聚表二元复合驱

1、LOGO聚表二元复合驱聚表二元复合驱表面活性剂驱油机理表面活性剂驱油机理1聚合物驱油机理聚合物驱油机理2表面活性剂表面活性剂-聚合物协同驱油机理聚合物协同驱油机理3聚聚-表二元驱数学模型表二元驱数学模型4v表面活性剂驱：指以表面活性剂体系作为表面活性剂驱：指以表面活性剂体系作为驱油剂的驱油法。驱油剂的驱油法。表面活性剂驱油机理表面活性剂驱油机理1v1.降低界面张力：降低界面张力： 表面活性剂的加入能较大幅度地降低油水界面张力表面活性剂的加入能较大幅度地降低油水界面张力,减小残余油饱和度减小残余油饱和度,一个好的体系可以使界面张力由通常一个好的体系可以使界面张力由通常的的10-1mN/m降至降至

2、10-3mN/m以下以下,从而使毛管从而使毛管数达到数达到10-2,残余油可基本驱出残余油可基本驱出 表面活性剂驱油机理表面活性剂驱油机理1毛管数与残余油关系图：毛管数与残余油关系图： 表面活性剂驱油机理表面活性剂驱油机理1v2.润湿反转机理润湿反转机理 低盐浓度下低盐浓度下,驱油活性剂的亲水性大于亲油性驱油活性剂的亲水性大于亲油性,通过吸通过吸附附,可使地层表面由亲油反转为亲水可使地层表面由亲油反转为亲水,在水湿毛管力为动力在水湿毛管力为动力,提高了驱油介质的洗油效率提高了驱油介质的洗油效率. 表面活性剂驱油机理表面活性剂驱油机理1v3.增溶与乳化机理增溶与乳化机理 盐浓度在一定范围内盐浓度

3、在一定范围内,活性剂超过一定浓度活性剂超过一定浓度(临界胶临界胶束浓度，束浓度，CMC)就产生胶束就产生胶束,胶束可增溶油胶束可增溶油,因而有好的洗因而有好的洗油效率油效率,若油的增溶超过了胶束溶解度的极限若油的增溶超过了胶束溶解度的极限,就出现界面。就出现界面。这时这时,体系变成乳状液。根据乳状液中液珠的大小，它可体系变成乳状液。根据乳状液中液珠的大小，它可通过携带机理和捕集机理提高采收率。通过携带机理和捕集机理提高采收率。表面活性剂驱油机理表面活性剂驱油机理1v4.改变原油的流变性机理改变原油的流变性机理v5.聚并形成油带机理聚并形成油带机理v6.提高表面电荷密度机理提高表面电荷密度机理

4、表面活性剂驱油机理表面活性剂驱油机理1v聚合物驱：指以聚合物作为驱油剂的驱聚合物驱：指以聚合物作为驱油剂的驱油法。油法。聚合物驱油的机理聚合物驱油的机理2v1.聚合物溶液的调剖作用聚合物溶液的调剖作用 v 注入聚合物可以调整吸水剖面，扩大波及体积注入聚合物可以调整吸水剖面，扩大波及体积聚合物驱油的机理聚合物驱油的机理2v 在不考虑重力影响的前提下，我们可以给出高渗透在不考虑重力影响的前提下，我们可以给出高渗透率层段水突破之前任一注水阶段时两层段间吸水量率层段水突破之前任一注水阶段时两层段间吸水量之比：之比：聚合物驱油机理聚合物驱油机理2v2.聚合物溶液的流度控制作用聚合物溶液的流度控制作用v

5、聚合物溶液的流度控制作用是聚合物驱油的重聚合物溶液的流度控制作用是聚合物驱油的重要机理之一，对于均质油层，可使驱油过程中的油要机理之一，对于均质油层，可使驱油过程中的油水流度比大大改善，从而延缓了采出液中的含水上水流度比大大改善，从而延缓了采出液中的含水上升速度，使实际驱油效率更接近极限驱油效率，甚升速度，使实际驱油效率更接近极限驱油效率，甚至达到极限驱油效率。至达到极限驱油效率。聚合物驱油的机理聚合物驱油的机理2v2.聚合物溶液的流度控制作用聚合物溶液的流度控制作用 在水驱油条件下，水突破油层后采出液中油的分在水驱油条件下，水突破油层后采出液中油的分流量为：流量为：经简化得经简化得聚合物驱油

6、的机理聚合物驱油的机理2v 不同油水粘度比时采出液含水率随水饱和度变化关不同油水粘度比时采出液含水率随水饱和度变化关系曲线图系曲线图论文的基本框架和主要内容论文的基本框架和主要内容2v3.聚合物溶液微观驱油机理聚合物溶液微观驱油机理 v 增加注入水的粘度，降低水油流度比，扩大注增加注入水的粘度，降低水油流度比，扩大注入水在油层中的波及体积提高原油采收，而且能够入水在油层中的波及体积提高原油采收，而且能够提高驱油效率。提高驱油效率。聚合物驱油的机理聚合物驱油的机理2v 聚合物溶液存在着粘弹性，在水驱过程中，表聚合物溶液存在着粘弹性，在水驱过程中，表现了三种粘度，即本体粘度、界面粘度、拉伸粘度。现

