，一般是被用作驱油剂或堵水剂，或者是在钻井时当做钻井液调节剂。

1驱油剂在油田生产中的应用

1.1驱油剂原理及作用

驱油剂在油田中的应用，主要是在进行石油钻采时，可以增加石油的采收率。聚丙烯酰胺能够被作为驱油剂，是因为它的分子量大，一般的聚合物分子量都小于聚丙烯酰胺。驱油剂的原理是通过降低水油流比度，对水流变性进行改变，增加波及能力，最终达到提高原油采收率。

1.2聚丙烯酰胺驱油剂应用

为了提高驱油剂的效果，我国加大了对驱油剂的研究，应用了更加科学的技术，增加了它的耐剪切性和耐热性。这些改变主要是通过对聚丙烯酰胺来实现的，在刚性环测基上增加疏水单体结构，使用自由基共聚法对其重组，最后生成酸性疏水缔合，即得到了聚丙烯酰胺。通过对酸性疏水缔合聚丙烯酰胺的物理性质进行分析，得出它的抗盐性比较高，在不同温度下它的表现黏度也不一样。大庆油田曾对聚丙烯酰胺进行过详细研究，因为三元复合驱动中需要使用大量的聚丙烯酰胺，研究发现它的分子结构特殊，导致它的稳定性高。曾经对聚丙烯酰胺在油田的三元复合驱中的应用进行研究，确定其稳定性较为良好。三元是油田三次采油的主要驱油方式，主要是应用表面活性剂、碱和聚丙烯酰胺，能增加原油采收率15%。大庆油田现在是第三次采油阶段，所以三元复合驱早已在大庆油田广泛应用。三元复合驱可以提高原油采收率百分之二十左右，如此明显的效果表明，驱油剂聚丙烯酰胺在油田开采过程中有着很好应用前景。

2驱油聚丙烯酰胺作用效果

2.1分子量提升促进吸附能力

将聚丙烯酰胺分子量提升，可以增加它的水动性力学半径，以此增强驱油剂的吸附能力，使驱油效果更加明显，所以在油田开采过程中，都是应用分子量巨大的聚丙烯酰胺。随着开采的不断进行，好开采的原油早已被采出，开采难度越来越大，尤其是底层的油藏，由于其温度高，应用聚丙烯酰胺的驱油剂的效果也不佳，因此驱油剂的吸附能力是有上限的，随着开采难度的增大，聚丙烯酰胺的分子量不可能无限增大。

2.2疏水缔合提升增粘性

聚丙烯酰胺还有一种类型是疏水缔合，这种形式的驱油剂是通过分子聚合得来的，主要聚合的个体有疏水单体和阴阳单体，它的主要优势是增粘性高。尤其在特殊的生产环境下，需要增加抗盐性和耐温性时，为了提高油田原油采出率，都是应用此类型的聚丙烯酰胺驱油剂。但因为特殊这种环境不常见，所以该类型聚丙烯酰胺驱油剂并不经常被应用。

2.3梳形聚合物提升粘度

在原有聚丙烯酰胺的分子上增加亲油基或亲水基，就形成了梳形聚合物，它的原理是将互相排斥的亲水基和亲油基形成卷曲，进而控制分子间的缠绕，一旦与其他水溶液相遇时，分子结构会呈现梳子状，会使水动力学半径会加大，粘度和刚性会随之提高。

3聚丙稀铣胺在油田生产中的应用

3.1压裂液聚丙稀铣胺的应用

压裂作业是指给水加压后，利用水使油层产生裂缝的生产活动。压裂作业的主要任务是在油层中将粘度和压力大的液体排出，油层会因为压力不同出现许多裂缝，这些裂缝都需要填充，只有充入有效的支撑剂，才能增加油层的渗透性。压裂技术的核心元素就是压裂液，它是由泡沫、油基、酸基、水基等组成，压裂液的主要作用是为了增加压裂效果，同时保护油层。

3.2钻井液流型调节剂的应用

钻井液的流变性一直是变化的，为了可以携带更多的岩屑，需要对其进行有效控制，所以就需要使用钻井液流型调节剂。它还可以润滑钻头减少卡钻，调节钻速避免出现井喷、坍塌等事故。经研究发现，在钻井过程中，可以选用聚丙烯酰胺作为钻井液的主要成分，这种钻井液取名为抑制性钾铵聚合物钻井液，和其他钻井液相比，其主要优势是分子链结构长，对岩屑的吸附能力也特别强，在使用后还可以有效调节钻井液的滤失性，还有包被性也可以进行调节，最终提高钻井液的使用周期，钻头的钻速也提高不少，增加了油田钻采工作效率。

3.3堵水技术中聚丙稀铣胺的应用

堵水技术主要应用于非均质油田开采，它不但可以提高油井原油采出量，还能使油井采水量减少，最核心的功能是调节井吸水量。堵水剂使用后注水井的纵向覆盖能力会明显增加，提高了油田可储存量，实现了提高注水开发采收率。现阶段在应用聚合物进行联合采油过程中，聚丙烯酰胺就是主要成分之一，其对油的渗透性是目前已知材料中的最低，在10%以下，而对水的渗透性超过90%。

结语：

综上所诉，聚丙烯酰胺作为驱油劑参与到油田生产阶段，对于其应用使得油田的开采效率得到全面性的提升，但其本身却并非是没有缺点存在的。在进行使用的过程中，聚丙烯酰胺会发生高温水解的现象，且耐剪切性以及耐盐性也会存在一定问题。随着当代生产技术以及科研技术的增长，聚丙烯酰胺的分子质量得到了相对提升。由此，才使得其本身能够适应油田的生产现状。未来随着油田开发难度的加大，聚丙烯酰胺的潜力仍然需要进行挖掘，同时，油田的开发也需要一定的环保性能。

参考文献：

[1]兰海宽，毛艳妮，刘旻，周传臣，罗晓龙.驱油剂聚丙烯酰胺在油田生产中的应用研究[J].化工管理，2019（23）：210-211.

[2]张鹏飞.三次采油用聚丙烯酰胺聚合物驱油效果分析[J].化工设计通讯，2019，45（02）：4.