交替注入聚合物驱油的水动力学机理.pdf

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1、2014年6月大庆石油地质与开发June，2014第33卷第3期PetroleumGeologyandOilfieldDevelopmentinDaqingVo1．33No．3DOI：10．3969／J．ISSN．1000-3754．2014．03．025交替注入聚合物驱油的水动力学机理杨树人于超刘丽丽徐迪(东北石油大学流体力学教研室，黑龙江大庆163318)摘要：为了计算交替注人聚合物溶液对残余油的作用力，进一步从水动力学角度探索交替注入聚合物溶液提高原油采收率的机理，运用上随体Maxwell本构方程建立了具有黏

2、弹性的聚合物溶液在微孔道中的流动方程，运用数值方法对流场进行了求解，获得了驱替液作用在残余油膜上的应力分布，分析了聚合物溶液的黏弹性和压力梯度与水平驱替力这一表征驱替效果的关系，最终分析了交替注入聚合物段塞可以提高原油采收率的机理。关键词：聚合物；黏弹性；残余油；提高采收率中图分类号：TE357文献标识码：A文章编号：1000—3754(2014)03．0118—04HYDRoDYNAMICoIL．FLooDINGMECHANISMoFALTERNATINGPoLYMERYANGShuren。YUChao，LIUL

3、ili，XUDi(DepartmentofHuidMechanics，NortheastPetroleumUniversity，Daqing163318，China)Abstract：Inordertocalculatetheforceofalternatelyinjectingpolymersolutionontheresidualoilandfurtherex—plorethemechanismofthesolutiontoenhanceoilrecoveryfromtheviewpointofthehydro

4、dynamics，theflowinge—quationoftheviscoelasticpolymersolutioninthemicroporesandchannelsisestablishedbymeansofupper．-con．-vectedMaxwellconstitutiveequations，thesolutionsareseekedandsolvedbythenumericalmethodfortheflowfield，andthenthestressdistributionoft}leresid

5、ualoilontheoilfilmisobtainedforthedisplacingsolutionaction。therelationsofcharacterizingdisplacedeffectsbetweentheviscoelasticityandpressuregradientofthepolymersolu—tionandthehorizontalfloodingforceareanalyzed，finallytheEORmechanismofalternatinginjectedpolymers

6、lugisalsofiguredout．Keywords：polymer；viscoelasticity；residualoil；enhancedoilrecovery(EOR)水驱之后，聚驱取得了良好的驱油效果，很大果。但是，关于交替注入聚合物段塞提高采收程度上提高了采收率，但是采用单一注入高浓率机理尚待进一步研究。高相对分子质量聚合物溶液的成本较高，为了进一计算结果表明：聚合物溶液的黏弹性和驱替压步降低原油的开采成本，目前多采用交替注入聚合力梯度越大，残余油的驱替力越大；交替注入聚合物段塞的驱油方式，并且已经取

7、得了很好的效物段塞能够产生较大的局部压力梯度，并能够扩大收稿日期：2013．08．08改回日期：2013—10—06基金项目：“973”国家重点基础研究发展计划项目(2005CB221304)。3作者简介：杨树人，男，1963年生，教授，博士，现从事油气田开发工程研究工作。E—mail：dqyangsr@163．con第33卷第3期杨树人等：交替注入聚合物驱油的水动力学机理·1l9·波及体积，有利于采收率的提高。6。501聚合物驱油机理分析401．1流动方程及求解方法30本构方程反映流体的黏性和弹性特性，通过对2o

8、聚合物溶液的流动行为的研究，采用上随体Max—lOwell本构方程来描述聚合物溶液流变特性J。O本文采用计算流体软件Ansys(Polyflow)对满足油膜表面的高度／um流动方程的数学模型进行求解得出聚合物溶液作用6于残余油膜的应力。51．2残余油膜的受力分析4流场中任意一个曲面上某一点处的应力P可jj】js以¨分解为铅直方向应力P和水平方向应力zP如图1