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聚合物表面活性劑的乳化特性及運移規(guī)律*

2021-07-02 09:22
油田化學 2021年2期
關鍵詞:水率乳狀液油水

袁 琳

(大慶油田有限責任公司第一采油廠,黑龍江大慶 163000)

0 前言

1996 年,大慶油田開展了工業(yè)化聚合物驅,取得了前所未有的成功,階段采出程度17.7%,提高采收率11.9%,聚合物驅油技術成為了大慶油田高產穩(wěn)產的關鍵技術[1-2]。隨著一類油層聚合物驅的結束,仍有約50%的儲量殘留地下,聚合物驅后提高采收率技術成為大慶油田可持續(xù)發(fā)展的迫切需求[3-4]。聚合物驅后提高采收率的室內實驗和現場試驗結果表明,高濃度聚合物具有良好的擴大波及體積能力,雖然具有彈性洗油能力[5],但提高洗油效率能力有限;堿/表面活性劑/聚合物(ASP)三元復合驅兼具擴大波及體積和提高洗油效率的雙重作用,但藥劑協(xié)同性、現場管理難度及高成本也制約著聚合物驅后ASP 三元復合驅的進一步發(fā)展[6-8]。現場試驗需求表明,多功能單劑是聚合物驅后進一步提高采收率的發(fā)展方向。聚合物表面活性劑(以下簡稱聚表劑)是以柔性丙烯酰胺、丙烯酸鈉碳氫鏈為骨架,合成時加入特別設計和優(yōu)選的帶有活性功能基團的功能單體,通過多元接枝共聚形成的一種多功能聚合物。由于內嵌多種官能團,與傳統(tǒng)的聚合物相比聚表劑具有更優(yōu)良的調堵和調驅特性,同時具有一定的抗鹽性,其中具有表面活性的功能基團起到了降低油水界面張力和對原油乳化的作用。

在聚表劑提高采收率現場試驗過程中,全過程注入能力保持相對穩(wěn)定,比吸水指數最高降幅僅為10%,但產液量降幅大,產液強度最高降幅達到50%以上。處于見效高峰期階段的采油井中,采出液乳化井數比例高,由于產液量大幅下降,表現出了明顯的采出端調堵特征。這種調堵效果受到乳化的影響比較大,需要適時在采出端壓裂引效,壓裂后出現乳化的井數達到100%,證明了聚表劑在油層中具有明顯的乳化特性,且可通過乳化進一步達到流度控制的效果。但是,由于聚表劑的乳化發(fā)生在油層中,很難通過現場取樣等手段進行進一步分析,因此有必要開展室內評價和物理模擬實驗。本文通過6 m長的填砂管雙管并聯驅油實驗更真實地模擬聚表劑乳狀液在較大滲透率級差條件下的地層運移過程,獲得聚表劑乳狀液在驅替過程中的性能變化規(guī)律,盡可能模擬一類油層聚合物驅后聚表劑驅油特征。通過乳化及運移規(guī)律的研究,完善采出端壓裂時機和壓裂半徑。該研究對進一步開展聚合物驅后聚表劑現場試驗和推廣提供理論支撐。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

HD-I 型聚表劑,相對分子質量約1200×104,合成時添加了磺酸類功能單體(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸,AMPS)、脂肪族醚類單體和氨基酸類功能單體,北京HD 公司;部分水解聚丙烯酰胺(HPAM),相對分子質量1200×104,水解度23%~27%,固含量91.4%,中國石油大慶煉化公司;實驗原油為大慶油田第一采油廠脫氣原油與煤油配制的模擬油,黏度9.0 mPa·s(溫度45 ℃)。白油,黏度2.55 mPa·s(溫度45 ℃),法國道達爾公司。α-淀粉酶,有效物含量99%,中國陜西晨明生物科技有限公司。

飽和巖心用水為模擬地層水,礦化度6778 mg/L;水驅用水和配制聚表劑溶液母液用水為清水;稀釋聚表劑母液用水為聚中五注水站的深度污水和不同濃度(分別為2000、3500、5000、7000、10000 和20000 mg/L)的NaCl 溶液(模擬鹽水),水質分析見表1。

表1 實驗用水水質分析表

實驗模型為兩段尺寸為φ2.9 cm×600 cm 的并聯填砂管組合模型,其中高滲模型由粒徑為80目和240目石英砂按質量比1∶4.5混合填充,平均滲透率828×10-3μm2,孔隙體積1154 mL,孔隙度29.1%;低滲模型由粒徑為80目和240目石英砂按質量比1∶4混合填充,平均滲透率383×10-3μm2,孔隙體積1060 mL,孔隙度26.8%。單只填砂管具有七個采樣點和測壓點,分別距入口0、50、150、250、350、450、550、600 cm。

