高浓度聚合物采收率实验研究范文

1高浓聚合物水溶液粘浓关系

注聚合物提高采收率主要是利用聚合物的增粘作用扩大波及效率，因此聚合物水溶液的粘度是提高采收率的关键因素。聚合物水溶液的粘度与其分子量、pH值、温度、矿化度、浓度等因素有关，在确定了油藏及聚合物的情况下，聚合物水溶液的粘度只于其浓度有关，通常聚合物驱用聚合物的质量浓度为2000mg/L以下，为了研究高浓度聚合物的增粘效果，研究中将测量范围扩大至4000mg/L。测得聚合物水溶液的粘浓曲线见图1。从图1中可以看出，随着聚合物质量浓度的增加，其水溶液粘度增大；当聚合物质量浓度由500mg/L增加到4000mg/L时，其粘度由11.8mPa•s增加到438mPa•s，质量浓度增加8倍，而粘度增加近40倍。聚合物质量浓度由1000mg/L增加到2000mg/L，粘度增加96mPa•s；聚合物质量浓度由2000mg/L增加到3000mg/L，粘度增加134mPa•s；聚合物质量浓度由3000mg/L增加到4000mg/L，粘度增加170mPa•s；即，聚合物质量浓度越大粘度随质量浓度增加而增大的幅度越大。这是因为在低剪切速率下，分子力起主要作用，质量浓度越高，单位体积内的分子数越多，分子之间的相互吸引、相互缠结的作用越强，所以粘度越大。这里定义了一个粘浓比(α)来评价聚合物的增粘效果，即聚合物水溶液粘度与聚合物浓度的比值，该α值越大，增加相同聚合物浓度的情况下增粘效果越好。聚合物水溶液的质量浓度与粘浓比α的关系曲线见图2。从图2可以看出聚合物质量浓度越高，粘浓比越大；质量浓度越高，聚合物浓度每增加一个单位值（1mg/L），粘度增加的幅度越大。这主要是由于聚合物质量浓度增加，分子间相互作用增强，并且这种作用所产生的粘度增加幅度是越来越强的。

2二次注聚提高采收率效果

在一次注聚合物的基础上，注入1000mg/L.PV（PV为孔隙体积）的聚合物水溶液，研究总的聚合物注入量相同的条件下，高浓度聚合物水溶液提高采收率效果。实施过程：（1）水驱至含水95%；（2）注1000mg/L聚合物水溶液0.3PV；（3）水驱至含水95%；（4）二次注聚合物1000mg/L.PV；（5）后续水驱。实验方案见表2，实验结果见图3、图4、表3。从图3可以看出，各实验初期水驱、一次注合物及后续水驱压力变化基本一致。二次注聚合物时，注入压力明显高于一次注聚，这主要是由于注入浓度、注入量明显高于一次注聚的原因。二次注聚不同注入方式最高注入压力不同，低浓度大段塞和高浓度小段塞的最高注入压力小些。图4、表3为采收率、含水率与孔隙体积关系。由图4、表3可知，二次注聚合物及后续水驱过程中均出现含水率下降、产油量增加的现象，但相比较于一次注聚合物，含水率降低的幅度较小，在10%左右。实验过程中发现，二次注聚产出液中有油滴悬浮于产出液中，尤其是高浓度聚合物溶液驱时，携带的原油更多些。从提高采收率幅度来看，二次注聚量相同，浓度为1000-3000mg/L时，提高采收率均为6-7%%，而二次注聚浓度提高到4000mg/L时，提高采收率幅度大于8%，说明在同等注入量条件下，二次注聚时，高浓度聚合物在提高采收率方面具有优势。

3结论

聚合物质量浓度越高，粘度随质量浓度增加而增加的幅度越大；聚合物质量浓度越高，粘浓比越大；质量浓度越高，聚合物质量浓度每增加一个单位值，粘度增加的幅度越大。在相同实验条件下，注入相同质量的聚合物，注入的聚合物质量浓度越高，提高采收率幅度越大，即同等注入量条件下二次注聚时，高浓度聚合物在提高采收率方面具有优势。

作者：马涛谭中良王海波周国华许关利单位：中国石化石油勘探开发研究院中国石化海相油气藏开发重点实验室