對聚合物驅(qū)提高油田采收率技術(shù)極為重視

聚合物驅(qū)提高采收率的技術(shù)及其應(yīng)用前言聚合物驅(qū)是一種比較有效的提高原油采收率的三次采油方法。綜述了聚合物驅(qū)技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用和研究進(jìn)展,分析了聚合物驅(qū)的驅(qū)油機(jī)理。介紹聚合物驅(qū)油的的方法以及在現(xiàn)實生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：聚合物驅(qū)提高采收率驅(qū)油機(jī)理驅(qū)油方法應(yīng)用石油是重要的能源化工原料,有“工業(yè)血液”之稱,隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,要求石油工業(yè)提供越來越多的石油產(chǎn)品。世界各國為了滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對石油產(chǎn)量的需求,一方面加強(qiáng)勘探尋找新儲量,一方面努力提高已開發(fā)油田的采收率,積極進(jìn)行3次采油的探索與應(yīng)用。通過注入驅(qū)油劑來開采油層的殘余油為強(qiáng)化采油(EnhancedoilRecovery,簡稱EOR或ImprovedoilRecovery,簡稱IOR),又稱3次采油(TertiaryoilRecovery),可使采收率提高到80%~85%。聚合物驅(qū)就是一種比較有效的提高原油采收率的3次采油方法,它能在常規(guī)水驅(qū)開采后期,使油藏采收率再提高8%左右,相當(dāng)于增加四分之一的石油可采儲量。我國對聚合物驅(qū)提高油田采收率技術(shù)極為重視，投入了大量的人力、物力進(jìn)行理論技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場試驗，并取得了豐碩的成果。特別是“七五”“八五”“九五”科技攻關(guān)及國家973項目的研究，大大促進(jìn)了聚合物驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展。自1996年聚合物在大慶、勝利、大港等油田大規(guī)模推廣應(yīng)用以來，形成了1000×104t的生產(chǎn)規(guī)模，為國家原油產(chǎn)量保持穩(wěn)中有升發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。以大慶油田為例，截止到2003年12月，已投入聚合物驅(qū)工業(yè)化區(qū)塊27個，面積321.36km2，動用地質(zhì)儲量5.367×108t，投入聚合物的油水井5603口，累積注入聚合物干粉46.89×104t，累積產(chǎn)油6771.89×104t，累積增油2709.67×104t。2003年，工業(yè)化聚合物驅(qū)全年產(chǎn)油1044.4×104t。大慶油田聚合物驅(qū)提高采收率以其規(guī)模之大，技術(shù)含量高，居世界領(lǐng)先地位，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。聚合物驅(qū)概述聚合物驅(qū)(PolymerFlooding)是指在注入水中加入少量水溶性高分子量的聚合物,增加水相粘度,同時降低水相滲透率,改善流度比,提高原油采收率的方法。它的機(jī)理是所有提高采收率方法中最簡單的一種,即降低水相流度,改善流度比,提高波及系數(shù)。一般來說,當(dāng)油藏的非均質(zhì)性較大和水驅(qū)流度比較高時,聚合物驅(qū)可以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效果。聚合物驅(qū)提高采收率的機(jī)理原油采收率是采出地下原油原始儲量的百分?jǐn)?shù),即采出的原油量與原始地質(zhì)儲量的比值,它取決于驅(qū)油劑在油藏中波及體積和驅(qū)油效率。