DE-100LA 型高速剪切分散乳化機,南通克萊爾公司;A100DX 型ISCO 計量泵,美國ISCO 公司;Brookfield DV2T 型黏度計,美國Brookfield 公司;Axbstar Plus 型熒光顯微鏡,德國Jenoptik 公司;Haake Mars 60 型流變儀,德國Haake 公司;Agilent 1200 Infinity型高效液相色譜儀,美國Agilent公司。

1.2 實驗方法

(1)聚表劑乳化行為檢測實驗方法

采用清水配制質量濃度為5000 mg/L的聚表劑母液,采用深度污水或不同濃度NaCl 溶液(模擬鹽水)稀釋聚表劑溶液,然后將一定油水比的原油(或白油)與聚表劑溶液倒入燒杯中,放入45 ℃的恒溫水浴中預熱40 min,使用高速剪切分散乳化機在剪切速率8000 r/min 下剪切1 min 制備乳狀液。將乳狀液倒入具塞量筒中,在45 ℃下靜置一定時間,由析出水體積與原聚表劑溶液的體積之比計算聚表劑乳狀液的析水率。

使用熒光顯微鏡測量乳狀液粒徑;采用全能紅外穩(wěn)定分析儀分析穩(wěn)定性系數(TSI);采用流變儀在45 ℃下測定乳狀液的黏度隨剪切速率變化。

(2)聚合物驅后聚表劑提高采收率及乳化運移規(guī)律實驗

將高、低滲模型抽真空48 h 后飽和地層水,測定孔隙體積及滲透率;飽和油,在45 ℃恒溫箱內老化7 d;以0.13 mL/min 的驅替速率水驅至綜合含水98%;注入質量濃度為1000 mg/L 的聚合物溶液0.7 PV 進行聚合物驅,后續(xù)水驅至綜合含水率98%;進行聚表劑驅(主段塞:濃度1500 mg/L×0.3 PV,副段塞:濃度800 mg/L×0.95 PV),后續(xù)水驅至綜合含水率98%。實驗過程中每注入0.1 PV各采樣點采集3 mL樣本。采用熒光顯微鏡測量乳化粒徑。采用高效液相色譜法測定化學劑濃度。先用模擬地層水配制質量濃度為200 mg/L的聚合物標準溶液,以此為母液配制不同濃度的聚表劑標準溶液,利用紫外檢測器200 nm,色譜柱為三支聚合物專用色譜柱串聯(長度共90 cm),采用水與乙腈為99∶1 作為流動相,流速為1.0 mL/min,對含有200 mg/L 的聚合物干擾物的聚表劑標準溶液進行色譜定量檢測。以11.2 min 處聚表劑定量色譜峰面積為縱坐標,以聚表劑濃度為橫坐標得到工作直線及線性方程,可從工作直線讀取樣品濃度。

2 結果與討論

2.1 聚表劑乳狀液性能及影響因素

2.1.1 油水比和聚表劑濃度對乳化行為的影響

不同濃度聚表劑溶液與原油在不同油水比下所形成的乳狀液靜置24 h后的析水率見圖1。同一油水比下,聚表劑濃度越高,乳狀液的析水率越小,說明提高聚表劑濃度可以增強乳狀液穩(wěn)定性。乳狀液作為相界面較大的體系,液珠會自發(fā)并結以降低相界面能。此時,較大的外相黏度可減少液珠碰撞頻率和合并速率,有利于乳狀液的穩(wěn)定。一方面,聚表劑通過引入的活性官能團降低了油水體系的界面張力;另一方面,聚表劑的空間位阻效應增加了體系黏度,在臨界締合濃度(800 mg/L)以上時乳狀液析水較少,相對比較穩(wěn)定。在相同聚表劑濃度下,乳狀液的析水率隨著油水比的增加,呈現先減小后增加的趨勢,當油水比為5∶5 時體系的析水率最小,乳狀液最穩(wěn)定。油水比1∶9 時接近目前聚合物驅后采出端的含水情況,聚表劑濃度為1500 mg/L時乳狀液的析水率最低,為60%。

圖1 不同濃度聚表劑溶液與原油在不同油水比下形成乳狀液的析水率(45 ℃,24 h)

