聚表二元復(fù)合驅(qū)

1、LOGO聚表二元復(fù)合驅(qū)聚表二元復(fù)合驅(qū)表面活性劑驅(qū)油機(jī)理表面活性劑驅(qū)油機(jī)理1聚合物驅(qū)油機(jī)理聚合物驅(qū)油機(jī)理2表面活性劑表面活性劑-聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理3聚聚-表二元驅(qū)數(shù)學(xué)模型表二元驅(qū)數(shù)學(xué)模型4v表面活性劑驅(qū)：指以表面活性劑體系作為表面活性劑驅(qū)：指以表面活性劑體系作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。驅(qū)油劑的驅(qū)油法。表面活性劑驅(qū)油機(jī)理表面活性劑驅(qū)油機(jī)理1v1.降低界面張力：降低界面張力： 表面活性劑的加入能較大幅度地降低油水界面張力表面活性劑的加入能較大幅度地降低油水界面張力,減小殘余油飽和度減小殘余油飽和度,一個好的體系可以使界面張力由通常一個好的體系可以使界面張力由通常的的10-1mN/m降至降至

2、10-3mN/m以下以下,從而使毛管從而使毛管數(shù)達(dá)到數(shù)達(dá)到10-2,殘余油可基本驅(qū)出殘余油可基本驅(qū)出 表面活性劑驅(qū)油機(jī)理表面活性劑驅(qū)油機(jī)理1毛管數(shù)與殘余油關(guān)系圖：毛管數(shù)與殘余油關(guān)系圖： 表面活性劑驅(qū)油機(jī)理表面活性劑驅(qū)油機(jī)理1v2.潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理潤濕反轉(zhuǎn)機(jī)理 低鹽濃度下低鹽濃度下,驅(qū)油活性劑的親水性大于親油性驅(qū)油活性劑的親水性大于親油性,通過吸通過吸附附,可使地層表面由親油反轉(zhuǎn)為親水可使地層表面由親油反轉(zhuǎn)為親水,在水濕毛管力為動力在水濕毛管力為動力,提高了驅(qū)油介質(zhì)的洗油效率提高了驅(qū)油介質(zhì)的洗油效率. 表面活性劑驅(qū)油機(jī)理表面活性劑驅(qū)油機(jī)理1v3.增溶與乳化機(jī)理增溶與乳化機(jī)理 鹽濃度在一定范圍內(nèi)鹽濃度

3、在一定范圍內(nèi),活性劑超過一定濃度活性劑超過一定濃度(臨界膠臨界膠束濃度，束濃度，CMC)就產(chǎn)生膠束就產(chǎn)生膠束,膠束可增溶油膠束可增溶油,因而有好的洗因而有好的洗油效率油效率,若油的增溶超過了膠束溶解度的極限若油的增溶超過了膠束溶解度的極限,就出現(xiàn)界面。就出現(xiàn)界面。這時這時,體系變成乳狀液。根據(jù)乳狀液中液珠的大小，它可體系變成乳狀液。根據(jù)乳狀液中液珠的大小，它可通過攜帶機(jī)理和捕集機(jī)理提高采收率。通過攜帶機(jī)理和捕集機(jī)理提高采收率。表面活性劑驅(qū)油機(jī)理表面活性劑驅(qū)油機(jī)理1v4.改變原油的流變性機(jī)理改變原油的流變性機(jī)理v5.聚并形成油帶機(jī)理聚并形成油帶機(jī)理v6.提高表面電荷密度機(jī)理提高表面電荷密度機(jī)理

