一種耐高溫復(fù)合驅(qū)油體系性能室內(nèi)檢測(cè)

熊 煜，趙國翔，張 博

（1.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠，陜西西安 710000；2.中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西西安 710000）

安塞油田自1989 年注水開發(fā)以來，歷經(jīng)20 多年，逐步形成了具有安塞特色的低滲透油田開發(fā)技術(shù)體系，有力支撐了安塞油田的發(fā)展?，F(xiàn)有技術(shù)很難大幅度提高油田采收率，為提高驅(qū)油效率，動(dòng)用剩余油開展了兩項(xiàng)攻關(guān)技術(shù)[1]：（1）堵水調(diào)剖。但堵水調(diào)剖后注水壓力上升，重復(fù)調(diào)剖提壓空間受限，施工難度較大。且調(diào)剖堵劑封堵了裂縫、大孔道，必然也會(huì)進(jìn)入低滲、細(xì)小孔隙中，造成地層傷害，后續(xù)注入無法將這部分剩余油有效的驅(qū)替。（2）表面活性劑驅(qū)油，注入過程中發(fā)現(xiàn)，隨著注水開發(fā)的深入，裂縫不斷開啟并動(dòng)態(tài)延伸，措施效果較差。急需探索一種適合安塞油田長6 油藏的復(fù)合驅(qū)油體系，兼具一定的耐高溫能力、堵塞能力和較好的驅(qū)油能力，在擴(kuò)大波及體積的情況下高效驅(qū)油[2]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)材料：安塞油井地層水、安塞油田現(xiàn)場(chǎng)原油、AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑、甜菜堿表面活性劑驅(qū)油劑和聚合物PAM-3（注：AHPM-5 聚合物和油酸酰胺甲基羥丙基氯化銨復(fù)配所得復(fù)合驅(qū)油劑命名為AHPM-5EM）。

實(shí)驗(yàn)儀器：復(fù)雜流變儀（MARS201700，美國熱電）；TX-500C 旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀；六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)（ZNND，青島照相機(jī)總廠）；電子分析天平（上海良平有限公司）；電恒溫水浴鍋（DK-97-ⅡA，天津泰斯特儀器有限公司）；燒杯（500 mL、250 mL）；量筒（500 mL，100 mL）；溫度計(jì)、秒表、具塞量筒。

2 耐高溫復(fù)合驅(qū)油體系性能評(píng)價(jià)

2.1 耐高溫復(fù)合驅(qū)油體系的界面張力評(píng)價(jià)

用地層水配制0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑水溶液，用旋滴界面張力儀測(cè)定其在70 ℃和80 ℃下與安塞原油的界面張力[3-6]。

2.2 耐高溫復(fù)合驅(qū)油體系的乳化性能評(píng)價(jià)

用25 mL 的具塞比色管，將用地層水配制好濃度為0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液與原油以1:1 比例混合，上下振蕩25下，分別在70 ℃、80 ℃下用秒表測(cè)定2 h 內(nèi)的析水率。

2.3 耐高溫復(fù)合驅(qū)油體系的黏度評(píng)價(jià)

配制濃度為0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液，然后用復(fù)雜流變儀測(cè)定不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液從40 ℃到80 ℃的表觀黏度。

2.4 耐高溫復(fù)合驅(qū)油體系的配伍性評(píng)價(jià)

將安塞地層水樣靜置過濾，再經(jīng)過0.45 μm 孔徑的有機(jī)濾膜過濾處理。然后將安塞地層水樣與0.3 %AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液按照體積比為1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1 混合分別置于25 mL 的具塞量筒，于恒溫水?。?0 ℃、80 ℃）靜置觀察6 h。

2.5 耐高溫復(fù)合驅(qū)油體系的驅(qū)油性能評(píng)價(jià)

由優(yōu)選出的驅(qū)油劑和聚合物AHPM -5EM 作為基礎(chǔ)驅(qū)油劑，配制二元驅(qū)油體系。驅(qū)替用巖心采用滲透率約15 mD 的人造巖心。所用油水分別為安塞油田長6油藏采出原油和其對(duì)應(yīng)的回注水，注入0.5 PV 表面活性劑溶液[7，8]。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 界面張力評(píng)價(jià)結(jié)果

將配制好的不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑水溶液在70 ℃和80 ℃下測(cè)定其與安塞原油的界面張力[9]，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表1）。

表1 不同濃度AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑水溶液在70 ℃、80 ℃下的界面張力Tab.1 Interfacial tension of different concentrations of AHPM-5EM composite flooding agent aqueous solution at 70 ℃and 80 ℃

由表1 可以得出，用地層水配制的0.3 %的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑水溶液在70 ℃和80 ℃下的界面張力最低分別為0.007 78 mN/m 和0.009 69 mN/m，均達(dá)到10-3mN/m 級(jí)別。

