溫度、礦化度對二元體系吸附性能的影響

郭淑鳳

（中國石化股份勝利油田分公司勘探開發研究院，山東東營　257015）

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溫度、礦化度對二元體系吸附性能的影響

郭淑鳳

（中國石化股份勝利油田分公司勘探開發研究院，山東東營257015）

摘要：以孤島中一區Ng3為目標研究區塊，針對0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1、0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 %HPAM-1兩個體系開展了不同礦化度、不同溫度下吸附前后界面張力試驗。結果表明，礦化度對0.4 SLPS+0.15 %HPAM-1體系界面張力的影響大于溫度。溫度和礦化度對0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1體系界面張力的影響不大，在礦化度為5 000 mg/L～60 000 mg/L，該體系存在一個最佳含鹽量。不同礦化度下，兩體系吸附前后界面張力變化不大。關鍵詞：溫度；礦化度；化學驅；二元體系；吸附性能

在化學驅的研究和實施過程中，人們普遍關心和重視的一個現象就是驅油劑在油層中的損耗問題，驅油劑損耗量的大小直接關系到化學驅的驅油效果和化學驅的經濟成本，驅油劑的損耗也是影響化學驅成敗的關鍵因素之一。因此驅油劑的損耗現象研究一直是化學驅研究工作中的熱點。高振環等[1]測定了不同聚丙烯酞胺在大慶巖心上的靜態吸附量和滯留量。Mungan[2]、Smith[3]、Schamp等[4]詳細研究了不同類型聚丙烯酞胺的靜態吸附。王寶瑜、曹緒龍等[5]研究了三元復合體系中驅油劑在勝利孤東油砂上的吸附損耗。但到目前為止以界面張力為指標研究化學驅油體系吸附性能的文獻還未見報道。礦化度和溫度影響聚合物的構象，進而影響其本身的驅油性能，因此筆者針對不同的溫度、不同礦化度對化學驅油體系的吸附性能進行了研究，為化學驅數值模擬提供基礎實驗數據，以期指導高溫高鹽油藏驅油體系驅油機理的闡明，進而指導適合高溫高鹽油藏驅油體系的研發。

1　試驗部分

1.1試驗試劑原油：孤島中一區Ng3區塊14-17井脫水原油。聚合物：HPAM-1，特性黏數為2 822 mL/g，水解度為24.4 %，山東東營寶莫化工集團生產。

表面活性劑：石油磺酸鹽（SLPS），活性物含量為36 %，勝利油田中勝環保有限公司生產；助劑：非離子型表面活性劑（P1709），勝利油田遠大化工有限公司生產。

吸附劑：蒸餾水洗過的30～300目石英砂與黏土按一定比例混配。

試驗用水：用蒸餾水配成的不同礦化度的鹽水。

1.2界面張力測定

動態界面張力采用旋轉滴法測定，儀器為TX500C型全量程界面張力儀，界面張力數值30 min內變化小于1 %時為動態界面張力穩態值。

1.3試驗方法

將表面活性劑溶液以3：1的比例與試驗砂混合。在目的溫度的水浴中振蕩24 h，取出后離心處理，測定表面活性劑吸附前后針對孤島中一區Ng3區塊14-17井脫水原油界面張力變化情況。

2　結果與討論

2.1 0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1體系界面張力變化情況（1）溫度對體系界面張力的影響（見圖1）。