4、表面活性劑驅(qū)油機(jī)理表面活性劑驅(qū)油機(jī)理1v聚合物驅(qū)：指以聚合物作為驅(qū)油劑的驅(qū)聚合物驅(qū)：指以聚合物作為驅(qū)油劑的驅(qū)油法。油法。聚合物驅(qū)油的機(jī)理聚合物驅(qū)油的機(jī)理2v1.聚合物溶液的調(diào)剖作用聚合物溶液的調(diào)剖作用 v 注入聚合物可以調(diào)整吸水剖面，擴(kuò)大波及體積注入聚合物可以調(diào)整吸水剖面，擴(kuò)大波及體積聚合物驅(qū)油的機(jī)理聚合物驅(qū)油的機(jī)理2v 在不考慮重力影響的前提下，我們可以給出高滲透在不考慮重力影響的前提下，我們可以給出高滲透率層段水突破之前任一注水階段時兩層段間吸水量率層段水突破之前任一注水階段時兩層段間吸水量之比：之比：聚合物驅(qū)油機(jī)理聚合物驅(qū)油機(jī)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驅(qū)油的重聚合物溶液的流度控制作用是聚合物驅(qū)油的重要機(jī)理之一，對于均質(zhì)油層，可使驅(qū)油過程中的油要機(jī)理之一，對于均質(zhì)油層，可使驅(qū)油過程中的油水流度比大大改善，從而延緩了采出液中的含水上水流度比大大改善，從而延緩了采出液中的含水上升速度，使實際驅(qū)油效率更接近極限驅(qū)油效率，甚升速度，使實際驅(qū)油效率更接近極限驅(qū)油效率，甚至達(dá)到極限驅(qū)油效率。至達(dá)到極限驅(qū)油效率。聚合物驅(qū)油的機(jī)理聚合物驅(qū)油的機(jī)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 在水驅(qū)油條件下，水突破油層后采出液中油的分在水驅(qū)油條件下，水突破油層后采出液中油的分流量為：流量為：經(jīng)簡化得經(jīng)簡化得聚合物驅(qū)油

6、的機(jī)理聚合物驅(qū)油的機(jī)理2v 不同油水粘度比時采出液含水率隨水飽和度變化關(guān)不同油水粘度比時采出液含水率隨水飽和度變化關(guān)系曲線圖系曲線圖論文的基本框架和主要內(nèi)容論文的基本框架和主要內(nèi)容2v3.聚合物溶液微觀驅(qū)油機(jī)理聚合物溶液微觀驅(qū)油機(jī)理 v 增加注入水的粘度，降低水油流度比，擴(kuò)大注增加注入水的粘度，降低水油流度比，擴(kuò)大注入水在油層中的波及體積提高原油采收，而且能夠入水在油層中的波及體積提高原油采收，而且能夠提高驅(qū)油效率。提高驅(qū)油效率。聚合物驅(qū)油的機(jī)理聚合物驅(qū)油的機(jī)理2v 聚合物溶液存在著粘彈性，在水驅(qū)過程中，表聚合物溶液存在著粘彈性，在水驅(qū)過程中，表現(xiàn)了三種粘度，即本體粘度、界面粘度、拉伸粘度。現(xiàn)

7、了三種粘度，即本體粘度、界面粘度、拉伸粘度。在這三種粘度的共同作用下，聚合物驅(qū)不僅可以提在這三種粘度的共同作用下，聚合物驅(qū)不僅可以提高波及系數(shù)，而且還可以提高水波及域內(nèi)的驅(qū)油效高波及系數(shù)，而且還可以提高水波及域內(nèi)的驅(qū)油效率。其提高驅(qū)油效率的機(jī)理表現(xiàn)在以主要下三個方率。其提高驅(qū)油效率的機(jī)理表現(xiàn)在以主要下三個方面：面：v （1） 本體粘度使聚合物在油層中存在阻力系數(shù)和本體粘度使聚合物在油層中存在阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)；殘余阻力系數(shù)；v （2）界面粘度使聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的粘滯力）界面粘度使聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的粘滯力增加；增加；v （3） 拉伸粘度使聚合物溶液存在粘彈性。拉伸粘度使聚合物溶液

8、存在粘彈性。聚合物驅(qū)油的機(jī)理聚合物驅(qū)油的機(jī)理2v （1） 本體粘度使聚合物在油層中存在阻力系數(shù)和本體粘度使聚合物在油層中存在阻力系數(shù)和殘余阻力系數(shù)，是驅(qū)替水驅(qū)未波及剩余油和簇狀殘殘余阻力系數(shù)，是驅(qū)替水驅(qū)未波及剩余油和簇狀殘余油的主要原因。余油的主要原因。v 聚合物溶液本體粘度的增高，加上其彈性作用，聚合物溶液本體粘度的增高，加上其彈性作用，改善了水油流度比和水驅(qū)前緣，可以驅(qū)替出水驅(qū)未改善了水油流度比和水驅(qū)前緣，可以驅(qū)替出水驅(qū)未波及剩余油和簇狀殘余油。波及剩余油和簇狀殘余油。聚合物驅(qū)油機(jī)理聚合物驅(qū)油機(jī)理2v 聚合物驅(qū)油機(jī)理聚合物驅(qū)油機(jī)理2v （2）界面粘度使聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的粘滯力）界面粘