聚合物驅(qū)不僅可以提高波及系數(shù),而且還可以提高水波及域內(nèi)的驅(qū)油效率。其提高驅(qū)油效率的機(jī)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)增加,是驅(qū)替水驅(qū)未波及殘余油和簇狀殘余油的主要原因。對于滲透率相近的人造巖樣,分別水驅(qū)至殘余油狀態(tài)(含水98%),用相同粘度的甘油、聚合物溶液分別驅(qū)替0.6PV后,繼續(xù)用水驅(qū)至殘余油狀態(tài),驅(qū)替過程中測量巖樣兩端的壓差。測定結(jié)果表明,聚合物驅(qū)時巖樣兩端的壓差遠(yuǎn)高于甘油驅(qū)時巖樣兩端的壓差。這是由于聚合物溶液是粘彈性流體,不僅增加了驅(qū)替相的粘度,降低油水粘度比,而且由于聚合物在巖石中的滯留,引起了水相滲透率的下降,因而殘余阻力系數(shù)>,l使油水流度比進(jìn)一步降低。而甘油是粘性流體,只能通過增加水相粘度,使油水流度比下降。所以,盡管兩者的粘度相同,但驅(qū)油效率卻不同。而且聚合物驅(qū)對甘油驅(qū)替不出來的細(xì)喉道中的殘余油,也有一定的驅(qū)替效果。由此可見,聚合物溶液不僅有粘性作用,而且還有部分彈性作用。(2)、界面粘度使聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的粘滯力增加,是驅(qū)替膜狀、孤狀殘余油的主要機(jī)理。由于聚合物溶液與殘余油之間的界面粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(tuán),這些親水基團(tuán)在聚合物分子外形成的“水鞘”,增加了相對移動的內(nèi)摩擦力。同時,上述基團(tuán)在水中解離,產(chǎn)生許多帶電極性相同的鏈節(jié),這些鏈節(jié)互相排斥,使聚合物分子線團(tuán)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(zhì)內(nèi)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。綜上所述,聚合物溶液作用在殘余油表面的粘力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水在其上的粘滯力,因此,聚合物能夠部分孤島狀殘余油和膜狀殘余油驅(qū)走。(3)、聚合物的粘彈性同樣對提高驅(qū)油效率有很大幫助。柔性聚合物分子在應(yīng)力作用下將產(chǎn)生形變,其彈性又會使其恢復(fù)、收縮。因此,當(dāng)具有粘彈性的柔性聚合物溶液通過多孔介質(zhì)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(jīng)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。這種特性使進(jìn)入盲端孔隙的聚合物溶液,具有與流動方向垂直、指向連通孔道的法向力。正是在上述聚合物溶液粘彈性的作用下,才使得聚合物溶液能夠進(jìn)入盲端中驅(qū)油。由此可見,聚合物驅(qū)油技術(shù),既能擴(kuò)大波及系數(shù),也能提高驅(qū)油效率,在開采特高含水油層中能很好的形成油墻,大幅度增加產(chǎn)油量,提高原油采收率。常見驅(qū)油聚合物[1]、聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺是丙烯酰胺（簡稱AM）及其衍生物的均聚物和共聚物的統(tǒng)稱，工業(yè)上凡含有50﹪以上的AM單體的聚合物都泛稱為聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺是一種線型水溶性高分子化合物，相對分子質(zhì)量高（105~107），水溶性好，是水溶性高分子化合物中應(yīng)用最為廣泛的品種之一。