驅(qū)油劑對(duì)W/O乳狀液穩(wěn)定性影響研究

單秀華

驅(qū)油劑對(duì)W/O乳狀液穩(wěn)定性影響研究

單秀華

（承德石油高等?？茖W(xué)校石油工程系，河北 承德 067000）

利用TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀測(cè)得的TSI值監(jiān)測(cè)了驅(qū)油劑對(duì)W/O乳狀液穩(wěn)定性的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著表面活性劑和聚合物濃度的增加，TSI值均降低，乳狀液穩(wěn)定性增加；隨著堿濃度的增大，TSI值先降低后增大，體系穩(wěn)定性先增強(qiáng)后變?nèi)?，?dāng)堿濃度為900 mg/L時(shí)，乳狀液穩(wěn)定性最好。

W/O乳狀液；穩(wěn)定性；TSI值

室內(nèi)和礦產(chǎn)實(shí)踐表明三元復(fù)合驅(qū)比水驅(qū)提高采收率20%以上[1]。但由于驅(qū)油劑的注入，導(dǎo)致采油過程中采出液驅(qū)油劑含量較高，乳狀液體系較為穩(wěn)定，給采出液處理帶來了較大的困難，成為限制三元復(fù)合驅(qū)發(fā)展的重要原因。因此，本文通過TURBISCAN穩(wěn)定性分析儀測(cè)得了W/O乳狀液的TSI穩(wěn)定性表征值，考察了聚合物、表面活性劑、堿對(duì)W/O乳狀液穩(wěn)定性的影響，為后續(xù)采出液的處理提供一定理論基礎(chǔ)[2]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)試劑

聚合物（HPAM，分子量1.76×107）；表面活性劑為石油磺酸鹽，有效含量為50%；堿：Na2CO3（分析純）；均為油田現(xiàn)場(chǎng)提供。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 室內(nèi)W/O乳狀液的配制

按照設(shè)計(jì)的濃度依次將表面活性劑、聚合物、堿溶解到配置好的模擬地層水中。將原油和含三元復(fù)合驅(qū)劑的模擬水溶液放入58 ℃的恒溫水浴中預(yù)熱10~15 min，然后按油水體積比7∶3加至廣口瓶中，使用乳化機(jī)在8 000 r/min、乳化12 min的條件下對(duì)油水相進(jìn)行乳化，得到穩(wěn)定的W/O原油乳狀液。實(shí)驗(yàn)過程中，表面活性劑濃度為300 mg/L，聚合物濃度為300 mg/L，堿濃度為900 mg/L，固定其中兩種驅(qū)油劑濃度變動(dòng)另外一種驅(qū)油劑濃度，考察濃度變化對(duì)W/O乳狀液穩(wěn)定性的影響。

1.2.2 W/O乳狀液穩(wěn)定性分析

原油W/O乳狀液是一個(gè)不透明的體系[3]，其透射率為0，故利用TURBISCAN 型分散穩(wěn)定性分析儀將配置好的待測(cè)模擬W/O乳狀液裝在儀器自帶的試樣瓶中，探測(cè)其背散射光變化，由TURBISCAN Easysoft數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)背散射光值進(jìn)行處理，得到TSI，用來表征分散體系的穩(wěn)定性。公式如下，TSI值越小，表明該體系越穩(wěn)定。式中x是每分鐘測(cè)量的被散射光，x是x的平均值，是掃描次數(shù)。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 表面活性劑濃度對(duì)W/O乳狀液穩(wěn)定性的影響

表面活性劑濃度對(duì)三元復(fù)合驅(qū)模擬原油乳狀液穩(wěn)定性的影響見圖1。

圖1 表面活性劑濃度對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響

由圖1可以看出隨著表面活性劑濃度的增大，TSI逐漸減小，表明表面活性劑的濃度越大，原油采出W/O乳狀液越穩(wěn)定。表面活性劑對(duì)采出液穩(wěn)定性的影響主要為降低油水界面張力，使得體系界面能降低，液珠間自發(fā)聚并的趨勢(shì)變緩，增加了乳狀液穩(wěn)定性。