9、度使聚合物溶液在多孔介質(zhì)中的粘滯力增加，是驅(qū)替膜狀、孤島狀殘余油的主要機(jī)理：增加，是驅(qū)替膜狀、孤島狀殘余油的主要機(jī)理：v 殘余油與流過其表面的驅(qū)替液之間的粘滯力可用下殘余油與流過其表面的驅(qū)替液之間的粘滯力可用下式表示：式表示： dv/dzr 式中：式中： 兩相流體間的粘滯力；兩相流體間的粘滯力； dv/dz兩相流體的界面速度梯度；兩相流體的界面速度梯度； r兩相流體間的界面粘度。兩相流體間的界面粘度。聚合物驅(qū)油機(jī)理聚合物驅(qū)油機(jī)理2v 聚合物驅(qū)油機(jī)理聚合物驅(qū)油機(jī)理2v 由上圖知，聚合物的加入使油水界面粘度顯著由上圖知，聚合物的加入使油水界面粘度顯著增加。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許多親水基團(tuán)，這些親水基團(tuán)在聚合物分子中含有許多親水基團(tuán)，這些親水基團(tuán)在聚合物分子外形成的外形成的“水鞘水鞘”，增加了相對移動的內(nèi)摩擦力。，增加了相對移動的內(nèi)摩擦力。同時，上述基團(tuán)在水中解離，產(chǎn)生許多帶電符號相同時，上述基團(tuán)在水中解離，產(chǎn)生許多帶電符號相同的鏈節(jié)，這些鏈節(jié)互相排斥，使聚合物分子線團(tuán)同的鏈節(jié)，這些鏈節(jié)互相排斥，使聚合物分子線團(tuán)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質(zhì)內(nèi)的滲流過程中，其粘度值聚合物溶液在多孔介質(zhì)內(nèi)的滲流過程中，其粘度值要比用粘度計測量的視粘度高許多倍。要

11、比用粘度計測量的視粘度高許多倍。聚合物驅(qū)油機(jī)理聚合物驅(qū)油機(jī)理2v （3） 拉伸粘度使聚合物溶液存在粘彈性，是驅(qū)替拉伸粘度使聚合物溶液存在粘彈性，是驅(qū)替盲狀殘余油的主要原因。盲狀殘余油的主要原因。v 柔性聚合物分子在應(yīng)力作用下將產(chǎn)生形變，其柔性聚合物分子在應(yīng)力作用下將產(chǎn)生形變，其彈性又會使其恢復(fù)、收縮，因此，當(dāng)具有粘彈性的彈性又會使其恢復(fù)、收縮，因此，當(dāng)具有粘彈性的柔性聚合物溶液通過多孔介質(zhì)時，既存在著剪切流柔性聚合物溶液通過多孔介質(zhì)時，既存在著剪切流動，也存在著拉伸流動。特別是聚合物分子在流經(jīng)動，也存在著拉伸流動。特別是聚合物分子在流經(jīng)孔道尺寸變化處時，聚合物分子就受到拉伸而表現(xiàn)孔道尺寸變化處

12、時，聚合物分子就受到拉伸而表現(xiàn)出彈性。這種特性使進(jìn)入盲端孔隙的聚合物溶液，出彈性。這種特性使進(jìn)入盲端孔隙的聚合物溶液，具有與流動方向垂直、指向連通孔道的法向力。正具有與流動方向垂直、指向連通孔道的法向力。正是在上述聚合物溶液粘彈性的作用下，才使得聚合是在上述聚合物溶液粘彈性的作用下，才使得聚合物溶液能夠進(jìn)入盲端中驅(qū)油。物溶液能夠進(jìn)入盲端中驅(qū)油。聚合物驅(qū)油機(jī)理聚合物驅(qū)油機(jī)理21.聚合物與表面活性劑的相互作用聚合物與表面活性劑的相互作用v 聚合物與表面活性劑的相互作用往往可使聚合物鏈的聚合物與表面活性劑的相互作用往往可使聚合物鏈的構(gòu)象發(fā)生變化，更重要的是，聚合物的存在影響表面活性構(gòu)象發(fā)生變化，更重