1893年有Mourell用丙烯酰氯與氨在低溫下反應(yīng)制得，1954年首先在美國實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)，用于鈾礦工業(yè)，從鈾鹽水溶液中除去微小雜質(zhì)。20世紀(jì)60年代初開始生產(chǎn)聚丙烯酰胺，主要用于凈化電解用的食鹽水，當(dāng)時生產(chǎn)規(guī)模很小，直到1979年，由于石油開采工業(yè)的需要，其產(chǎn)量才大幅度增長，在石油開采的鉆井、固井、完井、修井、壓裂、酸化、注水、堵水調(diào)剖、三次采油作業(yè)過程中，都要用到聚丙烯酰胺，特別是鉆井、堵水調(diào)剖、三次采油領(lǐng)域應(yīng)用更為廣泛。[2]、黃胞膠黃胞膠是一種由假黃單孢菌屬發(fā)酵產(chǎn)生的單孢多糖，是一種性能優(yōu)良的水溶性多功能生物高分子聚合物。相對分子質(zhì)量一般在（200~600）×104。1940年美國農(nóng)業(yè)部研究院北部地區(qū)研究中心開始從事對黃胞膠的研究，1959年開發(fā)成功。1960年首先由美國Merck和Kelco分部進(jìn)行小規(guī)模生產(chǎn)，1961年正式商業(yè)化生產(chǎn)，是微生物多糖中用途最廣，最先生產(chǎn)的品種。黃胞膠自1961年由美國Kelco公司投入工業(yè)化生產(chǎn)以來發(fā)展迅速。黃胞膠的溶膠分子能形成超結(jié)合帶狀的螺旋共聚體，構(gòu)成脆弱的、類似膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以致能支持固體顆粒，液滴和氣泡的形態(tài)，具有良好的曾粘性、假塑性、顆粒穩(wěn)定性。對人、畜均無毒，可以食用，被廣泛用于食品、醫(yī)藥、石油開采、陶瓷、印染、造紙、輕紡、水處理、選礦以及炸藥等20多個行業(yè)中，作為穩(wěn)定劑、增稠劑、乳化劑、懸浮劑和絮凝劑等。在石油開采行業(yè)中，黃胞膠用于鉆井液，對防止井噴等有明顯的作用，其應(yīng)用被稱為20世紀(jì)70年代鉆井液技術(shù)的最新成就之一，黃胞膠還可用于完井、修井、壓裂液、堵水調(diào)剖和三次采油。河南、華北、大港油田采用黃胞膠進(jìn)行用于完井調(diào)剖作業(yè)，發(fā)現(xiàn)初期效果很好，但是黃胞膠的彈性差，殘余阻力系數(shù)小，驅(qū)油效果比聚丙烯酰胺效果差，更容易產(chǎn)生生物降解作用，因此，目前堵水調(diào)剖劑和三次采油基本上都使用聚丙烯酰胺。黃胞膠的應(yīng)用也在發(fā)展中，為了提高黃胞膠的生物穩(wěn)定性，可以采用甲基化的方法，為了提高其耐溫、耐鹽能力，可以采用控制乙酰化和丙酮?；姆椒?。[3]、梳型抗鹽聚合物梳型抗鹽聚合物是一種改性的聚丙烯酰胺，由于增粘性能與普通聚丙烯酰胺相比發(fā)生了質(zhì)的變化，已經(jīng)稱為油田三次采油新一代的高效驅(qū)油劑。為了解決普通聚丙烯酰胺抗鹽性能差的問題，1999年中國石油勘探開發(fā)研究院采油工程研究所首先提出了三次采油用梳型聚合物分子設(shè)計思路，根據(jù)這一思路，通過丙烯酰胺與新型功能單體AHPE的共聚得到梳型抗鹽聚合物，梳型抗鹽聚合物由于在聚丙烯酰胺分子鏈中插入AHPE單體，高分子的側(cè)鏈同時帶親油集團(tuán)和親水集團(tuán)，通過親油集團(tuán)和親水集團(tuán)的相互排斥及親水集團(tuán)之間的相互排斥，高分子鏈在水溶液中排列成梳子形狀，聚合物在鹽水中的分子內(nèi)和分子間卷曲減少，增稠鹽水的能力提高了50﹪以上。[4]、疏水締合聚合物4、聚合物驅(qū)油藏工程的方法[1]、聚合物的注入時機(jī)所謂的注入時機(jī)就是指油田的綜合含水是多少時，實施聚合物驅(qū)的效果最佳，一般認(rèn)為，聚合物驅(qū)是一種改善水驅(qū)的方法，它只起到縮短油田開發(fā)年限的作用，節(jié)約注水和產(chǎn)出水，因此，聚合物的注入時機(jī)，（以油藏綜合含水率為指標(biāo)）與增加采收率的幅度無關(guān)，只是含水低時注聚合物節(jié)約的注水量多，而進(jìn)入高含水時再注聚合物，節(jié)約的注水量少。