2.2 堿濃度對(duì)W/O乳狀液穩(wěn)定性的影響

堿濃度對(duì)三元復(fù)合驅(qū)模擬原油乳狀液穩(wěn)定性的影響見圖2。由圖2可以看出堿濃度小于900 mg/L時(shí)，隨著堿濃度的增加，TSI值減小，表明乳狀液的穩(wěn)定性增強(qiáng)。當(dāng)堿濃度大于900 mg/L時(shí)，TSI值逐漸增大，乳狀液的穩(wěn)定性下降。當(dāng)堿濃度較低時(shí)堿可與原油中的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成具有表面活性的物質(zhì)，降低油水界面張力，增加體系穩(wěn)定性，但當(dāng)堿濃度繼續(xù)增大時(shí)，體系離子濃度增加，油水界面雙電層受到壓縮，乳狀液間排斥力降低，增大了液珠聚并趨勢(shì)，體系穩(wěn)定性降低。

圖2 堿濃度對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響

2.3 聚合物濃度對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響

聚合物濃度對(duì)三元復(fù)合驅(qū)模擬原油乳狀液穩(wěn)定性的影響見圖3。由圖3可以看出隨著聚合物濃度的增大，TSI減小，表明聚合物有利于乳狀液的穩(wěn)定。聚合物對(duì)于體系穩(wěn)定性的影響主要為增加體系黏度，降低油水界面液膜排液時(shí)間，液膜強(qiáng)度增強(qiáng)，破裂速率降低，增加了乳狀液穩(wěn)定性，體系穩(wěn)定性增加。

圖3 聚合物濃度對(duì)乳狀液穩(wěn)定性的影響

3 結(jié) 論

由實(shí)驗(yàn)分析得，原油采出W/O乳狀液中聚合物、表面活性劑的存在均增加了體系TSI穩(wěn)定性表征值，體系穩(wěn)定性增加；當(dāng)堿濃度低于900 mg/L時(shí)，隨著堿濃度的增大，TSI減小，體系穩(wěn)定性增加，當(dāng)堿濃度＞900 mg/L時(shí)，TSI增大，體系穩(wěn)定性降低。通過實(shí)驗(yàn)研究可為后續(xù)乳狀液破乳劑的篩選提供一定理論支撐。

[1] SHENG J J. A comprehensive review of alkaline- surfactant- polymer（ASP）flooding［J］.，2014，9 (4)：471-489.

[2] 賈振幅, 李早元, 鐘靜霞, 等. 無機(jī)鹽種類和濃度對(duì)疏水締合聚合物溶液黏度的影響[J]. 鉆井液與完井液, 2007, 24 (1): 55.

[3] 曹加花, 徐志成, 宮清濤, 等. 勝利油田純梁原油乳狀液穩(wěn)定性研究[J]. 石油學(xué)報(bào) (石油加工), 2016, 32 (5): 997-1004.

Study on the Influence of Oil Displacing Agent on the Stability of W/O Emulsion

（Department of Petroleum Engineering,Chengde Petroleum College, Hebei Chengde 067000, China）

The TSI value measured by TURBISCAN stability analyzer was used to monitor the influence of oil displacing agent on the stability of W/O emulsion. The experimental results showed that with the increase of surfactant and polymer concentration, TSI value decreased and emulsion stability increased. With the increase of alkali concentration, TSI value first decreased and then increased, and the system stability first increased and then decreased. When the alkali concentration was 900 mg/L, the emulsion had the best stability.

W/O emulsion; stability; TSI value

國家自然科學(xué)基金：51774309; 河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究2019年度青年基金項(xiàng)目：QN2018127。

2019-11-27

單秀華（1985-），女，講師，碩士，河北省承德市人，2012年碩士畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）油氣田開發(fā)專業(yè)，研究方向：油田化學(xué)與提高采收率。。

翟克平（1988-），男，講師，碩士，主要從事油氣儲(chǔ)運(yùn)地面工程方面的研究。

TE685.3

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1004-0935（2020）02-0122-02