新型聚合物驱数学模型及应用

• 作 者: 邵振波
• 机 构: 中国石油大学(北京)
• 出 处: 中国石油大学(北京)
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 聚合物驱油 粘弹性 数学模型 油藏开采 物质输运方程

大庆油田聚合物驱随着规模的不断扩大,一些新的聚合物驱油技术得到了不断发展,分质分注控水挖潜技术已被广泛应用于聚合物驱油生产实践中;近年来提出了聚合物的弹性可以提高微观驱油效率的理论。　　
以前的聚合物驱数值模拟模型不具备分质分注、聚合物粘弹性提高微观驱油效率模拟功能。需要研制出模拟功能齐全的聚合物调驱数值模拟软件,以使数值模拟技术不断满足聚合物驱油科研和生产的需要。　　
本文以大庆油田自主开发研制的Polymer模型为基础模型,在此基础上增加多质聚合物溶液混合驱油和聚合物溶液弹性提高微观驱油效率模拟功能。首先,在基本方程中增加描述多种聚合物组份在油藏中流动的物质输运方程;其次,建立多质聚合物溶液混合驱油和聚合物弹性提高微观驱油效率驱油机理数学模型,并与基本方程一起构成一个数学模型系统,实现多质聚合物溶液混合驱油和聚合物弹性提高微观驱油效率模拟功能。　　
根据聚合物粘弹性驱油机理实验室研究结果,建立粘弹性聚合物驱油数学模型,模型从弹性效应和粘性效应两个方面描述聚合物驱油机理。弹性驱油作用数学描述为弹性致使残余油饱和度降低,油相相对渗透率提高;粘性驱油作用数学描述为水相粘度增加,改善油水流度比,扩大驱替液的宏观波及体积。　　
进行不同分子量聚合物复配实验,研究不同分子量混合后粘度变化规律。根据实验室多种分子量聚合物溶液混合驱油研究结果,建立多种分子量聚合物溶液混合驱油机理数学模型,模型中每一种聚合物在油藏中渗流满足各自独立的物质传输规律,在驱油效果上表现为多种分子量聚合物溶液总浓度加和的总体驱油过程。　　
完成了新型聚合物驱油数值模拟软件的研制,所研制模型能够模拟聚合物驱油过程中所具有的提高微观驱油效率和流度控制驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附等一系列物化现象。　　
开展了高浓度聚合物驱油矿场试验数值模拟研究,给出了聚合物溶液在多孔介质中流动过程的工作粘度;利用数值模拟手段进行不同分子量聚合物的不同段塞组合注入方式对聚合物驱油效果的影响研究。