13、要的是，聚合物的存在影響表面活性劑溶液的物理化學(xué)性質(zhì)，使溶液的表面張力、臨界膠束濃劑溶液的物理化學(xué)性質(zhì)，使溶液的表面張力、臨界膠束濃度度(CMC)和聚集數(shù)等物理參數(shù)及溶液流變性、膠體分散和聚集數(shù)等物理參數(shù)及溶液流變性、膠體分散體系的穩(wěn)定性、界面吸附行為及水溶液的增溶量等均發(fā)生體系的穩(wěn)定性、界面吸附行為及水溶液的增溶量等均發(fā)生重大變化。重大變化。表面活性劑表面活性劑-聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理32.聚合物與表面活性劑二元協(xié)同驅(qū)油作用聚合物與表面活性劑二元協(xié)同驅(qū)油作用v 通過注表面活性劑與聚合物的復(fù)合驅(qū)，能將表面活通過注表面活性劑與聚合物的復(fù)合驅(qū)，能將表面活性劑驅(qū)、聚合物驅(qū)的優(yōu)點有機(jī)地結(jié)

14、合起來，同時彌補(bǔ)二者性劑驅(qū)、聚合物驅(qū)的優(yōu)點有機(jī)地結(jié)合起來，同時彌補(bǔ)二者的不足，使其達(dá)到有效地降低油水界面張力，提高驅(qū)油效的不足，使其達(dá)到有效地降低油水界面張力，提高驅(qū)油效率：同時又提高波及體積，最終達(dá)到提高原油采收率的預(yù)率：同時又提高波及體積，最終達(dá)到提高原油采收率的預(yù)期效果。復(fù)合驅(qū)既克服了表面活性劑溶液在地層推進(jìn)過程期效果。復(fù)合驅(qū)既克服了表面活性劑溶液在地層推進(jìn)過程中受到各種因素的干擾，如地層水對段塞的侵入，粘性指中受到各種因素的干擾，如地層水對段塞的侵入，粘性指進(jìn)使前緣提前突破及表面活性劑在地層中的吸附等，又克進(jìn)使前緣提前突破及表面活性劑在地層中的吸附等，又克服了聚合物驅(qū)不能改善油層的微觀

15、驅(qū)油效果的缺點。服了聚合物驅(qū)不能改善油層的微觀驅(qū)油效果的缺點。表面活性劑表面活性劑-聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理33.聚合物與表面活性劑的驅(qū)替機(jī)理：聚合物與表面活性劑的驅(qū)替機(jī)理：v 其驅(qū)替機(jī)理大致為：向油層中注入表其驅(qū)替機(jī)理大致為：向油層中注入表面活性劑段塞，通過助劑的作用，使表面面活性劑段塞，通過助劑的作用，使表面活性劑溶液最大限度地增溶油和水，有效活性劑溶液最大限度地增溶油和水，有效地降低油水界面張力，驅(qū)替剩余油，這種地降低油水界面張力，驅(qū)替剩余油，這種表面活性劑段塞，再被后繼的稠化水表面活性劑段塞，再被后繼的稠化水(聚合聚合物溶液物溶液)段塞驅(qū)動，最后注水驅(qū)。段塞驅(qū)動，最后注水驅(qū)

16、。表面活性劑表面活性劑-聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理3表面活性劑表面活性劑-聚合物驅(qū)替圖：聚合物驅(qū)替圖：v 表面活性劑表面活性劑-聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理3v 聚表二元驅(qū)中，表活劑主要降低油水聚表二元驅(qū)中，表活劑主要降低油水界面張力，減小殘余油飽和度，聚合物驅(qū)界面張力，減小殘余油飽和度，聚合物驅(qū)油提高采收率主要是通過擴(kuò)大波及系數(shù)來油提高采收率主要是通過擴(kuò)大波及系數(shù)來實現(xiàn)，同時聚合物驅(qū)也可以通過粘彈性提實現(xiàn)，同時聚合物驅(qū)也可以通過粘彈性提高驅(qū)油效率。二者通過協(xié)同作用，共同提高驅(qū)油效率。二者通過協(xié)同作用，共同提高采收率。高采收率。表面活性劑表面活性劑-聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理聚合物協(xié)同驅(qū)油機(jī)理3v定解條件定解條件v 1 1、初始條件：、初始條件：初始條件就是給定某一選定的初始時初始條件就是給定某一選定的初始時(t=0)，油藏的壓力分布、飽和度分布、各組分濃度分布。油藏的壓力分布、飽和度分布、各組分濃度分布。聚聚-表二元驅(qū)數(shù)學(xué)模型表二元驅(qū)數(shù)學(xué)模型4v 2、邊界條件、邊界條件v 邊界條件可分為外邊界條件和內(nèi)邊界條件。邊界條件可分為外邊界條件和內(nèi)邊界條件。v 曲外邊界條件（外邊界定流量）：曲外邊界條件（外邊界定流量）：v 曲內(nèi)邊界條件（定產(chǎn)液量）：曲內(nèi)邊界條件（定產(chǎn)液量