二元復(fù)合體系濃粘關(guān)系及界面張力的測定

張銘(遼河油田興隆臺采油廠采油作業(yè)三區(qū)中心一站 遼寧省盤錦市市)

聚合物驅(qū)始于20世紀(jì)50年代，是我國東部高含水期油田保穩(wěn)產(chǎn)的重要手段。80年代初，堿/聚合物/表面活性劑(A lkaline/Surfactant/Polymer，ASP)三元復(fù)合體系的研究迅速興起。增加聚合物粘彈性的最好辦法是減少堿濃度或配方中不含堿。即無堿低界面張力二元聚合物/表面活性劑驅(qū)(10-3m N/m數(shù)量級或更低)，充分發(fā)揮聚合物的粘彈性，同時體系的界面張力又可以保持在10-3mN/m數(shù)量級或更低，化學(xué)驅(qū)油效果不小于三元復(fù)合驅(qū)，從而形成一種新的粘彈性低張力二元復(fù)合驅(qū)油技術(shù)。

復(fù)合體系的驅(qū)油機理是十分復(fù)雜的，它集表面活性劑驅(qū)、聚合物驅(qū)的驅(qū)油機理為一體。對于復(fù)合驅(qū)驅(qū)油機理主要有超低界面張力機理和流度控制機理。聚合物只有達到一定濃度時，采收率提高幅度才是最大的。降低界面張力是大幅度提高采收率的必要條件。表面活性劑濃度越大，采收率提高幅度越大，但受經(jīng)濟條件限制，對特定的體系，表面活性劑存在一個最佳用量。

一、二元復(fù)合驅(qū)油體系的配制

1.二元復(fù)合體系的配制大致分為以下幾個步驟：

（1）淡水配制濃度為5000mg/L的聚合物母液。

（2）淡水配制濃度為2.0%的表面活性劑溶液。

（3）根據(jù)實驗中不同的要求，配制二元復(fù)合體系。

二、聚合物濃度對體系粘度的影響測定

在二元驅(qū)油體系中，保持表面活性劑濃度為0.3%，選擇聚合物的濃度分別為200、400、600、800、1000、1100、1200、1300、1400、1500 mg/L，分析聚合物濃度對二元復(fù)合體系粘度的影響規(guī)律，實驗結(jié)果如表1和圖1

表1 聚合物濃度對復(fù)合體系粘度的影響

圖1 聚合物濃度對復(fù)合體系粘度的影響

結(jié)論一：隨著聚合物濃度的增大，復(fù)合體系的粘度增大。考慮到關(guān)家堡油藏地層原油粘度為29.8 m Pa.s，二元復(fù)合驅(qū)替液粘度應(yīng)不低于地層原油粘度，體系中聚合物粘度應(yīng)在1200mg/L以上。

三、表面活性劑濃度對體系粘度的影響測定

在實驗中，固定聚合物濃度為1200mg/L，僅改變表面活性劑的濃度，分析表面活性劑濃度的改變對二元復(fù)合體系的影響規(guī)律。

選擇表面活性劑的濃度分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%、0.50%、0.60%，實驗結(jié)果如表2和圖2所示。

表2 表面活性劑濃度對體系濃度和界面張力的影響

圖2 表面活性劑濃度的改變對復(fù)合體系粘度的影響

結(jié)論二：表面活性劑濃度的增大對體系的粘度并沒有多大的影響，所以，表面活性劑濃度的選擇不能通過濃度來確定。需要通過界面張力的影響測試來確定。

通過實驗數(shù)據(jù)可以得知，聚合物濃度對體系粘度影響很大，隨著聚合物濃度的增大體系的粘度逐漸增大。而表面活性劑濃度的改變對體系粘度的影響不明顯。

通過界面張力實驗可以看出，在所選的聚合物濃度300-1500mg/L范圍內(nèi)，二元復(fù)合體系與原油的界面張力變化不是很大，但都能夠達到10-3數(shù)量級超低界面張力。而改變表面活性劑濃度對界面張力的影響很大，在濃度0.3%—0.6%范圍內(nèi)可以獲得較低的界面張力。