无碱二元驱提高稀油油藏采收率技术的应用

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摘 要：针对稀油油藏区块的油藏条件，在室内开展了聚合物/表面活性剂无碱二元驱提高采收率的研究。对聚合物进行了理化性能指标的检测，确保符合驱油用聚合物的行业标准。对两种表面活性剂1#、2#进行筛选对比，并与聚合物复配组成二元体系，得到两种配方：0.18%P+0.2%2#，0.16%P+0.2%1#。筛选出的二元体系均可使油水界面张力达到超低，并具有长期热稳定性，驱油效率增幅可到20%以上。

关键词： 稀油油藏 无碱二元驱 界面张力 驱油效率

引 言

目前，辽河油田某区块已进入双高开发阶段，层间、层内非均质性进一步加剧；剩余油高度零散，综合挖潜难度较大。化学驱作为一种能有效提高原油采收率的三次采油方法，在油田现场试验中取得了显著增油效果[1-2]。但是，常规化学驱中由于含碱，会带来地层伤害、井筒结垢严重、采出液处理困难等问题[3-4]。二元复合驱相对于三元复合驱来说，配方中去掉了碱[5-7]，根据该稀油油藏实际情况，推荐聚合物/表活剂无碱二元驱技术提高采收率。

该区域构造上位于辽河裂谷盆地西斜坡南部，为一NE向长条状南倾分布的断鼻状构造。历经多年开发，经过几次大规模调整，已进入水驱双高开发阶段，亟需转换开发方式，进一步提高采收率。

1 实验部分

1.1 实验仪器及设备

实验主要设备：TX-500C型全量程界面张力测定仪、PET-1/2型多功能动态聚合物评价装置、布氏粘度计、多功能化学驱驱替装置。

1.2 主要试剂与材料

实验用油为该区块脱水原油，实验用水为现场软化水，表面活性剂为1#、2#，聚合物为P1，相对分子量2500万。

1.3 实验方法

（1）SY/T 5862-2008 驱油用聚合物技术要求

（2）SY/T 5370-1999 表面及界面张力测定方法

2 实验结果与讨论

2.1表面活性剂单剂的筛选

油水界面张力达超低的能力是评价表面活性剂性能及二元复合驱油体系性能的一项重要指标，当油水界面张力达到10-2-10-3mN/m时，二元复合驱提高采收率幅度最大[8]。实验选取两种表面活性剂，分别配制不同百分含量表面活性剂溶液，进行油水界面张力测定。

实验结果表明，1#、2#表活剂单剂百分含量从0.05%-0.30%的范围内，界面张力均可达到超低值。其中百分含量从0.20%-0.25%，界面张力最低值趋于相近，百分含量为0.30%时，界面张力最低值有所上升，因此，确定表活剂百分含量为0.20%的溶液为研究目标，进行进一步评价研究。

2.2聚合物+表面活性剂二元复合体系性能评价

2.2.1不同浓度聚合物对溶液黏度影响

配制聚合物母液，浓度为3200mg/L，分别稀释至500、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000mg/L。分别加入百分含量（0.20%）的表面活性剂，与未加表活剂溶液时的黏度相对比。

实验结果表明，表面活性剂对体系黏度具有一定的增黏作用，二元复合体系黏度增加约为10%。该区块地下原油黏度为15mPa.s，考虑二元驱油体系经注入管线、井口、炮眼等机械剪切因素，优选浓度为1600mg/L，黏度为117.3mPa.s的聚合物溶液进行评价研究。

2.2.2 高粘体系下二元复合体系界面张力性能评价

二元复合配方体系组成为0.16%P，分别加上0.2%的1#、2#表面活性剂溶液，测定高粘体系下二元复合体系的油水界面张力。将二元复合体系进行剪切（豆浆机三档剪切30s），测定剪切后二元复合体系的油水界面张力，与剪切前进行对比。实验结果表明，在120mPa.s以上时，二元复合体系界面张力不能达到超低，经剪切后，粘度为90mPa.s左右时，界面张力可达超低，此时，仍可满足二元体系黏度要求。

2.2.3 二元复合体系吸附性能评价

测二元体系与原油间界面张力和粘度，做为初始界面张力和粘度；取二元体系与处理过的油砂混合（固液比1：10），在地层温度下放置24H，取出测界面张力和粘度，做为第二次界面张力和粘度；将剩余溶液与处理过的油砂混合（固液比1：10），在地层温度下放置24H，取出测界面张力粘度，做为第三次界面张力和粘度；重复上一步骤，直到界面张力达不到超低。

实验结果表明，表面活性剂在油砂中发生吸附现象，二元复合体系降低油水界面张力的能力经过第三次吸附后仍能达到超低界面张力10-3数量级。

2.2.4 二元复合体系驱油性能评价

应用人造环氧树脂胶结非均质物理模型（4.5×4.5×30cm）开展二元体系驱油性能评价。加入天然油砂最大限度的模拟地层，与油藏条件相吻合。抽空、饱和水、饱和油，计算孔隙体积、油水饱和度；水驱至含水98%；驱替倍数与现场相当，采出程度与现场相符；后续水驱至含水98%，实验结束；

实验结果表明，0.16%P+0.2%2#驱油效率增幅最低为23.86%，增加其聚合物浓度后，0.18%P+0.2%2#驱油效率增幅为25.1%，0.16%P+0.2%1#驱油效率增幅为26.96%。

根据以上实验结果，初步认为二元体系0.18%P+0.2%2#和0.16%P+0.2%1#可适用于该油田区块的化学驱矿场试验研究，现场工艺实施正在进行中。

3 结论

（1）1#、2#两种表面活性剂的二元复合体系与该油田区块配伍性良好。二元复合体系性能稳定，无分层现象和絮状沉淀出现。

（2）通过软化水和回注污水的对比，推荐现场使用软化水为二元体系注入水。

（3）通过室内研究与评价，筛选出两种二元复合配方体系，0.18%P+0.2%2#和0.16%P+0.2%1#。这两种二元复合体系均具有较好的界面性、稳定性、抗吸附性，两种二元复合体系驱油效率分别比水驱提高了25.1个百分点和26.96个百分点。

参考文献

[1] 程杰成. 大庆油田三元复合驱矿场试验综述[J]. 大庆石油地质与开发，2001，20（2）：46-49.

[2] 张以根，王友启，屈智贤. 孤东油田馆陶组油藏三元复合驱油矿场试验[J]. 油田化学，1994，11 （2）：143-148

[3] 程杰成，王德民，李群，等.大庆油田三元复合驱矿场试验动态特征 [J]. 石油学报，2002，23（6）：37-70.

[4] 伍晓琳，刘庆海，张国印，等. 新型弱碱表面活性剂在三次采油中的应用 [J]. 日用化学品科学，2006，10（29）：31-33.