目前,聚合物驱已经大规模应用于矿场,取得了很好的经济效益。聚合物溶液的驱油机理经过几十年的室内实验和矿场应用已经得到较清楚的认识。与此同时,聚合物驱数值模拟技术也越来越成熟。但目前现有聚合物驱数值模拟软件对聚合物溶液在多孔介质中流动的物理化学现象还没有完全描述清楚,例如:聚合物溶液的粘弹特性。根据对聚合物微观驱油机理的认识以及现场应用分析,目前聚合物驱数学模型尚需在如下几方面进行完善。 在聚合物驱机理描述方面需考虑聚合物溶液 3 个粘度即本体粘度、拉伸粘度和界面粘度对聚合物驱油效果的影响,尤其是聚合物溶液的粘弹效应、聚合物溶液在多孔介质中的盲端效应以及聚合物通过多孔介质的蠕变效应等,更需从机理分析、数学物理描述及软件研制等方面加以改进并完善。 本文针对聚合物溶液宏观上能改善油水流度比扩大波及体积和微观上具有非牛顿流体的粘弹效应提高驱油效率的驱油机理,建立了粘弹性聚合物驱数学模型。此数学模型综合考虑了聚合物溶液在多孔介质中的流变性及聚合物溶液在多孔介质内流动过程时所发生的各种物理化学现象。把聚合物溶液通过拉伸—收缩的孔道时所表现的拉伸粘度,考虑到达西粘度中,重新建立了达西公式中的有效粘度模型。并通过有限差分方法,建立了二维两相聚合物驱数值模型。利用隐式求解压力、显式求解浓度和饱和度的 IMPESE法对数学模型进行了求解,并在此基础上确定了单层劈分注入量与采出量。 利用所编制的聚合物驱数值模拟软件对大庆油田中区西部聚驱区块进行了不同聚合物溶液浓度和分子量的数值模拟研究,通过对比不同聚驱方案的动态指标预测结果,优选出了最佳聚合物浓度和分子量。