浅析聚合物驱油效果影响因素与相关技术

浅析聚合物驱油效果影响因素与相关技术

陈镇宇

（大庆油田有限责任公司第五采油厂第三作业区注采303班 黑龙江省大庆市163000）

摘要：聚合物驱油是通过将化学聚合物材料注入到储层中，以达到更高的采油效果。当前，以大庆为代表的一些老油田产水率显著上升，导致石油产量大幅下降，同时，新的石油储备难以进行有效的勘探和开发。为此，对油藏进行注聚，以确保油田稳定、高效地开采，已成为国内油田日益关注的热点问题。结果表明，聚合物驱油技术在提高原油采收率、维持油田稳产方面起到了重要作用。重点对聚合物驱油的作用进行了分析，目的是找到影响聚合物驱油的主控因素。

关键词：聚合物驱油效果；影响因素；相关技术

前言

二十世纪七十年代，我们在大庆的东北地区进行了聚合物驱油试验，并获得了良好的结果。根据数据显示，目前采用聚合物驱油技术的国家产油量在全球居首位。因此，聚合物驱油技术在保持油田高产能方面，已越来越不容忽视。为国家的能源安全提供了技术支撑。但是，随着聚合物驱油技术的不断深入，随着外部环境的变化，聚合物驱油过程中自身的稳定性、耐盐性和耐温性都会对其驱出效果产生很大的影响。比如：由于地层水中盐分过高，会使聚合物液相变得更稀，注入的聚合物也会更多，因此，提高了聚合物驱油的施工费用，对聚合物驱油来说是不利的。

一、聚合物溶液的特性

（一）流变特性

一、聚合物溶液的特性

（一）流变特性

在常规驱理论中，由于聚合物的粘性性质，导致了效果的提高。但实际情况是，在聚合物驱油中，聚合物液的流变性不仅对驱油效率有直接的影响，而且对其渗透性能也有很大的影响。评价聚合物驱油是否有效？或者是对油井产量进行预测，这就需要对渗透期间聚合物溶液的流变性进行研究。

（二）高粘性

聚合物的高粘度也是聚合物的一个重要特点，其大分子占据的空间很大，阻碍了流体的流动，而聚合物的溶剂化会与许多游离的流体相结合，使聚合物在溶液中呈松散的线状排列。在一定的质量浓度下，大分子间的作用力增大了流体的流阻。

（三）粘弹特性

粘弹液体是一种有别于粘性液体的液体。当外部压力消失时，只有粘弹液体能部分回复原状。在有外力的情况下，粘稠液体回向同一方向移动，粘弹液体也会向外形形成与其正交的作用力。正压力是这样的：在粘弹液体中，各个方向上的压力都是不等式的，这样就形成了正压力差[1]。

（四）聚合物驱油原理

所谓的聚合物，其实就是一种可以增加液体粘性的材料，用来减少液体的流动，增加液体的流动系统。第一，通过对聚合物的流变学研究，我们发现聚合物在水里的时候，会显著地增加水的粘性，而且这种粘性跟聚合物的含量是成比例的。此外，聚合物很容易被亲水性的岩石所吸收，当注水经过这一吸附层时，它的膜会发生膨胀，但是当石油与它接触时，膜却不会发生膨胀。因此，利用聚合物可以显著地减少水的流速，提高水的渗透系数，吸附能力强，可使水相渗透率下降。聚合物液在两个方向上的含量低，聚合物液的主要流动路线与水驱相比，存在着更大的压差，因此，可有效地抑制注水突进，扩大波及效应。

二、聚合物驱油效果影响因素分析

（一）化学稳定性

锁氧化反应，当升高温度或有还原性杂质存在时，会大大加速氧化进程，从而加速生成聚合物链的游离基。在此过程中，所形成的聚合物链段上的自由基会引起聚合物链段的断开，将聚合物链段中的大分子断裂为小分子，导致聚合物浓度迅速降低，并脱去酰基团或羧基团，形成新的氧化产物，导致HPAM体系粘度下降。此外，由于地层水中钠、钙、铁等离子的含量较高，导致了聚合物溶液的粘度下降。铁是目前已知的，只有一种材料可以在几秒之内将聚合物的粘度降低到最低。因此，在实际应用中，为了防止外界氧气进入到储罐中，通过将聚合物溶液与天然气隔离开来。对于Fe对聚合物的不稳定状态，在实践中可以采取一些措施来防止，如使用惰性物质来制作聚合物的贮槽、注射管道等[2]。

（二）剪切稳定性

由多条短链段构成的大分子链，在不同的切向压力作用下，大分子链将发生断裂，形成小链段，导致大分子的含量降低，进而影响到驱油效果。这就是所谓的剪切降解。在高速搅拌、聚合物溶液输送以及靠近井筒的交汇等情况下，聚合物中的分子受到的剪切力会随着流体形态的变化而逐步增强。形成长链状结构的大分子会分裂为更低的小分子，从而降低粘度。随着高分子链段长度的增加，其对剪切效应的敏感性增强，其降解效应也增强。再者，岩体的孔隙度对高聚物的剪切性能也有一定的影响。研究发现，当聚合物流经高阻的孔洞时，随着驱动力的增加，流体速度也会加快，而孔洞对聚合物的剪切力也会变得更强，在采取注聚合物工艺方面，应尽可能采用转速500-600 r/min的螺旋桨搅拌，并根据油藏孔隙介质特性进行适当的聚合物选择，对其剪切降解进行控制。

（三）生物稳定性

因大分子与微生物相互作用而引起的大分子讲解。已有报道显示，硫酸根还原菌（SRB）可通过半水解丙烯酸胺(HPAM)进行代谢。SRB在水解聚烯酰胺时，会消耗一部分羧基，并被硫酸根取代。这种方法会使HPAM由于羧基被破坏而导致其浓度降低，从而影响到其驱油效果。最后，随着温度的升高，聚合物开始分解，其浓度和粘度都降低。目前，世界上抗硫酸盐还原菌的药剂多为甲醛。甲醛具有杀菌时间长，杀菌效果好，价格便宜等优点。但是，甲醛并非万灵丹，该方式仅能有效杀死SRB等厌氧微生物，而不能有效杀死广谱微生物。因因此灭菌技术的发展，是一个很大的挑战

[3]。

三、结语

以上对聚合物驱油效应的影响评估，只是对具体的聚合物驱油效应做了一个定性的概括和概括。聚合物驱油技术是一种较为复杂的技术手段，它具有较强的系统性和全面性。只有考虑到各个方面，进行协同优化，才能将对聚合物驱油产生的影响因素降到最小，使聚合物驱油技术在国内实现长期的高产、稳产。

参考文献

[1]李超.浅析聚合物驱油效果影响因素与相关技术[J].中国石油和化工标准与质量,2022,42(06):101-103.

[2]冯欣.聚合物驱油动态特征与驱油效果影响因素[J].化学工程与装备,2021(10):48-49.

[3]张志群.聚合物驱油效果影响因素分析[J].化学工程与装备,2021(10):73-74.

作者简介：陈镇宇，男，197612，在大庆油田有限责任公司第五采油厂第三作业区注采303班，从事注聚工作。