但室內(nèi)物理模擬研究結(jié)果表明，雖然聚合物的用量不同，但轉(zhuǎn)注聚合物時含水越高，聚合物驅(qū)提高采收率越低，而轉(zhuǎn)注聚合物時含水較低時，聚合物驅(qū)最終采收率也較高。表室內(nèi)試驗注入時機(jī)對驅(qū)油效果的影響內(nèi)容試驗編號注入量PV·（mg/L）轉(zhuǎn)注聚時含水﹪最終采收率﹪提高采收率差值﹪10.25×150066.773.38.691.764.720.25×250066.777.04.485.572.6礦場試驗結(jié)果表明也認(rèn)為，聚合物的注入時機(jī)對增加采收率的幅度有明顯的影響，根據(jù)國外從1964年到1981年期間所進(jìn)行的185個礦場試驗，其中有29個試驗提供了聚合物驅(qū)有價值的資料，由于聚合物驅(qū)開始的時間不同而其成功的比例有很大的差異，在接近一次采油末期便開始的16個試驗中，有12個或得成功；在二次采油階段期間開始的7個試礦場試驗結(jié)果表明聚合物的注入時機(jī)對提高采收率的幅度有明顯的影響。[2]、聚合物驅(qū)的層系劃分聚合物驅(qū)改善了油層縱向非均質(zhì)性，調(diào)整了油水層剖面，擴(kuò)大了波及體積，提高了原油采收率。對于正韻律沉積的油層，注水開發(fā)中，由于重力作用的影響，使注入水在砂體內(nèi)下部層段竄流，導(dǎo)致波及及體積難以達(dá)到較高值，在聚合物驅(qū)情況下，由于水相具有較高的粘度，使得由重力引起的層段竄流量減少，減少了重力的影響從而起到增大波及厚度的作用，這一情況已被大量的聚合物驅(qū)礦場試驗所證實。主要表現(xiàn)在：油井產(chǎn)出水礦化度發(fā)生明顯變化，而且增產(chǎn)的油量隨注水井的滲透力變異系數(shù)（變化范圍在0.5~0.8之間）的增大而增加。油藏注水開發(fā)和聚合物驅(qū)的對比表明，聚合物驅(qū)對油層內(nèi)調(diào)剖作用是顯著的。同樣，聚合物也可以大大改善層間的非均質(zhì)性。聚合物驅(qū)礦場實施的吸水剖面和取心井資料表明，不同滲透率的油層間吸水量比例發(fā)生了明顯的變化，高低滲透層間吸水量差異大大縮小，油層水淹厚度明顯增加。綜上所述，在多油層砂巖油藏進(jìn)行聚合物驅(qū)的過程中，層間矛盾和層內(nèi)矛盾不像水驅(qū)那樣突出，相反，這些矛盾大都得到了緩解。數(shù)值模擬的研究結(jié)果表明，在油層物性和流體性質(zhì)及注入聚合物段塞濃度一定的條件下，聚合物增加采收率的幅度與油層厚度有關(guān)，當(dāng)厚度超過10m后，其增加采收率的幅度明顯變小，多層注聚合物能充分發(fā)揮聚合物溶液的調(diào)剖作用，改善層間運動狀況，效果好于單層注聚合物。在特高含水期多層優(yōu)越性更明顯。雖然聚合物驅(qū)能夠改善層間、層內(nèi)非均質(zhì)，但是在滲透率差別較大時，特別是存在較高滲透率條帶的情況下，驅(qū)替和竄流的現(xiàn)象是嚴(yán)重的，在精細(xì)油藏描述的基礎(chǔ)上，應(yīng)重點對水驅(qū)后油層物性變化進(jìn)行研究，特別是大孔道的分布及竄流程度，并采取相應(yīng)措施。在目前已進(jìn)行的聚合物驅(qū)項目中，主要采取了分層注采、注入調(diào)剖劑、油井防竄等措施，取得了較好的效果。[3]、聚合物驅(qū)合理的井網(wǎng)井距井網(wǎng)、井距的選擇主要是由聚合物驅(qū)本身的特點決定的，同水驅(qū)不同，聚合物驅(qū)對井網(wǎng)、井距的選擇首先應(yīng)考慮聚合物在地下高溫、高礦化度的多孔介質(zhì)中的穩(wěn)定性；并且與水驅(qū)相比，驅(qū)替粘度升高，在多孔介質(zhì)中的滲流速度較慢，注入水壓力較高，因此在一定的注入速度下，注入壓力不能超過油層破裂壓力，同時還應(yīng)考慮應(yīng)用目前水驅(qū)開發(fā)的井網(wǎng)、井距，充分發(fā)揮聚合物驅(qū)的優(yōu)勢。