普通稠油降黏驅(qū)油劑的室內(nèi)性能評價

姜力華 祝東明 秦玉斌(山東新港化工有限公司，山東 東營 257000)

0 引言

近年來，隨著石油的需求量不斷上升以及常規(guī)油藏原油的開采量不斷的減少，稠油開發(fā)越來越受到重視。為提高稠油的開采效率，在國內(nèi)外蒸汽驅(qū)已成為大規(guī)模應(yīng)用化的稠油熱采技術(shù)，而國內(nèi)稠油藏深，注氣壓力高，地層溫度高，干度低，儲層厚度薄，邊低水活躍，嚴重影響了稠油蒸汽驅(qū)的開采效率。利用降黏驅(qū)油劑降低原油黏度，提高原油的流動性從而提高稠油采出率，已經(jīng)成為稠油開采最具有發(fā)展的新技術(shù)。根據(jù)區(qū)塊現(xiàn)場開采的實際情況，結(jié)合油田的實際需求，筆者研發(fā)了一種稠油降黏驅(qū)油劑復配體系，選擇脂肪醇硫酸鹽和不飽和脂肪烴基酰胺復配而成，并根據(jù)現(xiàn)場破乳脫水的要求，加入少量的破乳劑，對開采出來的稠油能夠快速有效的破乳脫水，從而能夠有效提高稠油采出的技術(shù)要求。

1 實驗部分

1.1 實驗用品

(1)實驗原料。實驗原料如表1所示。

表1 實驗原料表

(2)實驗儀器。數(shù)顯磁力攪拌器；黏度計或流變儀：LVDV-Ⅲ型布氏黏度計，MCR 系列流變儀或同類產(chǎn)品；恒溫水?。嚎煽胤秶?～100℃，精度±0.1℃；恒溫水浴振蕩器：可控范圍5～100℃，精度±0.5℃；干燥器：裝有干燥劑，直徑30cm；恒溫干燥箱：可控范圍30～200℃，精度±2℃；旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀：TX-500C 或同類儀器；離心機：800D 型或同類儀器；具塞刻度試管：50mL；稱量瓶：40mm×25mm；錐形瓶：100mL。

1.2 性能評價

(1)降黏率。將原油放置恒溫水浴中加熱至70℃，恒溫1h 后取出，用流變儀(剪切速率60s-1)在70℃條件下測定稠油油樣黏度μ0。用目標區(qū)塊注入水配制成0.3%的樣品溶液100g，在磁力攪拌器上以300r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌15min 后待測。稱取配制的樣品溶液30g 放入小燒杯中，加入目標區(qū)塊油樣70g，密封后置于干燥箱內(nèi)，在油藏溫度下恒溫2h。取出樣品，用玻璃棒攪拌使油水充分混合，用流變儀(剪切速率60s-1)在70℃條件下測定稠油油樣黏度μ。

按式(1)計算降黏率：

式中：f為降黏率；μ0為油藏溫度下稠油油樣的黏度(mPa·s)；μ為油藏溫度下油水混合物的黏度(mPa·s)。

(2)自然沉降脫水率。用目標區(qū)塊的注入水配置成0.3%的樣品溶液100g，在磁力攪拌器上以300r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌15min 后待測。取配制的樣品溶液9mL 放入50mL 的具塞刻度試管中，加入目標區(qū)塊21mL，旋緊后置于恒溫干燥箱內(nèi)，在油藏溫度下恒溫1h，讀取試管下部水相體積V0。搖晃試管使油水充分混合后置于恒溫干燥箱內(nèi)，在油藏溫度下靜置1h，讀取試管下部出水體積V1。

按式(2)計算自然沉降脫水率：

式中：X為自然沉降脫水率；V0為油水混合物的含水量(mL)；V1為油水混合物靜置1h 后的出水體積(mL)。

(3)吸附后降黏率。用目標區(qū)塊注入水配制成0.3%的樣品溶液90g，在磁力攪拌器上以300r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌15min 后與30g 模擬地層沙混合，放入恒溫水浴振蕩器中，在70℃下震蕩24h(震蕩頻率170rpm)。取出樣品，靜置30min 后取上層清液(如果溶液渾濁用離心機離心)30g 放入小燒杯中，加入目標區(qū)塊油樣70g，密封后置于恒溫干燥想內(nèi)，在油藏溫度下恒溫2h。取出樣品，用玻璃棒攪拌使油水混合均勻，迅速用流變儀(剪切速率60s-1)在70℃下按1.2.1 的方法測試油水混合物的黏度，按式(1)計算吸附后降黏率。