2.1.2 聚表劑乳狀液的穩(wěn)定性系數

采用穩(wěn)定性系數TSI對乳狀液穩(wěn)定性進行表征[9-10],不同濃度聚表劑溶液與原油在不同油水比下形成乳狀液的穩(wěn)定性系數如圖2所示。在相同油水比下,聚表劑濃度越高,乳狀液的穩(wěn)定性系數越小,說明提高聚表劑濃度可以增強乳狀液的穩(wěn)定性。在相同聚表劑濃度下,乳狀液的穩(wěn)定性系數隨著油水比的增加,呈先減小后增加的趨勢,當油水比為5∶5 時體系的穩(wěn)定性系數最小,體系最穩(wěn)定。乳狀液的析水率和穩(wěn)定性系數結果表明,在聚表劑驅過程中隨著驅油過程的進行,更容易在形成穩(wěn)定油墻的含油富集區(qū)發(fā)生更穩(wěn)定的乳化。因此,乳化現象易發(fā)生在油藏的低滲層或高滲層采出端。

圖2 不同濃度聚表劑溶液與原油在不同油水比下形成乳狀液的穩(wěn)定性系數

2.1.3 聚表劑乳狀液的平均粒徑

乳狀液的粒徑是乳化穩(wěn)定性和流動性的重要參數,不同濃度聚表劑溶液與原油在不同油水比下形成乳狀液的平均粒徑見圖3。聚表劑乳狀液平均粒徑分布在20~50 μm 范圍。在相同油水比條件下,聚表劑濃度越高,乳狀液的平均粒徑越小。在相同聚表劑濃度下,乳狀液平均粒徑隨著油水比增加呈現先減小后增加的趨勢,當油水比為5∶5 時乳狀液的平均粒徑最小。總體上,乳狀液的穩(wěn)定性越好,乳狀液的平均粒徑越小。薩中開發(fā)區(qū)一類油層取芯井恒速壓汞結果表明,巖心絕對滲透率在500×10-3~1500×10-3μm2時,平均喉道直徑為7.60~15.32 μm。因此,一旦油層中形成穩(wěn)定的乳狀液,由于賈敏效應,一方面能夠起到良好流度控制作用,且在流動后具有一定的乳化油滴“彈性”驅油作用;另一方面也會造成采出端的采液能力下降[11]。

圖3 不同濃度聚表劑溶液與原油在不同油水比下形成乳狀液的平均粒徑

2.1.4 聚表劑乳狀液的流變性能

不同濃度聚表劑溶液與原油在油水比5∶5下形成乳狀液的流變性能曲線如圖4 所示。結果表明,乳狀液存在明顯的剪切變稀性,表現出典型的假塑性流體特性。在低剪切速率下,聚表劑濃度越高,乳狀液體系黏度越高,且在聚表劑臨界締合濃度以上時乳狀液體系的黏度更高。隨著剪切速率的增加,聚表劑的締合作用減弱,乳狀液的黏度更接近乳化體系的本體黏度。在較低聚表劑溶液濃度時,例如當聚表劑濃度為400 mg/L時,高剪切速率下乳狀液的黏度為22 mPa·s,為原油黏度的2.4倍,能夠起到流度控制作用。乳狀液滴通過孔喉時能產生彈性變形和恢復,發(fā)揮“黏彈性”驅油作用。

圖4 不同濃度聚表劑溶液與原油在油水比5∶5下形成乳狀液的流變性曲線

2.1.5 礦化度對乳化行為的影響

隨著化學驅規(guī)模的擴大,污水逐年增加,為了節(jié)約水資源,稀釋用水普遍采用污水[12]。此外,聚表劑及其乳化體系在油層中接觸的地下流體的礦化度也較高。不同礦化度下1000 mg/L的聚表劑溶液與原油按1∶9、3∶7和5∶5的油水比所形成乳狀液的24 h析水率如圖5所示,乳狀液的平均粒徑如圖6所示。隨著礦化度的增加,不同油水比條件下乳狀液的析水率略有增加,說明礦化度對乳狀液的穩(wěn)定性的影響較?。?3-14]。隨著礦化度的增加乳狀液的平均粒徑略有增加。油水比5∶5時不同礦化度的乳狀液(見圖7)均較穩(wěn)定。礦化度的增加會一定程度上降低乳狀液的黏度,對乳狀液的析水率和乳狀液的粒徑均有一定影響,但是由于聚表劑對礦化度的敏感性遠遠小于聚合物,因此礦化度對乳狀液的影響總體較小。