不同的井距條件下注聚合物都會有較好的增油降水下過。在油田進(jìn)行聚合物驅(qū)時，對井距的選擇必須考慮兩個因素：一是注入壓力，即注入時達(dá)到配注要求是的注入壓力與油層破裂之間的余壓。由于聚合物溶液粘度高，有時可能比注入水粘度高50倍以上，因此注入聚合物后，會使油層的滲流阻力顯著增加，造成注入比下降。兒時在地層中的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性的時間長短。若聚合物穩(wěn)定性差，注采井距越大，注入速度越低，聚合物在油層中停留的時間就越長，聚合物溶液的粘度下降就越大，聚合物驅(qū)油效果就越差。[4]、聚合物相對分子質(zhì)量的優(yōu)選由于聚合物分子的纖維特性，加上它的延伸和纏繞能力，使得分子質(zhì)量稱為其性能的重要影響因素，相對分子質(zhì)量越大，分子間的作用越強(qiáng)，增強(qiáng)粘度就越好。當(dāng)然相對分子質(zhì)量過大，對油層的注入帶來困難；相對分子質(zhì)量太小，聚合物的增粘效果又會大大降低。因此，進(jìn)行聚合物礦場設(shè)計時，必須事先研究聚合物相對分子質(zhì)量與油層滲透率的匹配關(guān)系。室內(nèi)研究表明，在相同的剪切速率下，隨談聚合物相對分子質(zhì)量越大，其溶液通過射孔炮眼剪切將粘損失越大，但其保留粘度值仍比低相對分子質(zhì)量的高。另外，由于相同濃度下，高相對分子質(zhì)量聚合物的增粘效果好于低相對分子質(zhì)量聚合物。因此，要達(dá)到相同的驅(qū)油效果所需要的聚合物的量，高分子質(zhì)量聚合物要少于低相對分子質(zhì)量聚合物。綜上所述，在注入能力允許的情況下，只要聚合物相對分子質(zhì)量與油層滲透率匹配，就應(yīng)采用高相對分子質(zhì)量聚合物。[5]、聚合物驅(qū)合理注入?yún)?shù)1）、聚合物的合理用量聚合物的用量確定是聚合物驅(qū)中一個比較重要的問題，聚合物的用量一般用聚合物溶液注入油層空隙體積輸（PV）和注入濃度（mg/L）的乘積來表示。在確定用量時不僅要考慮增油效果，還要考慮整個項目的經(jīng)濟(jì)效益。2）、聚合物溶液的注入濃度室內(nèi)研究結(jié)果表明，隨著濃度的增加，聚合物溶液的粘度增大，提高采收率的幅度越高。特別是油層滲透率的變異系數(shù)越大，即油層非均質(zhì)性越嚴(yán)重，采用濃度較高的聚合物溶液，對擴(kuò)大波及體積的作用就越大，聚合物驅(qū)油效果越好。室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬的研究結(jié)果都表明，隨著聚合物溶液的注入濃度的提高，采收率增加幅度增大，達(dá)到某一濃度后，再增加濃度，采收率增幅變小。3）、聚合物溶液的注入段塞設(shè)計聚合物溶液的注入斷塞設(shè)計主要包跨斷塞尺寸和注入方式。斷塞尺寸的設(shè)計主要考慮聚合物的只留和斷塞前緣的粘度指進(jìn)現(xiàn)象。斷塞的大小可有多種選擇：一是聚合物在油井突破后再注入頂替水，可避免粘性指進(jìn)對聚合物溶液對聚合物斷塞的破壞，但這可能就需要較多的聚合物的量，影響效益；另一種是調(diào)節(jié)斷塞大小，使得在聚合物溶液前緣混合帶在油井突破之后頂替水也隨后到達(dá)，這就大大較少了聚合物斷塞的尺寸。4）、注入速度的確定數(shù)值模擬研究結(jié)果表明，注入速度的高低對最終提高采收率幅度幾乎沒有影響，指影響見效的早晚。注入速度過快，見效時間早；注入速度慢，見效時間則晚。聚合物驅(qū)油藏適應(yīng)性評價聚合物驅(qū)是比較復(fù)雜的系統(tǒng)之一程，只有在影響聚合物效果的各種油藏條件處于合理的范困內(nèi)，才能取得理想的聚合物驅(qū)效果。