聚合物驅油機理

1、.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驅油的重要機理之一，對于均質油層，在通常水驅油條件下，由于注入水的粘度往往低于原油粘度，驅油過程中油水流度比不合理，導致采出液中含水率上升很快，過早地達到采油經濟所允許的極限含水率的結果，使得實際獲得的驅油效率遠遠小于極限驅油效率。向油層注入聚合物的結果，可使驅油過程中的油水流度比大大改善，從而延緩了采出液中的含水上升速度，使實際驅油效率更接近極限驅油效率，甚至達到極限驅油效率。在水驅油條件下，水突破油層后采出液中油的分流量為： 該式經簡化得出：精品.2、聚合物溶液的調剖作用 調整吸水剖面，擴大波及體積，是聚合物提高采收率的另一項重

2、要機理。因為在聚合物的調剖作用下，油層水淹體積的擴大，將在油層的未見水層段中采出無水原油。這就是說，油層水淹孔隙體積擴大多少，采出油的體積也就增加多少。聚合物的調剖作用只有在油層剖面上存在滲透率的非均質狀態(tài)時才能發(fā)生。對于這類油層，在通常水驅條件下往往發(fā)生注入水沿不同滲透率層段推進不均勻現(xiàn)象。高滲透率層段注入水推進快，低滲透率層段注入水推進慢。加上注入水的粘度往往低于原油粘度，水驅油過程中高流度流體取代低流度流體的結果，導致注入水推進不均勻的程度加劇，甚至在很多情況下會出現(xiàn)高滲透率層段早巳被注入水所突破，而低滲透率層段注入水推進距離仍然很小的情況，致使低滲透率層段原油不能得到有效的開采。在不考

3、慮重力影響的前提下，我們可以給出高滲透率層段水突破之前任一注水階段時兩層段間吸水量之比： k1k2精品.3、聚合物溶液微觀驅油機理 傳統(tǒng)的聚合物驅油理論認為，聚合物驅只是通過增加注入水的粘度，降低水油流度比，擴大注入水在油層中的波及體積提高原油采收率，聚合物驅并不能增加油藏巖石的微觀驅油效率，并認為聚合物驅后殘留于孔隙介質中的油的體積與水驅之后相同。經過幾年的室內實驗研究發(fā)現(xiàn)，聚合物驅不僅能夠擴大波及體積，而且能夠提高驅油效率。我們知道水驅開采時，由于油層的非均質性，注入水往往波及不到相對滲透率較低的油層部位，成為未波及水驅的剩余油；在注入水波及到的油層，由于巖石表面潤濕性和毛細管液阻效應的存

4、在，水驅后還存在著大量的殘余油。這些殘余油以簇狀、柱狀、孤島狀、膜（環(huán)）狀、盲狀的形態(tài)滯留在孔隙介質中。那么，聚合物驅能否把這些殘余油驅動呢？研究表明：聚合物溶液存在著粘彈性，在水驅過程中，表現(xiàn)了三種粘度，即本體粘度、界面粘度、拉伸粘度。在這三種粘度的共同作用下，聚合物驅不僅可以提高波及系數(shù)，而且還可以提高水波及域內的驅油效率。其提高驅油效率的機理表現(xiàn)在以下幾個方面：（1） 本體粘度使聚合物在油層中存在阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)，是驅替水驅未波及剩余油和簇狀殘余油的主要原因。精品.聚合物溶液本體粘度的增高，加上其彈性作用，改善了水油流度比和水驅前緣，可以驅替出水驅未波及剩余油和簇狀殘余油。（2）界

5、面粘度使聚合物溶液在多孔介質中的粘滯力增加，是驅替膜狀、孤島狀殘余油的主要機理： 殘余油與流過其表面的驅替液之間的粘滯力可用下式表示： dv/dzr式中： 兩相流體間的粘滯力； dv/dz兩相流體的界面速度梯度； r兩相流體間的界面粘度。l 聚合物溶液與殘余油之間的界面粘度遠遠高于注入水與殘余油間的界面粘度值。聚合物溶液粘度的增加，是由于聚合物分子中含有許多親水基團，這些親水基團在聚合物分子外形成的“水鞘”，增加了相對移動的內摩擦力。同時，上述基團在水中解離，產生許多帶電符號相同的鏈節(jié)，這些鏈節(jié)互相排斥，使聚合物分子線團在水中更加伸展，因而有更好的增粘能力。因此，聚合物溶液在多孔介質內的滲流過程中，其粘度值要比用粘度計測量的視粘度高許多倍。精品.由于聚合物的加入使油水界面粘度顯著增加。l 聚合物溶液在毛細管管壁附近的速度梯度遠遠大于水在其上的速度梯度。由于聚合物溶液是非牛頓粘彈性流體，在巖石孔道中的流場分布與水截然不同，在相同平均流速下，聚合物溶液與油的界面速度遠遠大于水與油界面的速度。（3） 拉伸粘度使聚合物溶液存在粘彈性，是驅替盲狀殘余油的主要原因。柔性聚合物分子在應力作用下將產生形變，其彈性又會使其恢復、收縮，因此，當具有粘彈性的柔性聚合物溶液通過多孔介質時，既存在著剪切流動，也存在著拉伸流動。特別是聚合物分子在流經孔道尺寸變化處時，聚合物分子就受到拉伸而表現(xiàn)出彈性。這種特