圖5 不同油水比,不同礦化度條件下的乳狀液析水率

圖6 不同油水比、不同礦化度條件下的乳狀液平均粒徑

圖7 油水比5∶5時不同礦化度條件下的乳狀液(聚表劑質量濃度1000 mg/L)

2.1.6 原油物性的影響

隨著水驅和化學驅的進行,原油碳主峰向著重烴組分偏移。采用原油和白油對比膠質和瀝青質對乳化影響,質量濃度為1000 mg/L 的聚表劑溶液分別與原油和白油按油水比1∶9和5∶5所形成乳狀液的析水率隨靜置時間變化如圖8所示。在不同油水比條件下,原油乳狀液的析水率明顯低于白油乳狀液的,且在油水比5∶5時差別更明顯,這說明原油中的重質組分對乳狀液的穩(wěn)定性具有貢獻作用。乳狀液滴分散結果如圖9 所示。原油比例越高,重質組分含量高,乳狀液粒徑越小,乳狀液越穩(wěn)定。因此,在聚合物驅后的開發(fā)過程中,由于儲層中油墻逐漸聚并形成,聚表劑對原油的乳化將隨著開發(fā)的進行穩(wěn)定性和乳化行為逐漸加強。同時,在化學驅后期,由于輕質組分更易采出而殘留重質組分,一旦重質組分形成油墻,聚表劑的乳化能力增強,可利用這種特性進行聚合物驅后進一步提高采收率。

圖8 質量濃度為1000 mg/L的聚表劑溶液分別與原油和白油按不同油水比形成乳狀液的析水率隨靜置時間變化

圖9 不同油水比兩種原油條件下乳狀液微觀形態(tài)

2.1.7 聚表劑締合作用對乳化穩(wěn)定性的影響

聚表劑的空間位阻效應增加了體系黏度,在臨界締合濃度(800 mg/L)以上時乳狀液析水較少,相對比較穩(wěn)定,因此聚表劑的締合結構在乳化穩(wěn)定性的保持中起到了至關重要的作用。通過在乳狀液中加入天然解締合劑α-淀粉酶,研究聚表劑締合結構對于乳狀液穩(wěn)定的影響。在加入不同量α-淀粉酶前后,質量濃度為1000 mg/L 聚表劑溶液與原油按油水比5∶5所形成的乳狀液的析水率隨靜置時間變化如圖10 所示,乳狀液的微觀形態(tài)如圖11 所示。結果表明,當α-淀粉酶加量達0.3%后破乳效果明顯,隨著α-淀粉酶加量的增大,乳狀液開始析水的時間提前,且析水率逐漸增加,穩(wěn)定性變差。加入α-淀粉酶后,油珠明顯分布不均,存在大片連續(xù)油相,隨著時間的延長,油相發(fā)生聚并現象。此時,水相可以自由連續(xù)流動,增加了油珠的碰撞和聚并幾率,大幅降低了乳狀液穩(wěn)定性。因此,聚表劑的締合結構未形成或者被破壞后,乳狀液的穩(wěn)定性大幅度降低,宏觀表現乳化析水率明顯提高,微觀表現為乳狀液液滴不均勻,水相流動性增強,油滴易于聚并。

圖10 α-淀粉酶加量對乳化析水率的影響

圖11 加入α-淀粉酶后的乳狀液微觀形態(tài)

2.2 聚合物驅后聚表劑及乳狀液運移規(guī)律

通過以上聚表劑的乳化能力和聚表劑乳狀液性能分析,聚表劑在聚合物驅后能夠具有明顯的乳化作用。采用填砂管模型評價聚合物驅后聚表劑進一步提高采收率實驗效果,通過聚表劑運移及產生的乳狀液位置及運移規(guī)律總結,進一步研究聚合物驅后聚表劑和聚表劑產生的乳狀液的運移規(guī)律。

2.2.1 驅油實驗結果

驅油實驗結果如圖12所示。圖13為驅油實驗過程中的高、低滲透巖心的分流率變化結果。雙管并聯填砂管模型的總水驅采收率為37.1%,聚合物驅提高采收率14.8%,聚表劑驅提高采收率9.1%,總采收率61.0%。其中,高滲透層水驅采收率為62.5%,聚合物驅采收率為4.4%,聚表劑驅采收率為7.3%;低滲透層水驅采收率為8.8%,聚合物驅采收率為26.4%,聚表劑驅采收率為11.1%。在水驅0.4 PV 時高滲透巖心發(fā)生突破現象,綜合含水達到96%,低滲透巖心分流率降低至0%,低滲透巖心水驅全過程分流率最高為15%;聚合物驅階段,低滲透巖心開始再次啟動,分流率達到19%,出液持續(xù)0.9 PV;聚表劑驅階段,由于聚表劑良好的調驅和乳化作用,低滲透巖心的分流率增至40%,且出液時間增至1.4 PV,體現了聚表劑較好的流度控制能力。