我國東部的大部分油田，包括勝利、遼河、大港等環(huán)渤海油區(qū)油田均屬于陸相沉積油藏且油稠，這類油藏油層滲透率較高，非均質(zhì)比較嚴(yán)重，原油粘度較高，注水開發(fā)采收率不高，給聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)留下較大的潛力空間。陸相沉積稠油油藏實施聚合物驅(qū)，除了要求性能較好且與油層物性相匹配的聚合物外，主要取決于實施聚合物驅(qū)的油藏地質(zhì)和開發(fā)條件。[1]、聚合物驅(qū)篩選油藏的標(biāo)準(zhǔn)對于非均值比較嚴(yán)重、原油粘度較高、注水開發(fā)效果較差的油藏，采用聚合物驅(qū)油技術(shù)可以獲得較好的效果。由于受聚合物產(chǎn)品的性能、油藏條件和經(jīng)濟(jì)效益等的限制，不是所有的油藏都能夠采用聚合物驅(qū)。根據(jù)國內(nèi)外聚合物驅(qū)成功和不成功的區(qū)塊油藏數(shù)據(jù)可以得到聚合物應(yīng)用油藏相關(guān)條件的范圍。根據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計美國61個區(qū)塊聚合物驅(qū)的應(yīng)用情況，分析成功及不成功的實例，其油藏和流體性質(zhì)等差別較大。基于室內(nèi)研究和現(xiàn)場實施結(jié)果，總結(jié)了聚合物驅(qū)油藏一般篩選標(biāo)準(zhǔn)?？梢猿醪酱_定具體油藏可否實施聚合物驅(qū)。表適合聚合物驅(qū)的油藏篩選標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)油藏類型空氣滲透率mD滲透率變異系數(shù)地層原油粘度mPa·s地層溫度℃地層水礦化度mg/L其他條件適宜范圍砂巖>1000.5~0.720~100<70<6000無底水無氣頂最大范圍>200.4~0.810~200<93<10000表中的篩選標(biāo)準(zhǔn)是人們在長期的研究和實踐中形成的，并得到逐步的修改和完善，雖然還有一些分歧。但可以有效地指導(dǎo)聚合物驅(qū)的礦場實施，避免不必要的投入。對于某一油藏進(jìn)行聚合物驅(qū)，還要做更加細(xì)致的研究工作。[2]、聚合物驅(qū)油藏篩選因素分析油藏類型聚合物驅(qū)適用的油藏類型為陸相沉積的砂巖油藏，砂體發(fā)育連片，不含泥巖或含量非常少，這樣可防止聚合物的過多吸附而影響驅(qū)油效果；對于具有氣頂?shù)挠筒?，或者地層具有裂縫的油層不能應(yīng)用聚合物驅(qū)，因為注入的聚合物會充填到氣頂中，或者沿著裂縫前進(jìn)造成聚合物繞流，而不能在多孔介質(zhì)的孔隙中流動降低流體的流度。聚合物驅(qū)油礦場資料表明,儲層被斷層切割的復(fù)雜程度對驅(qū)替效果的影響很大,儲層被切割得越零碎,水動力學(xué)的連通性越差,也越容易形成有注無采的區(qū)域,注聚壓力上升快,注水波及體積低。近年來隨著調(diào)剖技術(shù)的發(fā)展，有高滲透大孔道或微小裂縫的油藏也可以應(yīng)用聚合物驅(qū)油技術(shù)。油層滲透率油層滲透率及其分布是聚合物驅(qū)能否成功的重要因素。李斌會、楊清彥等[[56]通過對室內(nèi)巖心驅(qū)油試驗結(jié)果的分析，提出隨著巖心滲透率的增加，聚合物溶液進(jìn)入巖石孔隙后的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)相對變小，聚合物溶液的有效粘度就越高，驅(qū)出的殘余油量就越多，因此最終采出程度就越大。其原因有兩個，一方面是聚合物溶液在流經(jīng)巖心孔隙時，在巖心孔隙會發(fā)生一定程度的吸附和滯留，從而增大了流體在巖心孔隙中的流動阻力，由于低滲巖心內(nèi)部孔隙半徑較小，孔隙喉道的迂曲度高，導(dǎo)致其聚合物相相對滲透率下降幅度大于高滲巖心；另一方面是與低滲巖心相比，聚合物溶液在流經(jīng)高滲巖心時，能更多的進(jìn)入到巖心孔隙中，并且聚合物溶液有較高的有效粘度，可以更好的控制水油流度比，因此，相對十低滲巖心，聚合物驅(qū)相更能降低高滲巖心的殘余油飽和度。