7、了三种粘度，即本体粘度、界面粘度、拉伸粘度。在这三种粘度的共同作用下，聚合物驱不仅可以提在这三种粘度的共同作用下，聚合物驱不仅可以提高波及系数，而且还可以提高水波及域内的驱油效高波及系数，而且还可以提高水波及域内的驱油效率。其提高驱油效率的机理表现在以主要下三个方率。其提高驱油效率的机理表现在以主要下三个方面：面：v （1） 本体粘度使聚合物在油层中存在阻力系数和本体粘度使聚合物在油层中存在阻力系数和残余阻力系数；残余阻力系数；v （2）界面粘度使聚合物溶液在多孔介质中的粘滞力）界面粘度使聚合物溶液在多孔介质中的粘滞力增加；增加；v （3） 拉伸粘度使聚合物溶液存在粘弹性。拉伸粘度使聚合物溶液

8、存在粘弹性。聚合物驱油的机理聚合物驱油的机理2v （1） 本体粘度使聚合物在油层中存在阻力系数和本体粘度使聚合物在油层中存在阻力系数和残余阻力系数，是驱替水驱未波及剩余油和簇状残残余阻力系数，是驱替水驱未波及剩余油和簇状残余油的主要原因。余油的主要原因。v 聚合物溶液本体粘度的增高，加上其弹性作用，聚合物溶液本体粘度的增高，加上其弹性作用，改善了水油流度比和水驱前缘，可以驱替出水驱未改善了水油流度比和水驱前缘，可以驱替出水驱未波及剩余油和簇状残余油。波及剩余油和簇状残余油。聚合物驱油机理聚合物驱油机理2v 聚合物驱油机理聚合物驱油机理2v （2）界面粘度使聚合物溶液在多孔介质中的粘滞力）界面粘

9、度使聚合物溶液在多孔介质中的粘滞力增加，是驱替膜状、孤岛状残余油的主要机理：增加，是驱替膜状、孤岛状残余油的主要机理：v 残余油与流过其表面的驱替液之间的粘滞力可用下残余油与流过其表面的驱替液之间的粘滞力可用下式表示：式表示： dv/dzr 式中：式中： 两相流体间的粘滞力；两相流体间的粘滞力； dv/dz两相流体的界面速度梯度；两相流体的界面速度梯度； r两相流体间的界面粘度。两相流体间的界面粘度。聚合物驱油机理聚合物驱油机理2v 聚合物驱油机理聚合物驱油机理2v 由上图知，聚合物的加入使油水界面粘度显著由上图知，聚合物的加入使油水界面粘度显著增加。聚合物溶液粘度的增加，是由于聚合物分子增加

10、。聚合物溶液粘度的增加，是由于聚合物分子中含有许多亲水基团，这些亲水基团在聚合物分子中含有许多亲水基团，这些亲水基团在聚合物分子外形成的外形成的“水鞘水鞘”，增加了相对移动的内摩擦力。，增加了相对移动的内摩擦力。同时，上述基团在水中解离，产生许多带电符号相同时，上述基团在水中解离，产生许多带电符号相同的链节，这些链节互相排斥，使聚合物分子线团同的链节，这些链节互相排斥，使聚合物分子线团在水中更加伸展，因而有更好的增粘能力。因此，在水中更加伸展，因而有更好的增粘能力。因此，聚合物溶液在多孔介质内的渗流过程中，其粘度值聚合物溶液在多孔介质内的渗流过程中，其粘度值要比用粘度计测量的视粘度高许多倍。要

11、比用粘度计测量的视粘度高许多倍。聚合物驱油机理聚合物驱油机理2v （3） 拉伸粘度使聚合物溶液存在粘弹性，是驱替拉伸粘度使聚合物溶液存在粘弹性，是驱替盲状残余油的主要原因。盲状残余油的主要原因。v 柔性聚合物分子在应力作用下将产生形变，其柔性聚合物分子在应力作用下将产生形变，其弹性又会使其恢复、收缩，因此，当具有粘弹性的弹性又会使其恢复、收缩，因此，当具有粘弹性的柔性聚合物溶液通过多孔介质时，既存在着剪切流柔性聚合物溶液通过多孔介质时，既存在着剪切流动，也存在着拉伸流动。特别是聚合物分子在流经动，也存在着拉伸流动。特别是聚合物分子在流经孔道尺寸变化处时，聚合物分子就受到拉伸而表现孔道尺寸变化处