圖12 聚合物驅后聚表劑驅油實驗綜合結果

圖13 聚合物驅后聚表劑驅油實驗分流率結果

2.2.2 聚表劑的運移規(guī)律

高、低滲透巖心不同位置采樣點聚合物驅后聚表劑驅過程中不同采樣點聚合物濃度和聚表劑濃度變化見圖14和圖15。在聚合物驅階段,高滲透巖心中聚合物濃度先增加后減小,在50 cm采樣點處,聚合物濃度可達1000 mg/L,后續(xù)水驅過程中聚合物濃度迅速下降。同時,聚合物濃度峰存在隨入口端距離變化后明顯的運移現象,距離入口端越遠聚合物濃度峰出現越晚,且濃度峰峰值越小。其主要原因是聚合物在多孔介質中的表面吸附和孔隙滯留作用。隨著聚合物運移距離增加,吸附與滯留作用不斷增強,聚合物有效物質運移數量下降。在低滲透巖心中,聚合物濃度整體變化趨勢與高滲透層相似,但在50 cm 采樣點處的聚合物濃度低于高滲巖心,約800 mg/L。由于聚合物驅階段注入壓力較低,低滲層聚合物體系分流率在0.3 PV 時僅剩5.24%,運移的距離較短,因此低滲透層僅50、150、250、350、450 cm的采樣點處檢測到聚合物濃度。

圖14 高滲透巖心聚合物驅后聚表劑驅過程中不同采樣點聚合物和聚表劑濃度變化

圖15 低滲透巖心聚合物驅后聚表劑濃度變化結果

在聚表劑驅階段,高滲巖心中的聚表劑濃度較高,聚表劑濃度隨注入體積的變化均呈現先增大后減小然后穩(wěn)定,在后續(xù)水驅開始后又持續(xù)減小的變化趨勢;低滲巖心聚表劑濃度低于高滲透層,且存在著明顯的滯后運移現象,后續(xù)水驅結束后,模型內仍保持較高濃度聚表劑[15]。由于聚表劑段塞采用1500 mg/L+800 mg/L的注入方式,聚表劑能夠對高滲端進行有效調堵,而低滲端基本沒有藥劑突破現象,聚表劑具有良好的選擇性封堵能力。同時,隨著聚表劑溶液注入體積的增加,聚表劑在采出端見劑濃度逐漸增加。不同距離取樣點的聚表劑濃度變化結果表明,全過程聚表劑在巖心中能夠較聚合物具有更好的濃度分布,聚表劑體系活塞式推進作用明顯,在不同的油水比條件下均能在巖心中發(fā)生乳化現象。在高滲透巖心中,聚表劑體系在注入初期既發(fā)生乳化,而在低滲透巖心中則是注入后期乳化現象明顯。

2.2.3 聚表劑的乳化運移規(guī)律

高、低滲透巖心不同位置采樣點采出液的平均粒徑隨注入體積變化見圖16 和圖17。高滲透巖心中采出液的平均粒徑整體上隨聚表劑溶液注入體積的增大呈現先減小后增加的趨勢,采出液的平均粒徑波動較大;低滲透巖心中采出液的平均粒徑相對穩(wěn)定,全程粒徑分布較均勻。高滲透巖心在450 cm 處取樣點的采出液的平均粒徑隨聚表劑溶液注入體積的增加變化程度較大,說明油墻形成后更容易在此位置形成乳化體系。按照現場試驗乳化分級,平均粒徑小于45 μm 時為中乳化強度,平均粒徑大于45 μm 時為弱乳化強度。高、低滲透巖心在不同取樣點的中乳化時機及持續(xù)時間的統(tǒng)計結果如表2所示。距離入口端越遠的采樣點體系達到中乳化時機所需時間越長,且中乳化時機的持續(xù)時間越短。聚表劑乳狀液的穩(wěn)定性受油水比和聚表劑濃度的影響,較高的聚表劑濃度、較接近的油水量有利于生成穩(wěn)定的乳狀液。

