耐高温高盐泡沫复合驱体系的室内评价

2014-08-15刘小芳徐丽君程家家

山东工业技术 2014年19期

刘小芳,徐丽君,郭鑫,程家家,张博

（山东德仕石油工程集团股份有限公司,山东东营 257000）

0 引言

泡沫驱是一种应用前景广泛的三次采油技术。室内研究表明[1-3]，复合泡沫驱具有较好的流度控制能力和较高的驱油效率。美国最早进行了矿场先导试验，我国从上世纪八十年代开始，到九十年代进入大规模矿场先导实验，并取得较好效果。尤其是在大庆油田[4]，比传统聚合物驱采收率提高20%，比ASP驱油采收率提高10%，成功开创我国三次采油技术新局面。

1 泡沫剂作用机理

泡沫驱可以从提高纵向波及效率和平面波及效率中提高波及体积，并能够提高不同类型油层的驱油效率，大幅度提高整个油层的驱油效率[5-6]。

（1）泡沫剂本身是一种活性很强的活性剂体系，能改变岩石表面润湿性和大幅度降低油水界面张力，使原来呈束缚状的油成为可流动的油。

（2）泡沫流动能够克服岩石孔隙毛管力，把小孔隙中的油驱出。

（3）泡沫粘度随剪切速率的增大而减少，在高渗层中粘度大、在低渗层中粘度小，因而泡沫能起到“堵大不堵小”的作用。

2 实验部分

2.1 药品与仪器

2.1.1 药品

泡沫剂：DXP-01，DXP-06，DXP-24为山东德仕石油工程集团股份有限公司生产；AS-1，PM001，GM-2为各厂家提供。

2.1.2 仪器

罗氏泡沫仪；电子天平；TX-500c旋转滴界面张力仪；磁力搅拌器；旋转粘度计；变频高速搅拌机；60ml烧杯10个、500ml烧杯10个、玻璃棒10根。

2.2 泡沫剂的评价

选用6种泡沫剂进行实验，评价指标有：不同温度和浓度下的表面张力、起泡性能、半衰期。

2.2.1 泡沫剂表面张力的测定

用200000mg/L矿化度水将泡沫剂配制成0.5%浓度溶液，在不同温度下，测定表面张力，只有AS-1在不同温度条件下，表面张力大于30mN/m，其他泡沫剂表面张力均小于27.3mN/m。表面张力越高，发泡性能差，所以AS-1在此不适用。

2.2.2 泡沫剂不同温度起泡性能的测定

用200000mg/L矿化度水将泡沫剂配制成0.5%浓度水溶液，在不同温度下，测定起泡性能。40℃时起泡体积最大，温度继续升高，起泡体积呈下降趋势，半衰期随温度的升高也缩短。泡沫剂DXP-01、DXP-06和GM-2表现出较好的起泡性能和半衰期。

2.2.3 泡沫剂不同浓度起泡性能的测定

将DXP-01、DXP-06和GM-2用200000mg/L矿化度水配制成不同浓度溶液，测定80℃下的起泡性能和半衰期，浓度越高，泡沫剂的起泡性能越好，半衰期越长。DXP-06起泡性能最好，半衰期较长。

2.3 稳泡剂的评价

用FS-26、FS-55、PG-18、PS-G3、AMH75种稳泡剂，分别考察不同矿化度水、CaCl2浓度、温度对稳泡剂粘度的影响，选出较好的稳泡剂与泡沫剂进行配伍实验。

2.3.1 不同矿化度水对稳泡剂粘度的影响

用清水、10000ppm、20000ppm、200000ppm 不同矿化度的水对0.15%浓度的稳泡剂的粘度进行实验，FS-55、AMH7的粘度随矿化度的增大降低幅度小，效果较好；PG-18、PS-G3的粘度随矿化度的增大降低幅度较大，FS-26在低矿化度水中粘度降低幅度小。

2.3.2 不同CaCl2浓度对稳泡剂的粘度影响

用不同CaCl2浓度对0.15%浓度的稳泡剂粘度进行测试实验，随CaCl2浓度的增大，稳泡剂粘度总的趋势都是降低，按降粘率由小到大依次为：AMH7>FS-55>PG-18>PS-G3>FS-26。

2.3.3 不同温度对稳泡剂的粘度影响

在200000mg/L矿化度，不同温度下对0.15%浓度的稳泡剂粘度进行实验，AMH7的粘度随温度的升高降低幅度较小，稳定性较好。FS-55在温度≤80℃之前表现出较好的粘度保留率，但超过82℃发生突变，粘度迅速下降。综上所述，耐高温高盐的稳泡剂效果较好的为AMH7和FS-55。

2.4 泡沫剂与稳泡剂的配伍性

按waring blender 法进行评价，使用0.3%泡沫剂与0.05%、0.1%、0.15%三个浓度的稳泡剂在80℃、200000mg/L的高矿化度水中进行实验，稳泡剂AMH7对DXP-06的起泡能力有一定的协同作用，稳泡剂FS-55对泡沫剂DXP-06的起泡能力有一定的抑制作用。由此判定：DXP-06与稳泡剂AMH7配伍性最好。