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聚合物驱是一种有效的提高采收率方法,目前在大庆油田已经开始大规模工业化应用。聚合物驱提高采收率主要靠增加驱替液粘度,降低驱替液和被驱替液的流度比,进而扩大了波及体积。在微观上,聚合物由于其固有的粘弹性,在流动过程中产生对油膜或油滴的拉伸作用,增加了携带力,提高了微观洗油效率。水驱的采收率一般为40%左右,利用聚合物驱通常采收率为50%左右,比水驱提高10%个百分点。聚驱后地下仍然存有50%的原油,要采出这部分原油,需要对聚驱后的原油分布、聚合物分子与油膜的相互作用进行深入的研究。 本文应用分子动力学的观点对聚合物与油膜的相互作用进行了描述。对于聚合物与原油的相互作用可以分为两种,一种是聚合物与原油之间的推力,另一种是聚合物与原油之间的切力。通过力学分析,界面摩擦力是聚合物驱较水驱提高驱油效率的主要因素。聚合物由于自身的粘弹性,使其形成脉冲式的作用力,使得聚合物将更多的原油“拉”离不可动的部分而变为分散状的可动油,而在剪切应力的低谷期,并不会使已分离出的原油恢复到原始不可动状态。在水的突进线上聚合物分子对原油的碰撞力明显低于水分子的碰撞力,从而使其与原油的摩擦力小于水分子与原油的摩擦力,水驱效率也有可能高于聚合物驱油效率。 从剩余油荧光分析实验图片上来看,水驱替过的岩心,剩余油多是水包油型,油水混合;聚驱后的岩心,剩余油量大为减少,岩石骨架较为清晰,零星分布的剩余油较多。聚驱后几种微观剩余油的形成和变化为:(1)簇状残余油(2)盲状残余油(3)角隅残余油(4)亲油岩石表面的油膜状残余油,不同水淹程度的岩心形成的各种类型剩余油的比例不同。 通过解牛顿第二定律的微分方程,可以获得不同时刻的分子运动轨迹和运动速度,利用统计物理的方法,可得到一些宏观的规律。通过微孔中的液膜的模拟计算,得出在孔隙小到一定程度后,液体的粘度要高于其常规粘度,失去了其流动性,与宏观流体差异很大。 原子力显微镜的针尖在吸附着油膜的壁面上滑动时,针尖与油膜和岩样表面的相互作用机理目前尚不十分清楚,本文通过建立原子力显微镜针尖在试样表面滑动的力学模型,旨在探索油膜对针尖受力的影响,为原子力显微镜观测提供了基础。