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油田三次采油用聚丙烯酰胺
发布时间发布时间:2021 / 08 / 21 发布时间浏览

我国大部分油田已进入三次采油期。三次采油是通过向水中添加聚合物等改变油田注水特性向地层补充能量以驱动采油的技术, 如加入聚丙烯酰胺为聚合物驱油。所添加的聚丙烯酰胺分子量高达上千万,采油过程中由于剪切力等作用分子链断裂后,分子量也在百万以上。
三次采油是一种用来提高油田原油采收率的技术,通过气体注入、化学注入、超声波刺激、微生物注入或热回收等方法来实现。
通常把利用油层能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能,开采出更多的石油,称为三次采油。又称提高采收率(EOR)方法。提高石油采收率的方法很多,主要有以下一些:注表面活性剂;注聚合物稠化水;注碱水驱;注CO2驱;注碱加聚合物驱;注惰性气体驱;注烃类混相驱;火烧油层;注蒸汽驱等。用提高采收率也可归属三次采油,也有人称之为四次采油。
而注聚合物稠化水就需要聚丙烯酰胺,部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)作为优良的化学添加剂被广泛用于化学驱油、调剖堵水、压裂等增产措施中,为油田的原油上产起到很重要的作用。
聚丙烯酰胺广泛的被用在钻井、堵水、酸化水、压裂、洗井、完井、减阻、防垢和驱油等方面。总的来说,使用PAM是为了提高石油的开采率。在提高石油采收率的三次采油方法中,用聚丙烯酰胺的作用是调节注入水的流变性,增加驱动液的黏度,改善水驱波及频率,降低地层中水相渗透率,使得水与油能够匀速地向前流动。聚合物驱油是通过在注入水中加入一定量的高分子聚丙烯酰胺,来增加注入水的黏度,改善油水流度比。由于油层对聚丙烯酰胺分子的吸附、补集作用,而降低了高、中渗透层或高、中水淹层的渗透性,增加了注入水的渗透阻力,使得低渗透层或低而未水淹层的吸水量增加,扩大了注入水在油层平面上的波及范围和油层纵向上的水淹厚度,从而扩大水淹体积,将水驱时未动用的原油驱替出来,达到提高原油收采率的目的。
聚合物的驱油机理主要是利用水溶性聚丙烯酰胺分子链的粘度,改善驱替液的流度比,提高驱替效率和波及体积,从而达到提高采收率的目的。
1、降低油水流度比,能够改变分流量曲线。聚合物驱的前沿含油饱和度和突破时的含油饱和度都明显高于水驱,这表明聚驱能降低产出液含水率,提高采油速度,具有更好的驱替效果。
2、聚合物驱通过改善水驱流度比,可以改善水驱在非均质平面的粘性指进现象,提高平面波及效率;在垂向非均质地层,聚合物段塞首先进入高渗层,利用高粘度特性“堵”住高渗层,使后续水驱转向进入低渗层.增加了吸水厚度,扩大了垂向波及效率。
3、聚合物在通过孔隙介质时发生吸附、机械捕集等作用而滞留,改变了聚合物所在孔隙处的渗透率。被吸附的聚合物分子链朝向流体的部分具有亲水性,能降低水相相对渗透率而不降低油相相对渗透率,即堵水不堵油;同时聚合物滞留能增加阻力系数和残余阻力系数,渗流阻力增加,引起驱动压差增大,有利于驱动原来不曾流动的油层,提高油层波及体积。
4、由于聚合物溶液粘滞力的作用,使得其很难沿孔隙夹缝和水膜窜进,在孔道中以活塞式推进,克服了水驱过程中产生的“海恩斯跳跃”现象,避免了孔隙对油滴的捕集和滞留。
另外,聚合物溶液具有改善油水接口粘弹性的作用,使得油滴或油膜易于拉伸变形,更容易通过狭窄的喉道,提高微观驱油效果,提高原油采收率。

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