聚表剂的溶液特性与室内驱油效果评价

龚亚 杨帆 李忠华

摘 要：聚表剂是近些年来出现的一种新型一元驱油化学剂，同时具备表面活性剂和聚合物的双重性质。聚表剂驱油技术是一种集调剖及驱替为一体的新型三次采油技术。研究表明，相同条件下聚表剂的增黏效果、黏度稳定性以及乳化性能均优于聚合物溶液。室内驱油实验表明，聚驱后聚表剂驱起到了明显的降水增油的效果，并可以提高采收率11.2%。

关 键 词：聚表剂；三次采油技术；室内实验；提高采收率

中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-2001-03

Abstract： The hydrophobic associating polymer is a new type of oil displacement agent in recent years and it has the dual properties of polymer and surfactant. As an important new technique for tertiary oil recovery， hydrophobic associating polymer flooding combines profile control with displacement. Study shows that viscosity enhancement， viscosity stability and emulsifying property of hydrophobic associating polymer are better than those of polymer solution under the same conditions. Laboratory experiment results show that hydrophobic associating polymer flooding after polymer flooding has not only achieved significant effects of increasing oil and decreasing water， but also improved oil recovery by 11.2%.

Key words： hydrophobic associating polymer； tertiary oil recovery； laboratory experiment； improved oil recovery

目前，随着三次采油技术的不断成熟，聚表剂驱已经成为一种主要的三次采油技术，并且在国内各大油田推广[1，2]。聚表剂作为一种新型的驱油剂，并且可逆聚集、分子量较低。聚表剂具有抗生物降解、抗氧化降解、抗机械剪切、耐温抗盐、高粘度特性，适用于不同渗透率的油藏[3，4]，且能够适应于不同矿化度油藏条件和直接污水配注，相对现场来说是一种可实现的高效一元化学驱并且更经济、更环保， 其具备良好的发展前景。聚表剂具备双重特性，同事具备流度控制能力和乳化增溶原油能力，不仅能提高驱油效率扩大波及体积，又能扩大波及体积，是聚合物驱后提高采出程度的一项新三次采油技术。大庆油田已针对一类油层、二三类油层、外围高含水油层和聚驱后油层开展了聚表剂驱油先导试验，并且取得了良好的效果[5]。为了使聚表剂这种新型的驱油剂进一步应用于矿场实验和现场使用中，本文对聚表剂溶液的特性进行一些研究，并且对其室内实验室驱油效果进行评价，为矿场试验的开展提供有力的技术支持。

1 聚表剂溶液特性

1.1 溶液的粘浓关系评价

通过“清配污稀”的方法分别配置浓度为在浓度分别为800、1 000、1 500、2 000 mg/L的华鼎I型、炼化III型和一种普通中等分子量聚合物溶液，图1为两种不同的聚表剂和聚合物的黏度和浓度关系曲线。从图1可以看出，三种化学剂的浓度变化对黏度均存在影响，随着浓度增加，体系黏度变大。相比中分聚合物来说，两种聚表剂的黏度随浓度的增加幅度明显高于中分聚合物，并且在浓度相同时，两种聚表剂的浓度均大于中分聚合物的浓度。 以浓度为1 500 mg/L为例，此时两种聚表剂的黏度分别为中分聚合物黏度的2.6倍和2.3倍，说明聚表剂相比聚合物有比较好的增黏效果，可以在聚驱的基础上继续提高驱替液黏度。

1.2 溶液稳定性评价

配制相同浓度（1 500 mg/L）的两种聚表剂和聚合物溶液在恒温45 ℃的条件下放置一定的时间测试这三种化学剂的黏度，其结果如图2所示，三种化学剂的浓度均对其本身的黏度及稳定性存在影响，随着时间的推移，中分聚合物黏度呈现下降的趋势，并且趋势很平缓；而两种聚表剂溶液的黏度并没有下降，在最开始时期这两种聚表剂黏度还呈大幅度上升的趋势，说明这两种聚表剂都发生了严重的自交联反应，黏度达到一定值后，随着时间的增加缓慢下降，但整体的粘度值保持的较好。

1.3 溶液乳化能力评价

采用清配污稀的方式分别配制浓度为500、700、1 000、1 500 mg/L的聚表剂溶液和普通中分聚合物溶液，分别将其与模拟油以1：1的比例混合并且均手动震荡50次左右，将恒温箱温度设置为45 ℃，并将这些化学剂放置在恒温箱中24 h静止分层，结果如图3所示，在相同的乳化客观条件下，在浓度不同的中分普通聚合物溶液与原油之间乳化现象均没有发生，但是不同浓度聚表剂溶液与原油均发生了乳化，其乳状液类型以油包水型为主，且随聚表剂的浓度越高，乳化能力越强。

2 室内聚表剂驱油效果评价

本次室内实验采用三管并联的方法将（高、中、低）三块渗透率不同的人造岩心，并且在岩心的采出端采用分流计量方法记录和分析聚驱后聚表剂驱在各个渗透层的驱替效果。本次采用的三支岩心均为人造石英砂浇铸岩心，三种人造岩心渗透分别为1 000×10-3、750×10-3以及300×10-3μm2，岩心尺寸均为4.5 cm×4.5 cm×30 cm。实验的方案如下：首先前期水驱至综合含水率98%，再注入0.7 PV（空隙体积倍数）浓度为1 000 mg/L的中分聚合物，后续水驱至综合含水率98%，再注入0.7 PV（空隙体积倍数）浓度为1 500 mg/L的聚表剂，最后后续水驱含水率到98%，即实验结束。室内驱油实验结果表明，在中分聚合物驱后再注入聚表剂，平均提高采收率11.2%，三个（高、中、低）渗透层采收率分别提高7.3%、12.8%和13.7%。综上所述，应用聚表剂驱的化学剂驱油技术确实能够进一步挖潜储层开采剩余油的潜能，提高储层原油的采出程度。

3 结 论

（1）相同条件下聚表剂的增黏效果、黏度稳定性以及乳化性能均优于聚合物溶液。

（2）室内驱油实验表明，聚驱后聚表剂驱起到了明显的降水增油的效果，并可以提高采收率11.2%。

参考文献：

[1] 王德民. 发展三次采油新理论新技术，确保大庆油田持续稳定发展[J]. 大庆石油地质与开发，2001，20（3）：1-7.

[2] 牛金刚. 大庆油田聚合物驱提高采收率技术的实践与认识[J]. 大庆石油地质与开发，2004，23（5）：91-93.

[3] 王磊，郑红梅，孙海涛，等. 聚表剂理化性能评价及流动特征研究[J]. 吐哈油气，2012（1）：33-35.

[4] 牛丽伟，卢祥国，王树霞，等. 聚表剂溶液性質特征及其机理分析[J]. 大庆石油地质与开发，2010，29（1）：110-114.

[5] 廖广志，牛金刚，邵振波，等. 大庆油田工业化聚合物驱效果及主要做法[J]. 大庆石油地质与开发，2004，23（1）：48-51.