而且對于滲透率較低的油層進(jìn)行聚合物驅(qū)，一方面由于注入能力低，注入壓力上升較多，延長了注入周期；另一方面井筒附近注入的聚合物溶液滲流速度快，會造成聚合物嚴(yán)重的剪切降解，從而減小其粘度。滲透率變異系數(shù)滲透率變異系數(shù)表示油層的非均質(zhì)程度，是影響聚合物驅(qū)采收率的重要參數(shù)之一,也是決定一個油層是否適合聚合物驅(qū)的重要指標(biāo)。滲透率變異系數(shù)較小的油層（如海相沉積），一般油層比較均勻，水驅(qū)開發(fā)效果好，聚合物驅(qū)提高采收率幅度低。陸相沉積的油田一般油層非均質(zhì)性比較嚴(yán)重，水驅(qū)開發(fā)效果差。地層滲透率變異系數(shù)增加，增油效果變好，但變異系數(shù)超過一定值，聚合物驅(qū)這種改善注入剖面的作用顯得有限，油層的竄聚現(xiàn)象加劇，提高采收率反而會降低。室內(nèi)試驗資料表明,非均質(zhì)變異系數(shù)Vk=0.172的油層對聚合物驅(qū)油最有利[1],在這樣的油層條件下,不僅聚合物的用量可以成倍地減少,而且所能獲得的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果反而成倍增加。賊層的影響油層中可能存在局部的特高滲透率薄夾層,也可能在長期注水過程中因注入水的沖刷作用而使得原來滲透率很高的油層滲透率變得越來越高,也可能在高壓注水時造成油層中產(chǎn)生延伸距離很大的裂縫,形成大孔道,稱為“賊”層。顯然,賊層的存在必然會影響聚合物驅(qū)油效果。因為,在有賊層存在的條件下,賊層對聚合物的吸入量很大,不僅會減少聚合物的縱向波及效率,而且會減少聚合物的面積波及效率，從而導(dǎo)致與該注聚井連通的采油井聚合物驅(qū)油效果嚴(yán)重降低,甚至根本不見效。吸附除與聚合物溶液的性質(zhì)有關(guān)外，還與巖石的類型及礦物組成有關(guān)。不同類型的巖石產(chǎn)生的離子就不同，部分離子可與聚合物溶液中的離子相互作用，產(chǎn)生沉淀或者進(jìn)行自由基取代，使聚合物降解，導(dǎo)致聚合物溶液的粘度下降，驅(qū)油效率降低。因此，選用聚合物驅(qū)油時必須考慮巖石的類型和礦物組成。地層原油粘度聚合物驅(qū)油的基本理論是降低水油流度比、增加原油流動度,從而擴(kuò)大波及體積,提高采收率,數(shù)值模擬結(jié)果表明,聚合物溶液地下粘度與地層中原油粘度比值越大,聚合物驅(qū)提高采收率幅度也就越高。原有的粘度在很大程度上決定了聚合物驅(qū)是否可行。通常認(rèn)為,聚合物驅(qū)理想的原油粘度在2～40mPa·s的范圍內(nèi),最大不超過80mPa·s,是保證項目成功的重要條件。世界上已開展的聚合物驅(qū)項目大多在此范圍內(nèi),更高粘度(高于100mPa·s)油藏條件下的成功礦場試驗其他油田未見報道。但有少數(shù)文獻(xiàn)研究了高粘度條件下聚合物驅(qū)的機(jī)理,并論述了其應(yīng)用可行性。而原油粘度太高，不僅增加驅(qū)動能量的消耗,而且使水相流度降低幅度大,驅(qū)替過程中也易形成聚合物溶液突進(jìn)且形成簇狀、柱狀或孤島狀形態(tài)殘余油而滯留在孔隙介質(zhì)中,且需要更高的聚合物溶液濃度和更多的聚合物，這對于油層的注入能力及經(jīng)濟(jì)效益均有影響。油層溫度油藏溫度是影響聚合物溶液粘度的重要因素，聚合物溶液具有較強(qiáng)的溫敏性[[57]隨著油藏溫度的升高，聚合物的分子和鏈節(jié)為了維持最小能量狀態(tài)，水解的程度增大，分子的鏈節(jié)變得蜷曲，使得聚合物溶液的粘性和彈性都隨之下降，聚合物擴(kuò)大波及系數(shù)和提高洗油效率的能力也就下降，最終導(dǎo)致聚合物驅(qū)采收率減小。另外，如果油藏的溫度較高，聚合物溶液就會產(chǎn)生絮凝物，有可能傷害油層。最適于聚合物驅(qū)的油藏溫度為45~70℃ 溫度還會對聚合物驅(qū)所需的其他化學(xué)添加劑，如殺菌劑、除氧劑等產(chǎn)生影響。