(4)界面張力。用目標區(qū)塊注入水配置成0.3%的樣品溶液100g，在磁力攪拌器上以300r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌15min 后待測。在70℃下測定樣品溶液與目標區(qū)塊油樣間的界面張力(轉(zhuǎn)速5000r/min)，記錄界面張力最低值。

(5)洗油率。將模擬地層沙與目標區(qū)塊原油按4:1 比例(質(zhì)量比)混合，放入恒溫干燥箱中，在70℃老化7d，每天攪拌1 次，使油剎混合均勻。用目標區(qū)塊注入水配制0.3%的樣品溶液100g，在磁力攪拌器上以300r/min 的轉(zhuǎn)速攪拌15min 后待測。稱取老化好的油砂5g 放至100mL 的錐形瓶中，稱重得m1，精確至0.001g。在錐形瓶中加入配制好的樣品溶液50g，充分混合后在70℃下靜置48h。將靜置后的樣品溶液中漂浮的原油及瓶壁上粘附的原油用干凈的棉紗蘸出，并倒出樣品溶液，將錐形瓶放在105℃烘箱中烘至恒重，得m2。用石油醚對樣品進行原油洗脫，直至石油醚無色。將洗脫盡原油的錐形瓶置于120℃烘箱中烘至恒重，稱重得m3。

按式(3)計算洗油率：

式中：δ為洗油率；m1為洗油前錐形瓶與油沙總質(zhì)量；m2為洗油后錐形瓶與油沙總質(zhì)量；m3為錐形瓶與洗凈后地層沙總質(zhì)量。

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 降黏率

在降黏驅(qū)油劑濃度為0.1%～0.6%的條件下，做三組平行實驗，得到降黏劑的降黏率隨濃度變化關(guān)系如圖1 所示。

圖1 降黏率隨降黏劑濃度變化關(guān)系

由圖1 所知，該降黏驅(qū)油劑體系的降黏率隨降黏劑濃度的變大先增大后減小，在0.1%和0.2%的低濃度下降黏效果并不好，而在高濃度0.6%下則會對降黏起到抑制作用，而在濃度0.3%到0.5%的濃度范圍內(nèi)則能滿足稠油降黏驅(qū)油劑的技術(shù)要求。

2.2 自然沉降脫水率

在降黏驅(qū)油劑濃度為0.1%～0.6%的條件下，做三組平行實驗，得到降黏劑的自然沉降脫水率隨濃度變化關(guān)系如圖2 所示。

圖2 自然沉降脫水率隨濃度變化

由圖2 所知，該降黏驅(qū)油劑體系的自然沉降脫水率隨降黏劑濃度的變大先增大后減小，在0.1%和0.2%的低濃度下脫水率效果并不好，而在濃度0.5%和0.6%下則會對降黏劑的脫水效率起到抑制作用，而在濃度0.3%和0.4%的濃度范圍內(nèi)則能滿足稠油降黏驅(qū)油劑的技術(shù)要求。

2.3 吸附后降黏率

在降黏驅(qū)油劑濃度為0.1%～0.6%的條件下，做三組平行實驗，得到降黏劑吸附后的降黏率隨濃度的變化關(guān)系如圖3 所示。

圖3 吸附后降黏率隨濃度變化

由圖3 可知，該降黏驅(qū)油劑體系吸附后的降黏率隨濃度的變大先增大后減小，在0.1%和0.2%的低濃度下吸附后降黏率效果并不好，而在濃度為0.6%下則會對降黏劑的吸附后降黏率起到抑制作用，而在濃度0.3%到0.5%的濃度范圍內(nèi)則能滿足稠油降黏驅(qū)油劑的技術(shù)要求。

2.4 界面張力

在降黏驅(qū)油劑濃度為0.1%～0.6%的條件下，做三組平行實驗，得到降黏驅(qū)油劑界面張力隨濃度的變化關(guān)系如圖4 所示。

圖4 降黏驅(qū)油劑界面張力隨濃度的變化

由圖4 可知，該降黏驅(qū)油劑的界面張力隨濃度的增大先變大后變小而在低濃度0.1%和0.2%下界面張力不理想，在高濃度下同樣也達不到要求，在濃度為0.3%到0.5%的范圍內(nèi)能夠達到稠油降黏驅(qū)油劑的技術(shù)要求。

3 結(jié)語

該稠油降黏驅(qū)油劑針對普通稠油的降黏具有較好的降黏效果，在一些關(guān)鍵指標如降黏率，自然沉降脫水率，洗油率和吸附后的降黏率均能達到普通稠油降黏驅(qū)油劑的技術(shù)要求，能夠明顯提高稠油的開采效率。