3.2 乳化性能評(píng)價(jià)結(jié)果

將用安塞地層水配制的不同濃度的AHPM-5EM復(fù)合驅(qū)油劑溶液與原油以1:1 比例混合分別在70 ℃和80 ℃下測(cè)定2 h 內(nèi)的析水率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表2）。

根據(jù)表2 繪制不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液在70 ℃和80 ℃下的析水率折線圖（見圖1）。

由圖1 可見：在溫度70 ℃和80 ℃下，隨著乳化時(shí)間的增加，AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑安塞地層水溶液和稠化劑的復(fù)合配方與原油乳化后析水率隨之增加，在相同時(shí)間下，溶液濃度為0.5 % 時(shí)的乳化效果最好。該溫度下，所有濃度的復(fù)配溶液乳化后均達(dá)到在2 h 內(nèi)析水率不超過15 %的標(biāo)準(zhǔn)[10]。

不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液在70 ℃和80 ℃下與原油乳狀液外觀（見圖2）。

表2 不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液在70 ℃和80 ℃下的析水率Tab.2 Water separation rate of different concentrations of AHPM-5EM composite flooding agent solution at 70 ℃and 80 ℃

圖1 不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液在70 ℃和80 ℃下的析水率Fig.1 Water separation rate of different concentrations of AHPM-5EM composite flooding agent solution at 70 ℃and 80 ℃

圖2 不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液在70 ℃和80 ℃下與原油乳狀液外觀Fig.2 Appearance of different concentrations of AHPM-5EM composite flooding agent solution with crude oil emulsion at 70 ℃and 80 ℃

3.3 黏度評(píng)價(jià)結(jié)果

然后用復(fù)雜流變儀測(cè)定不同濃度的AHPM-5EM復(fù)合驅(qū)油劑溶液從40 ℃到80 ℃的表觀黏度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖3）。

圖3 不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液的黏溫曲線Fig.3 Viscosity-temperature curves of different concentrations of AHPM-5EM composite flooding agent solution

由圖3 可以看出，不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液，隨著溫度的升高，其表觀黏度逐漸降低。AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑濃度越大，其表觀黏度越大[11]。

3.4 配伍性評(píng)價(jià)結(jié)果

將處理好的安塞地層水樣與0.3 %AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液按照不同體積比混合后置于25 mL 的具塞量筒，于恒溫水浴70 ℃和80 ℃下靜置觀察6 h，實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖4）。

AHPM-5EM 在70 ℃和80 ℃條件下與安塞地層水樣以任意比例混合均無沉淀產(chǎn)生，配伍性好[12]。

3.5 驅(qū)油性能評(píng)價(jià)結(jié)果

首先對(duì)油酸酰胺甲基羥丙基氯化銨表面活性劑在不同濃度下的驅(qū)油效率進(jìn)行了驅(qū)油性能評(píng)價(jià)，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果選定0.3 %油酸酰胺甲基羥丙基氯化銨表面活性劑進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)，分別與0.2 %、0.3 %和0.4 %AHPM-5EM 聚合物復(fù)配后進(jìn)行驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，其驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見表3）。

圖4 安塞地層水樣與AHPM-5EM 70 ℃和80 ℃下的配伍性Fig.4 Compatibility of Ansai formation water sample with AHPM-5EM at 70 ℃and 80 ℃

表3 驅(qū)油劑驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Tab.3 Experimental results of oil displacement efficiency of oil displacement agents

4 結(jié)論

（1）AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑水溶液在溫度為70 ℃和80 ℃、濃度為0.3 %時(shí)的界面張力效果最好，均達(dá)到了10-3mN/m 級(jí)別，可有效提高采油率；在70 ℃和80 ℃條件下與安塞地層水樣以任意比例混合均無沉淀產(chǎn)生，配伍性好。

（2）隨著乳化時(shí)間的增加，析水率逐漸增大；且隨著溫度的升高，復(fù)配溶液乳化穩(wěn)定性降低，經(jīng)實(shí)驗(yàn)篩選，復(fù)配溶液濃度為0.5 %時(shí)的析水率上升較慢，乳化效果最佳。不同濃度的AHPM-5EM 復(fù)合驅(qū)油劑溶液，隨著溫度的升高，其表觀黏度逐漸降低。AHPM-5EM復(fù)合驅(qū)油劑濃度越大，其表觀黏度越大。

（3）單使用表面活性劑或者聚合物均有一定的驅(qū)油效果，但是提高采收率效果一般；當(dāng)將兩種驅(qū)油措施聯(lián)合使用，其采收率都大幅度提高，其中兩者混合后注入可以提高采收率18.68 %，協(xié)同效果顯著。