乳状液在岩心中调剖能力及影响因素研究

雷雨希 张志全 陈晓宇 等

摘 要：油藏驱油过程中乳状液在提高采收率方面发挥着重要的作用。但是由于乳状液本身的复杂性和多孔介质的复杂性，乳状液在孔隙介质中的流动相当复杂。以乳状液在岩心中的阻力系数、残余阻力系数为指标，并增加聚合物溶液在岩心中的渗流实验，客观地评价乳状液在油层中的调剖能力，确定其主要影响因素。实验结果表明，同一种乳状液注入到渗透率从100 mD到1 D的柱状岩心，残余阻力系数先上升后降低；当乳状液的粒径大于岩心孔喉半径时，调剖的效果较好；在柱状岩心中，乳状液可以对孔喉有效的封堵，起到的调剖效果要比相同粘度的聚合物溶液好很多。

关 键 词：乳状液；岩心渗透率；渗流；调剖；阻力系数

中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）03-0485-03

Abstract： Emulsion plays an important role in improving oil recovery in process of oil displacement. Emulsion flow in the porous media is quite complicated because of the complexity of emulsion and the porous media. In this paper， taking the resistance coefficient and residual resistance coefficient of emulsion in the core as indicators， using polymer solution in seepage experiment of the core， emulsion profile control ability in oil layer was objectively evaluated， and the main influencing factors were determined. The results show that the residual resistance coefficient increases first and then decreases during injecting same kind of emulsion into the columnar core with 100mD～1D permeability； The effect of profile control is better when the emulsion particle size is larger than the core pore throat radius； The emulsion can effectively plug the pore throats， its profile control effect is better than the same viscosity of polymer solution in columnar core.

Key words： Emulsion； Core permeability； Seepage flow； Profile control； Resistance coefficient

从我国油藏地质条件和技术的应用条件上讲，表面活性剂是适用面最广、提高采收率幅度最大、最具有发展潜力的一种化学驱油剂[1]，而乳状液是伴随着表面活性剂驱的一个重要产物。现有的一些研究表明[2，3]，油藏驱油过程中乳状液在提高采收率方面发挥着重要的作用[4-6]。乳状液在均质柱状岩心中渗流时压力梯度较高，压力波动大，说明乳状液颗粒在其中运移时存在滞留现象[7]，其中部分滞留的乳状液颗粒对岩心孔道产生封堵效果，使液流转向，从而提高乳状液以及后续水驱的波及效率。本文针对乳状液的相关性质和岩心的渗透率对乳状液在岩心中调剖能力的影响进行实验研究，以评价乳状液的调剖能力和确定其影响因素。

1 实验条件及步骤

本文实验所用的模拟水按江汉油田水质分析所得离子组成人工配制而成，模拟地层水和注入水的矿化度为26 324 mg/L，实验所用模拟油为煤油（粘度0.725 mPa·s），实验所用岩心为Φ2.5 cm×30 cm的均质岩心，选用0.3% XBS-1作为乳化剂，选用AN125VHM作为实验用聚合物，实验温度为80 ℃。

（1）筛选渗透率100～200、500～700、900～1 000 mD的均质岩心三组，将乳化剂与煤油1∶9混合，由FA25型实验室高剪切分散乳化机在转速10 000 r/min搅拌10 min制备乳状液，开展乳状液渗流实验[8，9]，研究岩心渗透率对乳状液调剖能力的影响。

（2）筛选渗透率600 mD左右的岩心三组，按照油水比1∶19、1∶9、3∶7由FA25型实验室高剪切分散乳化机在转速10 000 r/min搅拌10 min制备乳状液，开展乳状液渗流实验，研究乳状液粒径对调剖能力的影响。

（3）筛选渗透率600 mD左右的岩心三组，将乳化剂与煤油1：9混合，由FA25型实验室高剪切分散乳化机在转速10 000 r/min搅拌10 min制备乳状液，通过加入乳化剂分别稀释成浓度50%和25%的乳状液，研究乳状液浓度对调剖能力的影响。

（4）筛选渗透率800～1 000 mD左右的岩心两组，配置合适质量浓度的聚合物溶液，使其粘度与按照油水比1：9制备的乳状液粘度相近，开展乳状液渗流实验，对聚合物溶液和乳状液的调剖能力进行比较。

2 岩心渗透率对乳状液调剖能力影响

三根岩心测得渗透率分别为135、459、970 mD，并且每根岩心分六段测渗透率，测得每段渗透率相近，说明岩心均质，符合实验要求（表1）。