12、时，聚合物分子就受到拉伸而表现出弹性。这种特性使进入盲端孔隙的聚合物溶液，出弹性。这种特性使进入盲端孔隙的聚合物溶液，具有与流动方向垂直、指向连通孔道的法向力。正具有与流动方向垂直、指向连通孔道的法向力。正是在上述聚合物溶液粘弹性的作用下，才使得聚合是在上述聚合物溶液粘弹性的作用下，才使得聚合物溶液能够进入盲端中驱油。物溶液能够进入盲端中驱油。聚合物驱油机理聚合物驱油机理21.聚合物与表面活性剂的相互作用聚合物与表面活性剂的相互作用v 聚合物与表面活性剂的相互作用往往可使聚合物链的聚合物与表面活性剂的相互作用往往可使聚合物链的构象发生变化，更重要的是，聚合物的存在影响表面活性构象发生变化，更重

13、要的是，聚合物的存在影响表面活性剂溶液的物理化学性质，使溶液的表面张力、临界胶束浓剂溶液的物理化学性质，使溶液的表面张力、临界胶束浓度度(CMC)和聚集数等物理参数及溶液流变性、胶体分散和聚集数等物理参数及溶液流变性、胶体分散体系的稳定性、界面吸附行为及水溶液的增溶量等均发生体系的稳定性、界面吸附行为及水溶液的增溶量等均发生重大变化。重大变化。表面活性剂表面活性剂-聚合物协同驱油机理聚合物协同驱油机理32.聚合物与表面活性剂二元协同驱油作用聚合物与表面活性剂二元协同驱油作用v 通过注表面活性剂与聚合物的复合驱，能将表面活通过注表面活性剂与聚合物的复合驱，能将表面活性剂驱、聚合物驱的优点有机地结

14、合起来，同时弥补二者性剂驱、聚合物驱的优点有机地结合起来，同时弥补二者的不足，使其达到有效地降低油水界面张力，提高驱油效的不足，使其达到有效地降低油水界面张力，提高驱油效率：同时又提高波及体积，最终达到提高原油采收率的预率：同时又提高波及体积，最终达到提高原油采收率的预期效果。复合驱既克服了表面活性剂溶液在地层推进过程期效果。复合驱既克服了表面活性剂溶液在地层推进过程中受到各种因素的干扰，如地层水对段塞的侵入，粘性指中受到各种因素的干扰，如地层水对段塞的侵入，粘性指进使前缘提前突破及表面活性剂在地层中的吸附等，又克进使前缘提前突破及表面活性剂在地层中的吸附等，又克服了聚合物驱不能改善油层的微观

15、驱油效果的缺点。服了聚合物驱不能改善油层的微观驱油效果的缺点。表面活性剂表面活性剂-聚合物协同驱油机理聚合物协同驱油机理33.聚合物与表面活性剂的驱替机理：聚合物与表面活性剂的驱替机理：v 其驱替机理大致为：向油层中注入表其驱替机理大致为：向油层中注入表面活性剂段塞，通过助剂的作用，使表面面活性剂段塞，通过助剂的作用，使表面活性剂溶液最大限度地增溶油和水，有效活性剂溶液最大限度地增溶油和水，有效地降低油水界面张力，驱替剩余油，这种地降低油水界面张力，驱替剩余油，这种表面活性剂段塞，再被后继的稠化水表面活性剂段塞，再被后继的稠化水(聚合聚合物溶液物溶液)段塞驱动，最后注水驱。段塞驱动，最后注水驱

16、。表面活性剂表面活性剂-聚合物协同驱油机理聚合物协同驱油机理3表面活性剂表面活性剂-聚合物驱替图：聚合物驱替图：v 表面活性剂表面活性剂-聚合物协同驱油机理聚合物协同驱油机理3v 聚表二元驱中，表活剂主要降低油水聚表二元驱中，表活剂主要降低油水界面张力，减小残余油饱和度，聚合物驱界面张力，减小残余油饱和度，聚合物驱油提高采收率主要是通过扩大波及系数来油提高采收率主要是通过扩大波及系数来实现，同时聚合物驱也可以通过粘弹性提实现，同时聚合物驱也可以通过粘弹性提高驱油效率。二者通过协同作用，共同提高驱油效率。二者通过协同作用，共同提高采收率。高采收率。表面活性剂表面活性剂-聚合物协同驱油机理聚合物协同驱油机理3v定解条件定解条件v 1 1、初始条件：、初始条件：初始条件就是给定某一选定的初始时初始条件就是给定某一选定的初始时(t=0)，油藏的压力分布、饱和度分布、各组分浓度分布。油藏的压力分布、饱和度分布、各组分浓度分布。聚聚-表二元驱数学模型表二元驱数学模型4v 2、边界条件、边界条件v 边界条件可分为外边界条件和内边界条件。边界条件可分为外边界条件和内边界条件。v 曲外边界条件（外边界定流量）：曲外边界条件（外边界定流量）：v 曲内边界条件（定产液量）：曲内边界条件（定产液量