一种复合表面活性剂驱油剂的性能评价

赵国翔，张 博，熊 煜

（1.中国石油长庆油田分公司第十一采油厂，陕西西安 710000；2.中国石油长庆油田分公司第六采油厂，陕西西安 710000）

油田开采主要分为一次采油、二次采油和三次采油，三次采油是有效提高一次、二次采油后采油率的重要技术。油田中仅三分之一的原油采出于一次和二次采油，其余的三分之二则要通过三次采油技术进行开采。三次采油，主要通过添加一定量的聚合物，增加注水范围以增加表面活性剂和碱等物质，并降低原油的黏度以改变界面力并调节底面的弹性。通过增加毛细管的数量，改变原油的用途、在水中的分散性、油流量的可变性，去提高原油的采收率。三次采油技术是提高我国原油采收率的主要措施之一，而表面活性剂驱油是三次采油的主要方法之一，表面活性剂驱油具有高效的采出率。它是一种具有很大发展潜力和广泛应用的化学驱油剂。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

实验所用复合表面活性剂驱油剂为16.67 %椰油酰胺丙基二甲胺+16.67 %十二烷基苯磺酸钠+16.67 %OP-10+50 %聚丙烯酰胺。

实验所用仪器为HH-2A 恒温水浴锅；BS124S 分析天平；QBZY-1 表面张仪；XZD-5 旋转滴超低界面张力仪；NP-01F 专用岩心制作器；SY-0.5T 四柱压力机；JJ-1 精密增利电动搅拌器。

1.2 实验部分

1.2.1 表面张力 配制0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %的复合驱油剂水溶液，运用仪器进行表面张力的测定[1]。

1.2.2 界面张力 配制0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5%的复合驱油剂水溶液，测定其在40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃下与柴油的界面张力。

1.2.3 乳化性能 实验采用25 mL 的具塞比色管，首先配制浓度为0.1 %～0.5 %的溶液，然后将不同浓度的复合驱油剂溶液与原油1：1 比例混合。上下用力振荡10 下，放置在温度为60 ℃的水浴锅中用秒表测定2 h内的析水率。

1.2.4 静态驱油实验 取烘干后的钙基膨润土500 g与62.5 g 原油混合，保鲜膜封闭，室温下老化24 h；取老化后的土8.00 g，在专用岩心制作器中压饼并置于脱油仪中，加入配制的0.1 %～0.5 %浓度的复合表面活性剂驱油剂至同一刻度，放在恒温水浴锅中。直到静态驱油量不再发生变化，读取驱油格数，计算驱油率[2]。

2 结果与讨论

2.1 不同浓度下的表面张力（见图1）

由图1 可知，该复合表面活性剂驱油剂表面张力最低为28.6 mN/m，随着浓度的增加，表面张力减小，在0～0.1 %浓度区间下降趋势最为明显，这表明该浓度范围表面张力受浓度的影响比较大[3，4]。随着浓度的逐渐增加在0.1 %～0.5 %，表面张力逐渐平稳，在30 mN/m上下进行波动。

2.2 不同浓度、温度下的界面张力（见图2）

图1 室温下不同浓度的表面张力

图3 不同浓度的复合驱油剂溶液60 ℃下的析水率

由图2 可知，40 ℃时，随着浓度的增加，界面张力呈现先增大后减小并趋于平稳的趋势，用自来水配制的0.3 %的复合驱油剂水溶液在40 ℃下的界面张力最低为0.059 5 mN/m，达到10-2mN/m 级别。而在50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃下均呈现先减小后逐渐增大的趋势，其界面张力最低分别为0.027 2 mN/m、0.014 mN/m、0.038 9 mN/m、0.027 1 mN/m，均达到10-2mN/m 级别[5]。

2.3 乳化性能评价（见图3）

由图3 可知，60 ℃下随乳化时间的增加，复合驱油剂溶液与原油乳化后析水率随之增加，在相同时间下，溶液浓度为0.5 %的乳化效果最好。该温度下，0.4 %、0.5 %浓度的复配溶液乳化后均达到在2 h 内析水率不超过30 %的标准。

2.4 静态驱油效果评价（见图4）

由图4 可知，该复合表面活性剂驱油剂在60 ℃可以将油驱出。并随着浓度的上升，该表面活性剂驱油剂的静态驱油率先增大后减小，在0.3 %浓度时达到最大值8.5 %。

图4 不同浓度复合表面活性剂驱油剂60 ℃静态驱油效果

3 结论

（1）表面张力实验结果表明，该产品具有较好的稳定性，在较宽的活性剂浓度范围内表面张力数值比较稳定。

（2）界面张力实验中，三元复合体系与原油间界面张力达到10-2mN/m 数量级。

（3）乳化实验中，在60 ℃下，复合驱油剂在0.4 %、0.5 %浓度下乳化均达到2 h 内析水率不超过30 %的标准，这表明效果较好。

（4）静态驱油实验中，该复合表面活性剂驱油剂在60 ℃可将油驱出并在浓度为0.3 %时，驱油率达到最大值8.5 %。