
能源對人類文明的發展與生存的重要性不言而喻,而石油又是主要的能源之 一。在短時間內,石油依然是人類最主要的能源。但隨著人類對石油需求量的增 加,各國石油儲量劇減。石油儲量減少的同時,開采難度也越來越大。可見,石 油采收率低是影響石油產量的關鍵因素。
為了提高石油的開采率,經曆了三次采油的曆程。一次是借助油層自身的能 量;二次是通過補給能量,使采收率從8〜12%提升到30〜40%+2;三次是用物 理或化學的方法,通過注入熱量或流體驅替餘油,可使采收率達到50〜60%。三 次采油分為化學驅、熱力驅、微生物驅等方法。其中化學驅油是向注入的水中, 加入一定量的化學試劑,改變驅替流體及驅替流體與原油間的界麵性質。化學 驅油技術又包括堿驅油、表麵活性劑驅油和聚合物驅油,其中聚合物驅油技術 占有重要地位,它是通過向油藏中注入高分子量的水溶性聚合物溶液,降低水油 流度比的目的。
油田聚合物驅油劑以部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)為最常用的驅油劑, 有些已經應用於實際石油的三次開采中。雖然HPAM與PAM在分子結構上有很大 相似之處,但其性質差別很大。HPAM的優良性質表現在:具有較強的親水性, 易溶於水,易與水形成氫鍵,在溶液中能夠自組裝,形成空間網狀結構,從而增 大聚合物的流體力學體積,表現出良好的增粘、耐溫、抗鹽及抗剪切等性能,使 其成為一種具有良好應用前景的水溶性聚合物材料。雖然上世紀七十年代聚丙烯 酰胺就開始應用於石油開采,但它在高溫和高礦化度下易水解,粘度穩定性差, 同時HPAM分子量越高,剪切降解越嚴重,粘彈效應大,注入性差等缺點。這些 缺陷使其在高溫高礦化的環境中不能滿足要求,因此聚合物在三次采油中的應用 仍然麵臨著巨大挑戰。