温度、矿化度对二元体系吸附性能的影响

郭淑凤

（中国石化股份胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营　257015）



温度、矿化度对二元体系吸附性能的影响

郭淑凤

（中国石化股份胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营257015）

摘要：以孤岛中一区Ng3为目标研究区块，针对0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1、0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 %HPAM-1两个体系开展了不同矿化度、不同温度下吸附前后界面张力试验。结果表明，矿化度对0.4 SLPS+0.15 %HPAM-1体系界面张力的影响大于温度。温度和矿化度对0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1体系界面张力的影响不大，在矿化度为5 000 mg/L～60 000 mg/L，该体系存在一个最佳含盐量。不同矿化度下，两体系吸附前后界面张力变化不大。关键词：温度；矿化度；化学驱；二元体系；吸附性能

在化学驱的研究和实施过程中，人们普遍关心和重视的一个现象就是驱油剂在油层中的损耗问题，驱油剂损耗量的大小直接关系到化学驱的驱油效果和化学驱的经济成本，驱油剂的损耗也是影响化学驱成败的关键因素之一。因此驱油剂的损耗现象研究一直是化学驱研究工作中的热点。高振环等[1]测定了不同聚丙烯酞胺在大庆岩心上的静态吸附量和滞留量。Mungan[2]、Smith[3]、Schamp等[4]详细研究了不同类型聚丙烯酞胺的静态吸附。王宝瑜、曹绪龙等[5]研究了三元复合体系中驱油剂在胜利孤东油砂上的吸附损耗。但到目前为止以界面张力为指标研究化学驱油体系吸附性能的文献还未见报道。矿化度和温度影响聚合物的构象，进而影响其本身的驱油性能，因此笔者针对不同的温度、不同矿化度对化学驱油体系的吸附性能进行了研究，为化学驱数值模拟提供基础实验数据，以期指导高温高盐油藏驱油体系驱油机理的阐明，进而指导适合高温高盐油藏驱油体系的研发。

1　试验部分

1.1试验试剂原油：孤岛中一区Ng3区块14-17井脱水原油。聚合物：HPAM-1，特性黏数为2 822 mL/g，水解度为24.4 %，山东东营宝莫化工集团生产。

表面活性剂：石油磺酸盐（SLPS），活性物含量为36 %，胜利油田中胜环保有限公司生产；助剂：非离子型表面活性剂（P1709），胜利油田远大化工有限公司生产。

吸附剂：蒸馏水洗过的30～300目石英砂与黏土按一定比例混配。

试验用水：用蒸馏水配成的不同矿化度的盐水。

1.2界面张力测定

动态界面张力采用旋转滴法测定，仪器为TX500C型全量程界面张力仪，界面张力数值30 min内变化小于1 %时为动态界面张力稳态值。

1.3试验方法

将表面活性剂溶液以3：1的比例与试验砂混合。在目的温度的水浴中振荡24 h，取出后离心处理，测定表面活性剂吸附前后针对孤岛中一区Ng3区块14-17井脱水原油界面张力变化情况。

2　结果与讨论

2.1 0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1体系界面张力变化情况（1）温度对体系界面张力的影响（见图1）。

