聚合物驱油的主要机理及影响因素
1. 聚合物驱主要机理
普遍认为,与其它化学驱相比,聚合物驱的机理较简单。但迄今为止,对聚合物驱的微观本质仍然认识不清。室内实验和矿场试验、生产中发现的一些现象,无法用传统的理论来解释。也正是由于目前对驱油机理的物理本质认识程度所限,严重地制约了聚合物驱理论与技术的发展。在这里我们只能简单地介绍已被公认的主要机理。
(1)改善流度比
目前公认的聚合物驱主要机理是改善流度比,抑制粘性指进,提高宏观波及效率。虽然聚合物溶液的物理化学性质,尤其是流变性非常复杂,在油藏中的流动与驱替机理与小分子的牛顿型驱替液(水)有很大(甚至是本质)的差异,但其粘度效应对驱油效率的影响在定性规律上与水驱具有可比性。因此,我们有理由用水驱油效率预测方法来定性地分析聚合物驱的主要机理。
在水驱条件下,水突破后采出液中油的分流量为:
(0-3)
式中, 分别为水、油的流度。
由式(0-3)可见,为提高原油采收率,需降低水油流度比 。这也是最初提出聚合物驱基本原理。
下面我们具体分析影响流度比的因素,以及在技术上如何实现。为此将式(0-3)略加变形:
(0-4)
仅从上式分析,为改善流度比,获得较好的驱油效率有两个途径:降低水/油相对渗透率比 ;提高水/油粘度比 。
降低水油相对渗透率比
油水两相的相对渗透率( )是含水饱和度的函数,水相渗透率 随含水饱和度增加而增加,而油相渗透率 则随含水饱和度增加而降低。在向油层注水的整个过程中,含水饱和度始终是增加的,最终趋向极限值。因此,均质油层采油过程中,比值 随开采时间的增长而持续增大。最终趋于无限大( 将趋于零)。可见,采出液中油流分流量始终是减少的,最终趋于零。这是油田开采的最终结果。也就是说,水油相对渗透率比随含水饱和度增加,这一客观事实是无法改变的。但是相对渗透率不仅与含水饱和度有关,而且与其它因素相关。例如,岩石润湿性、孔隙结构、流体性质等。这些因素影响相对渗透率的物理本质和规律还需要深入地研究(可能存在一些尚未被认识的现象与规律)。这里面很有可能蕴含着新技术的生长点。
提高水油粘度比
通过提高水油粘度
1. 聚合物驱主要机理
普遍认为,与其它化学驱相比,聚合物驱的机理较简单。但迄今为止,对聚合物驱的微观本质仍然认识不清。室内实验和矿场试验、生产中发现的一些现象,无法用传统的理论来解释。也正是由于目前对驱油机理的物理本质认识程度所限,严重地制约了聚合物驱理论与技术的发展。在这里我们只能简单地介绍已被公认的主要机理。
(1)改善流度比
目前公认的聚合物驱主要机理是改善流度比,抑制粘性指进,提高宏观波及效率。虽然聚合物溶液的物理化学性质,尤其是流变性非常复杂,在油藏中的流动与驱替机理与小分子的牛顿型驱替液(水)有很大(甚至是本质)的差异,但其粘度效应对驱油效率的影响在定性规律上与水驱具有可比性。因此,我们有理由用水驱油效率预测方法来定性地分析聚合物驱的主要机理。
在水驱条件下,水突破后采出液中油的分流量为:
(0-3)
式中, 分别为水、油的流度。
由式(0-3)可见,为提高原油采收率,需降低水油流度比 。这也是最初提出聚合物驱基本原理。
下面我们具体分析影响流度比的因素,以及在技术上如何实现。为此将式(0-3)略加变形:
(0-4)
仅从上式分析,为改善流度比,获得较好的驱油效率有两个途径:降低水/油相对渗透率比 ;提高水/油粘度比 。
降低水油相对渗透率比
油水两相的相对渗透率( )是含水饱和度的函数,水相渗透率 随含水饱和度增加而增加,而油相渗透率 则随含水饱和度增加而降低。在向油层注水的整个过程中,含水饱和度始终是增加的,最终趋向极限值。因此,均质油层采油过程中,比值 随开采时间的增长而持续增大。最终趋于无限大( 将趋于零)。可见,采出液中油流分流量始终是减少的,最终趋于零。这是油田开采的最终结果。也就是说,水油相对渗透率比随含水饱和度增加,这一客观事实是无法改变的。但是相对渗透率不仅与含水饱和度有关,而且与其它因素相关。例如,岩石润湿性、孔隙结构、流体性质等。这些因素影响相对渗透率的物理本质和规律还需要深入地研究(可能存在一些尚未被认识的现象与规律)。这里面很有可能蕴含着新技术的生长点。
提高水油粘度比
通过提高水油粘度
