随着工业的发展,世界能源的需求日益增加。相比于太阳能、风能等其他能源,现阶段的化石燃料,特别是石油和天然气,在能源供应方面发挥着更加重要的作用。近年来,我国石油的需求量不断增加。2019年,我国原油进口量超过5x108t,同比增长9.5%,石油对外依赖度上升至72 %。为缓解这种情况,对老油田进一步挖潜以提高原油采收率或通过发现新的油气田来提高油气产量是至关重要的。油田开采一般经历3个阶段。

通过油层自身能量进行石油开采的方式称之为一次采油。一次采油结束后,将气体或水注人油田储层以保持油层与生产井之间的压力差,这种方式称为二次采油。在一次和二次采油阶段之后,由于油井的含水率不断增加,需要更多的地面设备来分离油井采出的油气和水,导致产油成本高昂,很难以低成本继续采油。

三次采油是二次采油后进一步提高采收率的重要阶段，利用化学、热能、物理、生物等方法改变储层岩石或驱替液的性质,从而提高波及系数和洗油效率。化学驱提高采收率(CEOR)是提高采收率的重要技术之一,在油田得到广泛应用。有关提高采收率的研究表明,全球11%提高采收率项目中,有11%是化学驱。在化学驱提高采收率技术中,聚合物驱所占比例超过77%,23 %是聚合物/表面活性剂二元驱。

聚合物驱通过向水相中加入聚合物,增加水的黏度,降低水油流度比,同时降低水的相对渗透率实现吸水剖面的调整,提高水相波及体积。聚合物驱已在油田现场应用50多年,与其他提高采收率技术相比成本更低。

但是在矿场应用过程中也存在一些问题:在高温高矿化度油藏,聚合物分子易发生蜷曲导致流度控制能力减弱;在海上油田聚合物溶解熟化时间长,配聚效率低;在低渗透稠油油藏聚合物注人性差,难以驱替稠油。各种新型聚合物的研发有效地解决了上述问题,促进了聚合物驱在油田的进一步应用。该文首先综述了聚合物驱的基本原理以及各种驱油用聚合物的发展现状,然后对聚合物驱的矿场应用效果进行总结,最后展望了聚合物驱未来的发展趋势。

  研究结论：

在对前人工作总结的基础上,对聚合物驱未来发展的主要结论和建议如下;

1)聚合物驱通过增加水相黏度,降低水油流度比,提高波及系数;通过自身黏弹性对原油产生拉拽作用从而提高洗油效率。但随着多种适用于不同类型油藏聚合物的研发,对聚合物驱油机理的研究需要继续深入。

2)聚合物能够适用的油藏条件不断拓宽，TVPS(温增黏聚合物)、疏水缔合聚合物、耐温抗盐共聚物的研发使聚合物能够应用于高温高盐油藏;速溶聚合物的研发提高了海上油田的配聚效率;两亲聚合物的研发将聚合物驱引人稠油油藏。未来适用于多种类型油藏的功能型聚合物的研发是聚合物驱发展的重要方向,但是如何降低功能型聚合物的研发及应用成本也是亟须解决的问题。

3)目前聚合物驱矿场实验仍以耐温抗盐部分水解聚丙烯酰胺、交联聚合物凝胶、聚合物微球、聚表二元复合体系为主,如何将新型聚合物的研发成果转化为矿场应用的采收率提高是今后聚合物驱的重点发展方问。