SSE-1 生物表面活性剂性能及驱油实验评价

薛龙龙，杨昌华，王佳俊，路盼盼，徐 敏

（西安石油大学石油工程学院，陕西西安 710065）

随着地质研究的进行，油层中的含水量不断上升，解决含水上升快、采收率低的问题[1，2]，是目前改善油田开发效果的关键。而生物表面活性剂是具有亲水基团和疏水基团的两亲性化合物，驱油效率较化学表面活性剂高3 倍以上。国内外一些研究学者对于生物表面活性剂提高原油采收率也做了大量研究，宋一帆[3]论述了脂肽类生物表面活性剂适应于高温油藏提高采收率，具有降低流体表面张力、乳化、降低原油黏度的作用；Gudina[4]分离纯化发酵液中的鼠李糖脂，提高23.0%的原油采收率；洪玲等[5]通过室内驱油模拟实验，经微生物驱替段塞作用后，采收率平均可提高15.3%；郑江鹏等[6]通过实验室模拟，利用“鼠李糖脂-碳酸钠”复合驱替，提高26.2%的原油采收率；施寒清等[7]运用30 cm方岩心进行驱油实验，结果表明采油工艺影响驱油效果，地下厌氧发酵法只能提高采收率2.83%。为了提高原油采收率，本文主要是通过室内实验分析SSE-1生物表面活性剂的黏度、pH、表面张力及驱油程度对提高原油采收率方面的影响，为现场的实施提供依据指导。

1 生物驱油剂的性能评价

1.1 黏度测定

SSE-1 生物驱油剂的黏温关系实验结果（见表1、图1）。由实验结果可以看出：随着温度的升高，驱油剂黏度先逐渐降低后又增加，曲线呈V 字型，在测量温度范围内，温度45 ℃时，黏度最低。

表1 SSE-1 生物驱油剂黏度随温度的变化

图1 SSE-1 生物驱油剂黏度随温度变化曲线

1.2 pH 值测定

SSE-1 生物驱油剂pH 值的实验结果（见表2）。不同编号（配方）的SSE-1，其pH 值不同，均属于酸性-弱酸性。

表2 SSE-1 生物驱油剂pH 值

1.3 表面张力

实验用水：去离子水。用去离子水配制不同浓度的驱油剂，‰。

实验温度：室温（23 ℃）。

实验结果：SSE-1 生物驱油剂表面张力与浓度的关系（见图2），由实验结果可知，随着SSE-1 浓度的增加，表面张力在减小，浓度大于100 mg/L 后，表面张力减小幅度较小，该样品的临界胶束浓度为100 mg/L。

图2 驱油剂SSE-1 表面张力随浓度变化曲线

2 生物驱油剂的驱油实验

2.1 实验条件

2.1.1 实验用水 模拟地层水：实验用48 000 mg/L 标准盐水作为模拟地层水。注入水：长庆油田采油二厂西峰西一注水站注入水，矿化度1 102.30 mg/L，水型为NaHCO3型。

2.1.2 实验用油 模拟油：由煤油、原油、变压器油配成，黏度1.672 mPa·s，密度0.807 g/cm3。

2.1.3 实验温度 温度50 ℃。

2.1.4 实验岩心 人造岩心，天然岩心。部分岩心实物（见图3）。

图3 部分岩心实物图

2.1.5 实验耗材 生物驱油剂SSE-1。

2.2 实验步骤

（1）把已经测定渗透率的岩心抽真空后饱和模拟地层水，称饱和水后岩心的质量，测饱和水密度，计算岩心空隙体积、孔隙度。

（2）用模拟地层水测定岩心的渗透率。

（3）在恒温箱内，油驱水，流量由小到大，每个流量驱至不出水为止，建立束缚水。

（4）以一定的速度用注入水驱油，记录不同时刻驱出液的总体积、油的体积，实验过程始终保持围压大于岩心两端压差2.0～5 MPa。

（5）驱至不同含水率时，以一定的速度注入不同PV 的驱油剂溶液，然后水驱至不出油为止。

（6）计算水驱驱油效率和驱油剂溶液的驱油效率。

2.3 实验结果与评价

2.3.1 实验用岩心 实验共准备岩心15 只，使用岩心13 只，其中人工岩心10 只，天然岩心3 只，岩心的基础数据（见表3）。

表3 岩心基本数据表

2.3.2 水驱至残余油 共进行了2 只天然岩心2 个浓度SSE-1 驱油效率实验，SSE-1 对驱油效率影响的实验结果（见表4、图4）。由表4、图4 可以看出，注入SSE-1 生物驱油剂后，两块岩心的驱油效率增加4.3%～11.1%。

表4 SSE-1 驱油剂驱油效率的实验结果

图4 SSE-1 对驱油效率及压力影响实验结果

2.3.3 水驱至含水85% 共进行了5 只人工岩心1 只天然岩心3 个浓度两个注入量（0.5 PV、1 PV）SSE-1驱油效率实验，驱油剂对驱油效率影响的实验结果（见表5、图5）。

图5 SSE-1 对驱油效率影响实验曲线

从表5、图5 可以看出：

表5 SSE-1 生物驱油剂驱油效率的实验结果

（1）在水驱至含水85%，浓度对驱油效率有影响，浓度越大，驱油效率越高（浓度1.0‰的SSE-1 驱油效率比浓度0.5‰驱油效率高4.9%）。

（2）注入量对驱油效率影响不大，注入0.5 PV、1 PV 与间歇注0.3 PV 驱油效率增加接近。

（3）1 只天然岩心的实验结果与人工岩心的实验结果相差较大，天然岩心驱油效率增加小得多，原因是该岩心本身存在微裂缝，驱油效率本身比人工岩心低，该试剂在微裂缝发育的地层不如孔隙型地层效果好。

3 结论

通过室内实验，对驱油剂进行了常规性能和驱油效率评价，认识如下：

（1）SSE-1 外观乳白色黏稠液体，属于弱酸性，其黏度随温度的升高降低，然后又升高，呈V 字型，具有低表、界面张力。

（2）本阶段完成13 个岩心样的生物驱油剂驱油实验，其中人造岩心10 块、天然岩心3 块；结论一致，都能起到很好驱油效果。

（3）SSE-1 生物驱油剂在极低的注入浓度下就能达到很好的驱油效果，经济效益非常好。