聚合物驱提高采收率技术与应用

聚合物驱提高采收率技术与应用

孟繁琦

大庆油田第一采油厂第五作业区  黑龙江  大庆  163000

摘要：聚合物驱是当前应用范围较广的原油采收手段，需要采用合理方式，提高聚合物驱采收率。本文就针对此，首先提出聚合物驱技术的研究现状，明确聚合物驱技术应用原理，提出聚合物驱技术提高采收率的具体措施，以供参考。

关键词：聚合物驱；采收率；提高技术

前言：现阶段石油资源依然在我国能源总体系中占据重要地位，为切实满足各领域生产建设对石油资源的需求量，还需要在传统聚合物驱技术基础上采用合理手段提高石油采收率，保障石油资源采收效果。

1、聚合物驱技术概念

聚合物驱技术主要就是在注入的水内加入少量的水溶性高分子聚合物，提升水的相黏度，控制水相渗透率，改善石油的流度比，切实提升原油采收率。通过减小水相流度，改善流度比值，也可以提高石油的波及系数。通常情况下，如油藏的非匀质性大于水驱动流量，石油开采期间的经济效益能够得到进一步提升。

2、聚合物驱技术提高采收率的机理

原油采收率采出量占地下原油的原始储量百分比，具体可受到驱油剂在油藏中的波及体积以及驱油效率等因素影响[1]。通过使用聚合物驱技术，不仅能够切实提高采油率的波及系数，还能够提高水域内的驱油效率。

一方面，使用聚合物驱技术能够增加聚合物油层上的阻力系数值以及残余的阻力系数值，驱替水驱未波以及残余油、簇状残余油。使用相同粘度的甘油，聚合物的溶液分别驱替0.6PV，而后继续用水区制残余油状态、驱替过程中还需要测量沿样两端的压差。在聚合物区时岩样压差值高于甘油驱时岩样压差值的情况下，聚合物溶液为粘弹性流体，能够切实增加驱替相粘度值，控制油水的黏度比。因聚合物在岩石中处于滞留状态，导致水相渗透率下降，残余的阻力系数低于油水流度。因甘油属于粘性流体，可以通过增加水箱黏度下降油水流度比。因此使用聚合物驱技术能够有效躯体细喉管中的残余油；

另一方面，界面粘性会使聚合物溶液在多孔介质的粘质力增加，为躯体膜状以及弧状残余油的主要机理[2]。因聚合物溶液及残余油的界面粘度会超出注入水以及残余油的界面粘度，聚合物溶液，黏度进一步增长，使亲水基团在聚合物分子中形成水鞘结构，使聚合物运行时的内摩擦动力值提升。集团在水中解离后，也会产生较多的带电性链节。因链节相互排斥，导致聚合物的分子线团伸展度以及增粘性提高。

由此可见，聚合物溶液在残余油表面的粘力会超过水在残余油表面的粘力，使用聚合物能够去除部分孤岛状态的残余油以及魔状态的残余油。

聚合物驱技术中的聚合物粘弹性较强，可以有效提高驱油效率。柔性聚合物分子会在应力的作用下出现形变，弹性会恢复。在粘弹性柔性聚合物溶液通过多孔介质时，溶液会出现剪口流动以及拉伸流动，再进入到盲端孔隙后，聚合物会与原有的流动方向垂直，指向连接孔道的法向力。

3、聚合物驱种类

3.1聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺包括均聚物与共聚物两种形态，是线性水溶性高分子化合物，相对的分子质量较高、水溶性好，实际应用较为广泛[3]。最早聚丙烯酰胺的生产会使用电解时盐水方式，实际生产规模较小。后续聚丙烯酰胺被应用在石油开采钻井、固井、压力以及注水等环节，对提高石油采收率具有重要意义。

3.2黄胞胶

黄胞胶属于假黄单孢菌发酵而成的单孢多糖，应用期间的水溶性性能良好，相对分子质量较小。由于黄胞胶的溶胶分子能够形成超结合带状螺旋共聚体，可以支撑固体颗粒，形成液滴细胞状态，具有良好的假塑性永定性以及无毒害性，对环境不会造成严重污染，被主要应用在石油开采环节。

