驱油剂对W/O乳状液稳定性影响研究

单秀华

驱油剂对W/O乳状液稳定性影响研究

单秀华

（承德石油高等专科学校石油工程系，河北 承德 067000）

利用TURBISCAN稳定性分析仪测得的TSI值监测了驱油剂对W/O乳状液稳定性的影响，实验结果表明，随着表面活性剂和聚合物浓度的增加，TSI值均降低，乳状液稳定性增加；随着碱浓度的增大，TSI值先降低后增大，体系稳定性先增强后变弱，当碱浓度为900 mg/L时，乳状液稳定性最好。

W/O乳状液；稳定性；TSI值

室内和矿产实践表明三元复合驱比水驱提高采收率20%以上[1]。但由于驱油剂的注入，导致采油过程中采出液驱油剂含量较高，乳状液体系较为稳定，给采出液处理带来了较大的困难，成为限制三元复合驱发展的重要原因。因此，本文通过TURBISCAN稳定性分析仪测得了W/O乳状液的TSI稳定性表征值，考察了聚合物、表面活性剂、碱对W/O乳状液稳定性的影响，为后续采出液的处理提供一定理论基础[2]。

1 实验部分

1.1 实验试剂

聚合物（HPAM，分子量1.76×107）；表面活性剂为石油磺酸盐，有效含量为50%；碱：Na2CO3（分析纯）；均为油田现场提供。

1.2 实验方法

1.2.1 室内W/O乳状液的配制

按照设计的浓度依次将表面活性剂、聚合物、碱溶解到配置好的模拟地层水中。将原油和含三元复合驱剂的模拟水溶液放入58 ℃的恒温水浴中预热10~15 min，然后按油水体积比7∶3加至广口瓶中，使用乳化机在8 000 r/min、乳化12 min的条件下对油水相进行乳化，得到稳定的W/O原油乳状液。实验过程中，表面活性剂浓度为300 mg/L，聚合物浓度为300 mg/L，碱浓度为900 mg/L，固定其中两种驱油剂浓度变动另外一种驱油剂浓度，考察浓度变化对W/O乳状液稳定性的影响。

1.2.2 W/O乳状液稳定性分析

原油W/O乳状液是一个不透明的体系[3]，其透射率为0，故利用TURBISCAN 型分散稳定性分析仪将配置好的待测模拟W/O乳状液装在仪器自带的试样瓶中，探测其背散射光变化，由TURBISCAN Easysoft数据处理软件对背散射光值进行处理，得到TSI，用来表征分散体系的稳定性。公式如下，TSI值越小，表明该体系越稳定。式中x是每分钟测量的被散射光，x是x的平均值，是扫描次数。

2 实验结果

2.1 表面活性剂浓度对W/O乳状液稳定性的影响

表面活性剂浓度对三元复合驱模拟原油乳状液稳定性的影响见图1。

图1 表面活性剂浓度对乳状液稳定性的影响

由图1可以看出随着表面活性剂浓度的增大，TSI逐渐减小，表明表面活性剂的浓度越大，原油采出W/O乳状液越稳定。表面活性剂对采出液稳定性的影响主要为降低油水界面张力，使得体系界面能降低，液珠间自发聚并的趋势变缓，增加了乳状液稳定性。

2.2 碱浓度对W/O乳状液稳定性的影响

碱浓度对三元复合驱模拟原油乳状液稳定性的影响见图2。由图2可以看出碱浓度小于900 mg/L时，随着碱浓度的增加，TSI值减小，表明乳状液的稳定性增强。当碱浓度大于900 mg/L时，TSI值逐渐增大，乳状液的稳定性下降。当碱浓度较低时碱可与原油中的胶质、沥青质发生反应生成具有表面活性的物质，降低油水界面张力，增加体系稳定性，但当碱浓度继续增大时，体系离子浓度增加，油水界面双电层受到压缩，乳状液间排斥力降低，增大了液珠聚并趋势，体系稳定性降低。

图2 碱浓度对乳状液稳定性的影响

2.3 聚合物浓度对乳状液稳定性的影响

聚合物浓度对三元复合驱模拟原油乳状液稳定性的影响见图3。由图3可以看出随着聚合物浓度的增大，TSI减小，表明聚合物有利于乳状液的稳定。聚合物对于体系稳定性的影响主要为增加体系黏度，降低油水界面液膜排液时间，液膜强度增强，破裂速率降低，增加了乳状液稳定性，体系稳定性增加。

图3 聚合物浓度对乳状液稳定性的影响

3 结 论

由实验分析得，原油采出W/O乳状液中聚合物、表面活性剂的存在均增加了体系TSI稳定性表征值，体系稳定性增加；当碱浓度低于900 mg/L时，随着碱浓度的增大，TSI减小，体系稳定性增加，当碱浓度＞900 mg/L时，TSI增大，体系稳定性降低。通过实验研究可为后续乳状液破乳剂的筛选提供一定理论支撑。

[1] SHENG J J. A comprehensive review of alkaline- surfactant- polymer（ASP）flooding［J］.，2014，9 (4)：471-489.

[2] 贾振幅, 李早元, 钟静霞, 等. 无机盐种类和浓度对疏水缔合聚合物溶液黏度的影响[J]. 钻井液与完井液, 2007, 24 (1): 55.

[3] 曹加花, 徐志成, 宫清涛, 等. 胜利油田纯梁原油乳状液稳定性研究[J]. 石油学报 (石油加工), 2016, 32 (5): 997-1004.

Study on the Influence of Oil Displacing Agent on the Stability of W/O Emulsion

（Department of Petroleum Engineering,Chengde Petroleum College, Hebei Chengde 067000, China）

The TSI value measured by TURBISCAN stability analyzer was used to monitor the influence of oil displacing agent on the stability of W/O emulsion. The experimental results showed that with the increase of surfactant and polymer concentration, TSI value decreased and emulsion stability increased. With the increase of alkali concentration, TSI value first decreased and then increased, and the system stability first increased and then decreased. When the alkali concentration was 900 mg/L, the emulsion had the best stability.

W/O emulsion; stability; TSI value

国家自然科学基金：51774309; 河北省高等学校科学技术研究2019年度青年基金项目：QN2018127。

2019-11-27

单秀华（1985-），女，讲师，硕士，河北省承德市人，2012年硕士毕业于中国石油大学（华东）油气田开发专业，研究方向：油田化学与提高采收率。。

翟克平（1988-），男，讲师，硕士，主要从事油气储运地面工程方面的研究。

TE685.3

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1004-0935（2020）02-0122-02