高浓聚合物驱提高采收率方法实验研究

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【摘要】在油田开发的过程中，聚合物驱是发展较早的提高采收率的方法，目前油田中所使用的聚驱方法较多，大部分在驱后仍有很大部分的原油残留于油田中。为了提高聚合物驱的采收效果，实际采油过程中可以使用的方法较多，本文简单介绍高浓度聚合物驱提高采收率的有关实验，供广大油田开发者参考。

【关键词】高浓度 聚合物驱 提高采收率 实验研究

根据我国的地形特点，目前大多数的油田都位于大陆的沉积地层，这种地质特点决定了油田中的油层具有明显的非均质性，在油田开发的后期，井内的含水量增加极为迅速，这些都会导致驱油过程中聚合物的窜流，从而影响油田整体的采收效果，为了保证油田的采收效率，研究高效的采收方法十分必要。

1 实验研究

1.1 物理模型

利用高浓度聚合物驱提高采收效率的实验，需要模仿出实际油田中的非均值采油现场，所采用的物理模型选择非均质的岩心管并联，分别对岩心的产出液进行计量。

1.2 实验条件

实验过程所采用的原油为脱水原油，实验用水为配置的模拟油田地层水（水型为CaCl2，水质内的总矿化度为20742mg/L），实验室温度为模拟地层温度（60℃）。

1.3 实验程序

（1）将模型研磨之后装入岩心夹持的装置内，抽空其内部3小时后注入饱和盐水，并测量其孔隙度的大小。

（2）对经过饱和程序的模型进行恒温处理，恒温时间为12小时，测量其渗透率。

（3）以水进行驱油至模型出口含水在98%以上，即水驱过程结束。

（4）以不同的方案对各模型进行驱油程序，到模型不再出油为止，对整个出油结果进行监控。

2 实验结果及分析

进行的探究实验需要以实际的油田采油过程为基础，油田中的油层具有非均质、高温等特点，实验所采用的模型基本能模拟整个地底的采油情况。在整个驱油过程中采油率受到地层水的矿化度、注入水的矿化度、原油的粘度、注入聚合物的参数等影响，本次实验探究主要研究注入高浓度聚合物驱的相关参数对采油率的影响，实验过程中采用控制变量的方法，对有关的实验结果分析如下：

2.1 高浓度聚合物的注入时间对采油率的影响

驱油过程经过水驱之后，需要在合适的实际将普通聚合物驱转化为高浓度聚合物驱进行驱油，岩心驱油的实验探究在5个时机注入高浓度聚合物进行驱油的最终采油效果，这5个时间分别是水驱技术后（聚驱前期）、普通聚驱后含水率首次降至80%上下时（聚驱中前期）、普通聚驱后含水率降至最低时（聚驱中期）、普通聚驱后含水率再次升至80%上下时（聚驱中后期）、普通聚驱含水率达98%时（聚驱后期）。

实验结果表明各个时期转注高浓度聚合物进行驱油，最终的采收率都会有大幅度的上升，上升范围大概在21%～28%之间，与复合型聚合物驱的提升效果基本相当；在聚驱前期、中前期、中期转注高浓度聚合物驱的采收率要大于聚驱中后期及后期。这样的实验结果与实际情况相符，在采油过程中原油粘度较高，一旦停止运动后将很难驱动，及早注入高浓度聚合物驱的产出量高，整个出油过程中平均含水量低，产出液的处理量也较小。为了保证采油率，在兼顾经济效益的前提之下，应该及早转注高浓度聚合物驱进行驱油。

2.2 高浓度聚合物的注入浓度对采油率的影响

高浓度聚合物的浓度决定着其溶液的粘度，其粘度的变化与是否达到胶束浓度有关，在未达到临界胶束浓度时，聚合物的粘度在放置一段时间后也变化不大，这就要求驱油过程中，选择合适的聚合物浓度进行驱油，以实现经济效益的最大化。与在采用高浓度聚合物驱进行驱油时，区别于普通聚合物驱的浓度（1000mg/L），岩心驱油实验采用的高浓度聚合物注入浓度分别为1200mg/ L、1500mg/L、2000mg/L、2300mg/L、2500mg/L5种。

实验结果表明，转注的高浓度的聚合物比转注低浓度的聚合物驱时，能以较小的孔隙倍数达到相同采油率；使用高浓度的聚合物驱的浓度高低，与含水率的低点成负相关。为了油田整体的油量开发效果，同时考虑到理想的采油效果能创造更大的经济效益，高浓度聚合物驱的浓度应该控制在较高的范围内（1500mg/L～2500mg/L）。

2.3 高浓度聚合物的注入速度对采油率的影响

根据以上聚合物的最优注入浓度以及注入时间的研究，在考查注入速度对采油率的影响时，选择了在驱油中前期以及前期以5种注入速度注入2500mg/L的高浓度聚合物，这5种注入速度分别为0.100PV/a、0.125PV/ a、0.150PV/a、0.200PV/a、0.400PV/a。

实验结果表明，注入高浓度聚合物的速度与最终的采油率成正相关，无论在驱油中前期还是前期，以高流量注入高浓度聚合物进行驱油，最终的采收效果都要优于低流量注入的才有效果；同时注入的速度越高，累计的产油量越高，能够获得更多的有效产出，其中方案5（以0.400PV/a的速度注入高浓度聚合物）的采收率高于其余方案。

2.4 其他影响采油率的相关因素

诸多高浓度聚合物驱油效果的理论研究需要由实验室以及具体的实践进行证明，此次岩心驱油实验中的物理模型建立在高渗透性油藏的模型之上，根据各地油田开发的实际情况，在控制高浓度聚合物驱油的过程中，所使用的高浓度聚合物的相对分子质量不同，最终的驱油效果也有一定的差别，相对分子质量高的聚合物的驱油效果要优于相对分子质量较低的聚合物；另外，段塞体积的大小，进行段塞时所采用的段塞工艺对驱油效果也有一定的影响。

3 结语

在油田的开发周期中，提高采收率就是提高了油田的经济效益，高浓度聚合物驱是一种行之有效的开采方法，相关的理论研究以及实验研究在近年来都取得了一定的成果。实验研究的结果表明，高浓度聚合物的注入时机、注入浓度以及注入速度都直接影响着油田的采收率，特殊类型的油田对聚合物的注入工艺则有更加精细的要求，研究人员在这方面仍需要继续进行努力。

参考文献

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[2] 王雷.聚合物驱提高采收率方法[J].科技风，2012，（04）

[3] 赵金省，张星，马天态，李攀，杜剑平.聚合物驱提高采收率实验研究[J].石油与天然气化工，2010，（01）