具体来说，通过将黄胞胶应用在钻井液配制过程中，能够切实提升钻井液内摩擦力，增强原油采收率。但由于黄胞胶的弹性较差、残余阻力较小，容易在实际应用过程中出现生物降解作用，因此逐步被聚丙烯酰胺取代。

3.3梳型抗盐聚合物

梳型抗盐聚合物是聚丙烯酰胺的改性化合物，通过改变聚丙烯酰胺的粘性，能够切实提升实际驱油效果。

普通聚丙烯酰胺的抗盐性能较差，为切实保障石油开采环节的采收率，相关研究人员在聚丙烯酰胺结构的基础上，进行了三次采油用梳型聚合物分子设计工作，开发出了与丙烯酰胺及新型功能单体共聚的梳型抗盐聚合物。

梳型抗盐聚合物就是在聚丙烯酰胺分子链内部插入AHPE单体，使高分子侧链具有亲油集团与亲水集团，借助亲油集团及亲水集团的相互排斥作用，高分子链在水溶液中形成梳子状结构，进步减小了聚合物盐水中的分子间卷度，提高了50%的增稠盐水能力。

4、聚合物驱技术采收率提高的具体方式

4.1合理控制聚合物注入时机

聚合物注入时机主要就是油田综合含水量值，对聚合物驱技术应用效果具有直接影响。在石油开采过程中，聚合物驱技术的主要目的为改善水驱，只能够缩短油田开发年限，节约注水量与产出水，因此需要注重控制聚合物的注入时机[4]。

聚合物用量不同，但转注聚合物的含水量高，聚合物驱技术应用期间的开采率越低。在转注聚合物含水量低的情况下，聚合物的最终产生率就越高。

4.2聚合物驱技术层次划分

聚合物驱技术能够有效改善石油开采期间的油层纵向非均质性，调节油水层剖面，进一步扩大石油波及体积，提高原油的实际采收率[5]。在正韵律沉积油层注水开发环节，由于注水会受到重力作用影响，注入水在砂体下层窜流，指波及体积无法达到高值。在使用聚合物驱技术过程中，因水的黏度较高，重力引起的层段窜流量减小，进一步增大了波及与厚度。

聚合物可提升间层的非匀质性，通过收集聚合物驱实施期间的吸水剖面资料以及取水井资料，发现不同渗透率下的油层吸水比例发生明显变化，高低渗透层的吸水量差距缩小，油层水的淹厚度增加，后续石油开采效率大幅度提升，对保障石油开采水平具有重要意义。

总结：总而言之，我国对聚合物驱技术的应用重视度日渐提升，通过在原有基础上不断优化聚合物驱技术手段，能够从根本上提高石油资源的采收率，为石油领域带来巨大经济效益。与发达国家相比，我国聚合物驱技术的应用时间较短，具体实施过程中还需要结合地区石油资源存储特征，对聚合物驱技术进行不断优化。充分发挥出聚合物驱技术的应用积极作用。

参考文献：

[1]薛婉婷.聚合物驱提高采收率技术与应用[J].化学工程与装备,2022(08):59-60+58.

[2]董俊艳,王斌,王敏,吴莎,刘文静. 高含水三类油藏聚合物驱技术研究与应用[C]//.2021油气田勘探与开发国际会议论文集(下册).,2021:723-731.

[3]苏孝博.聚合物驱提高采收率技术与应用[J].化学工程与装备,2021(01):104-105.

[4]廖辉,吴婷婷,邓猛,杜春晓,崔政.稠油热化学驱提高采收率机理及应用研究进展[J].当代化工,2019,48(11):2623-2625+2629.11.041.

[5]李宗阳,谭河清,李林祥,曹绪龙,崔文福,陈孝芝,王业飞,李文华.聚合物驱后期油藏注采耦合技术提高采收率研究及应用[J].油气地质与采收率,2019,26(06):115-121.

作者简介：孟繁琦，性别：女，民族：汉，籍贯：吉林省松原市，出生年月：19960420，文化程度：硕士，现有职称：助理工程师，研究方向：聚合物驱， 岩芯驱替 ，水驱聚驱.