图1　单一体系界面张力曲线

由图1可以看出，随着温度的升高，在矿化度为5 727 mg/L的水中体系的界面张力随温度的升高降低，矿化度升高后体系界面张力值随温度升高变化不大。

（2）矿化度对体系界面张力的影响（见图2）。

图2　单一体系界面张力曲线

由图2可以看出，随着矿化度的增大，同一温度下体系的界面张力值升高。

（3）吸附前后体系界面张力的变化情况（见图3，图4，图5，图6）。

图3　 5 727 mg/L下单一体系吸附前后界面张力曲线

由图3可以看出，矿化度为5 727 mg/L时，体系吸附后界面张力增加，但增幅不大。

由图4可以看出，矿化度为19 334 mg/L时，体系吸附后界面张力基本不变。

由图5可以看出，矿化度为32 868 mg/L时，体系吸附后界面张力无明显变化。

由图6可以看出，矿化度为51 002 mg/L时，体系吸附后界面张力基本不变。

图4　 19 334 mg/L下单一体系吸附前后界面张力曲线

图5　 32 868 mg/L下单一体系吸附前后界面张力曲线

图6　 51 002 mg/L下单一体系吸附前后界面张力曲线

2.2 0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1体系界面张力变化情况

（1）温度对体系界面张力的影响（见图7）。

图7　体系界面张力曲线

由图7可以看出，随着温度的升高，矿化度升高后体系界面张力值随温度升高变化不大。

（2）矿化度对体系界面张力的影响（见图8）。

图8　体系界面张力曲线

由图8可知，在矿化度为5 000 mg/L～60 000 mg/L，该体系存在一个最佳含盐量，随着矿化度的增大（钙镁含量不变的情况下），同一温度下体系的界面张力值变化不大，都能达到超低。

（3）吸附前后体系界面张力的变化情况（见图9，图10，图11，图12）。

图9　 5 727 mg/L下体系吸附前后界面张力曲线

图10　 19 334 mg/L下体系吸附前后界面张力曲线

图11　 32 868 mg/L下吸附前后界面张力曲线

由图9可以看出，矿化度为5 727 mg/L时，体系吸附后界面张力增加，但增幅不大。

由图10可以看出，矿化度为19 334 mg/L时，体系吸附后界面张力增大，温度越高增幅越大。

由图11可以看出，矿化度为32 868 mg/L时，体系吸附前后界面张力略有增加。

图12　 51 002 mg/L下体系吸附前后界面张力曲线

由图12可以看出，矿化度为51 002 mg/L时，体系吸附前后界面张力略有增加。

3　结论

（1）对于0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1而言：①随着温度的升高，在矿化度为5 727 mg/L的水中0.4 % SLPS+0.15 %HPAM-1的界面张力随温度的升高降低，矿化度升高后体系界面张力值随温度升高变化不大；②随着矿化度的增大，同一温度下体系的界面张力值升高；③不同矿化度下，体系吸附前后界面张力基本不变。

（2）对于0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1体系而言：①随着温度的升高体系界面张力值随温度升高变化不大；②在矿化度为5 000 mg/L～60 000 mg/L，该体系存在一个最佳含盐量，随着矿化度的增大（钙镁含量不变的情况下），同一温度下体系的界面张力值变化不大，都能达到超低。

（3）不同矿化度下，体系吸附前后界面张力变化不大，温度高时较温度低时吸附对界面张力的影响较大。

参考文献：

［1］高振环，胡靖邦．聚丙烯酞胺在油层岩石中的滞留［J］.油田化学，1985，2（1）：42-48.

［2］Mungan，J.Pet.Teeh.1969，（2）：45.

［3］Smith，F.W.J.Pet.Teeh.，1970，（2）：148.

［4］Scham P，N.and Huylebroeek，J:J［J］.Polymer Science，1973，（42）：553.

［5］王宝渝，曹绪龙，等.三元复合体系中化学剂在孤东油砂上的吸附损耗［J］.油田化学，1994，11（4）：336-339.

The effect of temperature and salinity on adsorption retention of surfactant-polymer flooding system

GUO Shufeng
（Exploration and Development Research Institute，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying Shandong 257015，China）

Abstract:The effect of temperature and salinity on the interfacial tensions（IFT）of two surfactant-polymer（SP）flooding systems was studied under the conditions of ZYQ Ng3 block.Experimental results showed that salinity has greater influence on the IFT of 0.4 %SLPS+ 0.15 %HPAM-1 system than temperature.In contrast, both salinity and temperature have trivial influence on the IFT of 0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1 system.Within the experimental range of 5 000 mg/L to 60 000 mg/L, an optimal salinity was existed for the compound surfactant system.Moreover, the IFTs of both SP systems remained after adsorption of simulated formation sands under various salinities.

Keywords：temperature；salinity；chemical flooding；surfactant-polymer（SP）flooding system；adsorption retention

作者简介：郭淑凤，女（1981-），工程师，主要从事化学驱提高采收率研究工作，邮箱：sfguo513@163.com。

基金项目：国家科技重大专项，项目编号：2011ZX05011-004。

*收稿日期：2016－01-04

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.02.023

中图分类号：TE357.46

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）02-0097-04