油層溫度太低對聚合物驅(qū)也有不利的影響。因為在這樣的溫度下細(xì)菌的活動通常會加劇。地層水礦化度油藏地層水的礦化度高低，是能否適合聚合物驅(qū)油的重要條件之一。因為聚丙烯酰胺類聚合物本身具有鹽敏性，地層水礦化度越高，聚合物溶液的粘度就越低，通過巖石孔隙后形成的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)就越低，從而對聚合物驅(qū)效果產(chǎn)生不利影響。原因是聚丙烯酞胺是陰離子型聚合物，在淡水中時，由于聚合物分子鏈上電荷的排斥作用，使得聚合物的分子鏈伸展，形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)直徑較大，因而聚合物的粘度就較高。隨著水礦化度的增大，水中金屬陽離子的數(shù)量增多，由于電荷的屏蔽作用或擴(kuò)散雙電層的壓縮作用，導(dǎo)致聚合物分子鏈變得蜷曲，相互纏繞的機(jī)會降低，造成聚合物溶液的粘度降低，粘度降低又造成聚合物溶液在油層中的阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)變低，影響聚合物驅(qū)的最終采收率。8）儲層敏感性儲層因水敏、速敏、酸敏、堿敏、鹽敏等因素導(dǎo)致儲層滲透率的下降,從而降低聚合物的驅(qū)替效果,因此儲層的敏感性評價指標(biāo)越弱越好。小結(jié)：從以上分析可以看出，聚合物驅(qū)適用的油藏條件與聚合物產(chǎn)品本身的性能息息相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，如果能生產(chǎn)出耐溫、耐鹽性好，且價格較低的新型聚合物，其適用的油藏條件還可以放寬。同時，聚合物驅(qū)對油藏條件有很強(qiáng)的針對性，決定了油藏描述要更深入細(xì)致。因此，對實施三次采油的油田、區(qū)塊、層系都要利用水淹層密閉取心技術(shù)、水淹層內(nèi)及薄層精細(xì)測井系列與解釋技術(shù)、井間巖性和物性變化預(yù)測技術(shù)、示蹤劑測試技術(shù)以及室內(nèi)微觀物理模擬技術(shù)等，神話油藏認(rèn)識，掌握長期注水后油性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)、礦物組成的變化、粘土的分布狀態(tài)、水竄通道的分布及其對開采的影響；掌握流體性質(zhì)的組分、離子含量以及控制剩余油分布的主要因素等，以降低項目的風(fēng)險。聚合物驅(qū)油礦場實例孤島油田中一區(qū)Ng3聚合物驅(qū)擴(kuò)大試驗勝利油田經(jīng)過30多年的開發(fā)，已經(jīng)進(jìn)入了“三高”開發(fā)階段，為了提高原油產(chǎn)量必須尋求新的開發(fā)技術(shù)，勝利油區(qū)北部大部分油田具有油稠，非均質(zhì)性差的特點，而聚合物驅(qū)能克服這些不利因素，進(jìn)一步提高采收率。孤島油田一中區(qū)在注入聚合物后，見到了明顯的降水增油效果，產(chǎn)量從699t/d上升到901t/d，上升35.1﹪；含水最低下降到87.2﹪，下降7.9﹪。截止到2003年底已累積增加原油92.7×104t，提高采收率8.6﹪，預(yù)計最終提高采收率9.0﹪，增加可采儲量97.0×104t。結(jié)論聚合物驅(qū)提高采收率已經(jīng)得到廣泛的運用，為中國的石油開采量的增加做出了不可重要的貢獻(xiàn)，同時，優(yōu)化聚合物提高采收率的方法，在石油開采中的地位越來越重要，在以后生產(chǎn)過程中應(yīng)該用合理的方法，達(dá)到生產(chǎn)的最大效益。參考文獻(xiàn)：《EOR原理》趙福麟著《聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)》劉玉章等聚合物驅(qū)的油藏工程預(yù)測與評價方法陳立聚合物驅(qū)提高采收率技術(shù)研究遼寧化工