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聚丙烯酰胺在油田三次采油中的應用
添加時間:2016/04/09

  聚合物的驅油機理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子鏈的粘度,改善驅替液的流度比,提高驅替效率和波及體積,從而達到提高采收率的目的。

  (1) 降低油水流度比,能夠改變分流量曲線。聚合物驅的前沿含油飽和度和突破時的含油飽和度都明顯高于水驅,這表明聚驅能降低產出液含水率,提高采油速度,具有更好的驅替效果。

  (2) 聚合物驅通過改善水驅流度比,可以改善水驅在非均質平面的粘性指進現象,提高平面波及效率;在垂向非均質地層,聚合物段塞首先進入高滲層,利用高粘度特性“堵”住高滲層,使后續水驅轉向進入低滲層.增加了吸水厚度,擴大了垂向波及效率。

  (3) 聚合物在通過孔隙介質時發生吸附、機械捕集等作用而滯留,改變了聚合物所在孔隙處的滲透率。被吸附的聚合物分子鏈朝向流體的部分具有親水性,能降低水相相對滲透率而不降低油相相對滲透率,即堵水不堵油;同時聚合物滯留能增加阻力系數和殘余阻力系數,滲流阻力增加,引起驅動壓差增大,有利于驅動原來不曾流動的油層,提高油層波及體積。

  (4)由于聚合物溶液粘滯力的作用,使得其很難沿孔隙夾縫和水膜竄進,在孔道中以活塞式推進,克服了水驅過程中產生的“海恩斯跳躍”現象,避免了孔隙對油滴的捕集和滯留

  另外,聚合物溶液具有改善油水接口粘彈性的作用,使得油滴或油膜易于拉伸變形,更容易通過狹窄的喉道,提高微觀驅油效果,提高原油采收率(2)(3)。

  3.1,提高產品分子量(4)

  利用高分子量提高聚丙烯酰胺的水動力學半徑,從而提高產品的增粘能力,此類產品勝利油田于2002年開始在勝利采油廠二類油藏中使用,目前已經廣泛應用在孤東、孤島、河口等各大采油廠,是勝利油田用量最大的聚合物產品。但是隨著勝利油田開發難度不斷加大,對于地層溫度和礦化度比較高的油藏,此類產品具有比較大的局限性,而且分子量的提高具有極限,不可能在工業化生產中無限提高產品分子量。

  3.2,疏水締合類的聚丙烯酰胺產品

  通過疏水單體(一般含有長支鏈)和非離子、陽、陰單體共聚得到疏水締合類的聚丙烯酰胺,此類產品具有很高的增粘能力,尤其是在高溫高鹽的條件下粘度高達30mpa.s以上,被認為是提高產品耐溫抗鹽性能最重要的技術手段,勝利油田自2000年以來聯合西南石油大學等科研院所進行產品合成、實驗評價等。但是在使用過程中低于臨界濃度表觀粘度很低,同時由于技術的問題,存在分子量低,溶解性不好,表觀粘度不可控,在地層中的穩定性不好、運移傳導能力差等。此類產品目前沒有大規模推廣應用。

  3.3,梳形聚合物(5)

  在高分子側鏈同時引入不同親水和親油基團,利用親油基團和親水基團的互相排斥,使分子鏈的卷曲和分子間的纏繞減少,高分子鏈在水溶液中排列成梳子形狀,分子鏈剛性提高,水力學半徑增大,增粘抗鹽能力提高。此類產品2003年開始在勝利油田進行使用,主要的特點產品的粘度相對較高,但是隨著勝利油田開發難度不斷提高,其產品的耐溫抗鹽性能越來越不滿足油田的要求


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