表2 巖心不同位置的中乳化時機及持續(xù)時間

圖16 聚合物驅后聚表劑驅過程中高滲透巖心不同位置采出液的粒徑

圖17 聚合物驅后聚表劑驅過程中低滲透巖心不同位置采出液的粒徑

2.3 聚合物驅后聚表劑驅過程中壓裂設計

2.3.1 聚合物驅后聚表劑驅過程中壓裂的必要性

聚表劑溶于水后,疏水基團之間的相互締合形成具有彈性的三維網狀結構,可將原油包裹起來形成穩(wěn)定的乳狀液。乳化作用將對聚合物驅后油層起到“二級增黏”效果,所形成的乳狀液起到了調堵作用[16]。聚表劑分子的締合作用增大了分子水動力學半徑,乳狀液滴發(fā)生的賈敏效應將在通過孔喉時產生彈性變形和恢復,共同起到“黏彈性”驅油作用。根據實驗結果,由聚表劑產生的乳狀液較穩(wěn)定,因此乳化封堵現象嚴重,注入壓力達到聚合物驅時的4 倍。現場試驗時受到注入壓力的限制,高峰期產液量降至投注初期的50%以上,因此現場試驗中需要對采出端實施壓裂引效,達到有效釋放產液量的目的[15]。

2.3.2 聚合物驅后聚表劑驅過程中壓裂設計及效果

基于以上聚表劑和乳狀液體系的特性和運移規(guī)律,通過油水比、聚表劑濃度影響及乳化運移規(guī)律的分析,聚表劑發(fā)生乳化的條件并不苛刻,且易發(fā)生在含油飽和度高的部位。高滲透層由于開發(fā)效果較好,需要油墻形成后通過聚表劑驅進一步形成乳化封堵,而低滲透層由于含油飽和度較高,在室內實驗中采出端較高滲透層發(fā)生乳化的時間早0.2 PV。因此,在壓裂的時機和層位選擇上,應當首先壓裂薄差油層。按照室內實驗結果,壓力在注入聚表劑溶液1 PV 時升至最高,采出端在3/4 井距外發(fā)生乳化的時機明顯延后,因此,對于低滲透層,壓裂的時機應選擇在0.7 PV前,壓裂半徑至少設計大于1/4井距,并且在壓力上升高峰期前壓裂;對于高滲透層,壓裂的時機可以適當延后,在注入0.9 PV前開始壓裂,半徑至少設計大于1/4井距。

通過斷東聚合物驅后聚表劑試驗區(qū)的壓裂效果統(tǒng)計,壓裂半徑為1/3井距,在0.4~0.9 PV時壓裂15 口井,壓裂后含水率下降4.2%,增液80.8 t/d,增油7.3 t/d;在0.9~1.35 PV時壓裂16口井,壓裂后含水率下降2.9%,增液57.1 t/d,增油5.6 t/d。壓裂后出現乳化的井數達到100%,為水包油型中乳化?,F場試驗進一步證明了聚表劑在地下的乳化現象和壓裂釋放乳化油的可行性[17],且壓裂時機應選擇在0.9 PV 前更為有效。壓裂后乳化油釋放對聚合物驅后聚表劑提高采收率的貢獻達到2.5%以上。

3 結論

聚表劑由于界面活性和空間位阻效應具有乳化能力,當聚表劑濃度達到臨界締合濃度后乳狀液穩(wěn)定性進一步增加。聚表劑乳狀液受到原油組成影響較大,膠質和瀝青質含量高時乳化嚴重,乳狀液的穩(wěn)定性受礦化度的影響較小,因此聚表劑驅更適合應用于聚合物驅后進一步提高采收率。

聚表劑驅過程中聚表劑在巖心中能夠較聚合物具有更好的濃度分布,活塞式推進作用明顯,在不同的油水比條件下能夠在巖心中達到發(fā)生乳化現象的濃度條件。在高滲透巖心中聚表劑注入初期既可以達到乳化條件,在低滲透巖心中則是注入后期乳化現象越明顯。

聚表劑驅替階段乳狀液表現為水包油型輕、中度乳化,產生位置為注入端的58%~75%井距。高滲透層乳化時機由開始注入聚表劑0.2 PV 到0.8 PV,低滲透層乳化時機由開始注入聚表劑0.5 PV到0.8 PV。

在聚合物驅后聚表劑進一步提高采收率現場試驗中,采出井壓裂的時機應在0.9 PV時的乳化封堵形成前進行,壓裂半徑設計至少大于1/4井距。

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