聚合物驅提高油田采收率的分析與認識

佟卉　張志堅

摘 要：能源是人類耐以生存和發展的基礎，而石油資源更是能源中的重中之重，石油的產量和儲量不但會對經濟造成巨大的影響，而且還直接關系到國家的安全，因此，世界上很多國家都在加大石油勘探開發的投入力度。目前，如何提高油田的采收率是石油工作者關注的熱點和難點，本文首先對聚合物驅進行了簡介，然后詳細闡述了聚合物驅的驅油機理，最后對聚合物驅技術提高油田采收率進行了分析與探索，以期為從事聚合物驅的相關人員提供一定的借鑒和參考。

關鍵詞：聚合物驅;油田;采收率;石油;產量;能源

0 引言

能源可以給人類的生活和生產提供能量，因此，能源是人類社會得以生存和發展的物質基礎。其中煤炭、石油和天然氣是世界能源的基礎，在能源消費結構中仍然不可替代，占據主導地位，而且是不可再生的一次能源。而石油被譽為“工業的血液”，在各行各業中都具有極其廣泛的應用。但是，目前我國的原油長時間依賴井口，對外依存度已經超過70%，已經嚴重威脅到我國的經濟發展和國防安全。隨著油田的長時間開采，地下地層中的含水量便會不斷增加，而且石油的質量和產量也會持續降低，同時石油的開采難度也會越來越大。據有關資料統計表明，目前全世界油田的采收率仍然處在一個比較低的水平，依舊存在較大的進步空間，約有一半以上的石油資源還沒有被開采出來。因此，如何提高油田的采收率是石油工作者關注的熱點和難點。

目前，大部分油田都是采用三次采油技術來提高油田的采收率，主要有4種方法：①熱力采油技術;②氣體混相驅采油技術;③化學驅采油技術;④微生物驅油技術。聚合物驅是指往地下地層中注入一些聚合物，然后再進行驅油的一種化學驅采油技術。從大量的實際應用效果來看，聚合物驅的采油效果較好，技術也比較成熟。本文主要對聚合物驅提高油田采收率進行了相應的分析與探索，以期為從事油田開發的工作人員提供一定的技術參考，進而更好地利用聚合物驅來提高油田采收率。

1 聚合物驅簡介

聚合物驅（polymer flooding）主要是依靠增大驅替液的粘度，然后減小驅替液和被驅替液的流度比，最后增大波及體積，其次，由于聚合物具有一定的粘彈性，因此，在地下流動的過程中，會對油膜或油滴形成一定的拉伸作用，提高了攜帶力，從而提高了采收率。由于聚合物驅技術比較簡單、原理也相對清楚，早在20世紀50年代，人們就開始研究聚合物驅技術，并且進行了大量的室內研究和礦場試驗。早期的研究人員是在水中加入一定量的聚合物，進而增大水溶液的粘度，同時減小油水的流度，從而達到驅油的目的。由于提高采收率的主要方式就是提高驅油的效率以及增大波及體積，因此，聚合物驅技術可以用來提高油田的采收率，主要應用于油田的開發后期。適用于聚合物驅技術的油藏特點主要有以下3點：①溫度中等;②原油粘度不是很高;③地層的非均質性非常強。其次，油田的采收率與所注入的聚合物濃度關系密切，在一定條件下，濃度越高，油田的采收率越高，在實際應用過程中，應該合理配置聚合物的劑量，進而給油田企業帶來最佳的經濟效益。

2 聚合物驅機理

2.1 流度控制作用

對油水的流度進行合理控制是聚合物驅的主要機理之一。一般而言，對于非均質性不是很強的油層，在水驅油的情況下，相對于原油的粘度而言，注入水的粘度通常比較小，使得油水的流度比不是十分合理，造成采出液中含水率增大的速度過快，在較短的時間內就達到了含水率的門檻值，在一定程度上影響了驅油效率。而向油層中注入聚合物，可以在很大程度上改善油水流度比，使其變得更加合理，進而減緩了含水率增大的速度，從而獲得更好的驅油效果，甚至可以達到極限驅油效率。

2.2 調剖作用

聚合物的調剖作用也是提高采收率的主要機理之一，可以對吸收剖面進行一定的調整，進而擴大波及體積。調剖作用會增大油層的水淹體積，進而在其沒有見水的層段中開采出不含水的原油。一般情況下，在油層的剖面上，滲透率呈現出非均質的情況時，這種調剖作用才可以發生。對于這種情況的油層，在一般的水驅情況下通常會出現不均勻的注水現象：①在滲透率比較大的層段，注入水的推進速度會比較快;②在滲透率比較低的層段，注入水的推進速度會比較慢。另外，與原油的粘度相比，注入水的粘度往往比較小，使得流度較高的流體會將流度比較低的流體進行取代，進一步惡化了注水不均勻的現象，使得滲透率較低層段的原油的采收率依舊很低，很難得到有效的開采。

3 聚合物驅技術提高油田采收率的分析

在實際生產過程中，聚合物注入量和時間并不是隨意設定的，為了最大限度地提高油田的采收率，必須對注入量和時間進行嚴格限定。從基本原理上而言，聚合物驅油的本質就是減小原油中的油水的比例，在一定程度上可以提高原油的流動性，從而提高油田的采收率。其次，為了可以充分利用之前不能開采的含水剩余原油，就應該采用聚合物驅技術進行輔助采油。通過在油層中注入一定量的聚合物，將油層中的水驅替出來，從而可以獲得這些剩余的原油。但是，如果想要獲得最好的采收效果，就必須嚴格控制聚合物的注入量和時間，一旦錯過了最佳時機，或者聚合物的量太少或太多，都會對油田的開采效果造成嚴重的影響[4，5]。

與此同時，通過大量的實驗和實際應用可以看出，往水油混合層中注入一定量濃度較高的聚合物，可以使油層中的原油一直處于流動中，從而可以提高油層的采收率，如圖1所示。其次，在原油開采的過程中，聚合物會不斷被稀釋，其濃度會發生很大的改變，作業人員應該對聚合物的濃度進行監測，如果濃度小于標準濃度時，應該及時添加，否則難以獲得最佳的采收率。最后，與傳統的復合式驅油技術相比，聚合物驅技術的操作更加方便，效果更加明顯，而且聚合物驅油技術還可以節省成本。

4 結語

綜上所述，聚合物驅可以有效提高油田的采收率。不可否認的是，聚合物驅還存在或多或少的問題，但是隨著技術的不斷發展，這些問題都會迎刃而解，聚合物驅技術將會在各個油田得到更大范圍地推廣和應用，讓該技術成為提高我國油田采收率的重要技術措施，進而實現油田的高產和穩產，促進油田企業的可持續發展，從而為我國經濟發展和國防安全提供一定的能源保障。

參考文獻：

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[4]安曉.低滲透砂巖油藏聚合物調驅實驗研究[D].西安：西安石油大學，2019.

[5]王志遠，張烈輝，譚龍，等.礫巖儲集層聚合物驅油機理與控制因素實驗研究[J].油氣藏評價與開發，2020，10 （03）：109-114.

作者簡介：

佟卉（1963- ），女，漢族，黑龍江齊齊哈爾人，本科，副教授，主要從事油氣田開發方面的研究工作。