圖1　單一體系界面張力曲線

由圖1可以看出，隨著溫度的升高，在礦化度為5 727 mg/L的水中體系的界面張力隨溫度的升高降低，礦化度升高后體系界面張力值隨溫度升高變化不大。

（2）礦化度對體系界面張力的影響（見圖2）。

圖2　單一體系界面張力曲線

由圖2可以看出，隨著礦化度的增大，同一溫度下體系的界面張力值升高。

（3）吸附前后體系界面張力的變化情況（見圖3，圖4，圖5，圖6）。

圖3　 5 727 mg/L下單一體系吸附前后界面張力曲線

由圖3可以看出，礦化度為5 727 mg/L時，體系吸附后界面張力增加，但增幅不大。

由圖4可以看出，礦化度為19 334 mg/L時，體系吸附后界面張力基本不變。

由圖5可以看出，礦化度為32 868 mg/L時，體系吸附后界面張力無明顯變化。

由圖6可以看出，礦化度為51 002 mg/L時，體系吸附后界面張力基本不變。

圖4　 19 334 mg/L下單一體系吸附前后界面張力曲線

圖5　 32 868 mg/L下單一體系吸附前后界面張力曲線

圖6　 51 002 mg/L下單一體系吸附前后界面張力曲線

2.2 0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1體系界面張力變化情況

（1）溫度對體系界面張力的影響（見圖7）。

圖7　體系界面張力曲線

由圖7可以看出，隨著溫度的升高，礦化度升高后體系界面張力值隨溫度升高變化不大。

（2）礦化度對體系界面張力的影響（見圖8）。

圖8　體系界面張力曲線

由圖8可知，在礦化度為5 000 mg/L～60 000 mg/L，該體系存在一個最佳含鹽量，隨著礦化度的增大（鈣鎂含量不變的情況下），同一溫度下體系的界面張力值變化不大，都能達到超低。

（3）吸附前后體系界面張力的變化情況（見圖9，圖10，圖11，圖12）。

圖9　 5 727 mg/L下體系吸附前后界面張力曲線

圖10　 19 334 mg/L下體系吸附前后界面張力曲線

圖11　 32 868 mg/L下吸附前后界面張力曲線

由圖9可以看出，礦化度為5 727 mg/L時，體系吸附后界面張力增加，但增幅不大。

由圖10可以看出，礦化度為19 334 mg/L時，體系吸附后界面張力增大，溫度越高增幅越大。

由圖11可以看出，礦化度為32 868 mg/L時，體系吸附前后界面張力略有增加。

圖12　 51 002 mg/L下體系吸附前后界面張力曲線

由圖12可以看出，礦化度為51 002 mg/L時，體系吸附前后界面張力略有增加。

3　結論

（1）對于0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1而言：①隨著溫度的升高，在礦化度為5 727 mg/L的水中0.4 % SLPS+0.15 %HPAM-1的界面張力隨溫度的升高降低，礦化度升高后體系界面張力值隨溫度升高變化不大；②隨著礦化度的增大，同一溫度下體系的界面張力值升高；③不同礦化度下，體系吸附前后界面張力基本不變。

（2）對于0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1體系而言：①隨著溫度的升高體系界面張力值隨溫度升高變化不大；②在礦化度為5 000 mg/L～60 000 mg/L，該體系存在一個最佳含鹽量，隨著礦化度的增大（鈣鎂含量不變的情況下），同一溫度下體系的界面張力值變化不大，都能達到超低。

（3）不同礦化度下，體系吸附前后界面張力變化不大，溫度高時較溫度低時吸附對界面張力的影響較大。

參考文獻：

［1］高振環，胡靖邦．聚丙烯酞胺在油層巖石中的滯留［J］.油田化學，1985，2（1）：42-48.

［2］Mungan，J.Pet.Teeh.1969，（2）：45.

［3］Smith，F.W.J.Pet.Teeh.，1970，（2）：148.

［4］Scham P，N.and Huylebroeek，J:J［J］.Polymer Science，1973，（42）：553.

［5］王寶渝，曹緒龍，等.三元復合體系中化學劑在孤東油砂上的吸附損耗［J］.油田化學，1994，11（4）：336-339.

The effect of temperature and salinity on adsorption retention of surfactant-polymer flooding system

GUO Shufeng
（Exploration and Development Research Institute，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying Shandong 257015，China）

Abstract:The effect of temperature and salinity on the interfacial tensions（IFT）of two surfactant-polymer（SP）flooding systems was studied under the conditions of ZYQ Ng3 block.Experimental results showed that salinity has greater influence on the IFT of 0.4 %SLPS+ 0.15 %HPAM-1 system than temperature.In contrast, both salinity and temperature have trivial influence on the IFT of 0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1 system.Within the experimental range of 5 000 mg/L to 60 000 mg/L, an optimal salinity was existed for the compound surfactant system.Moreover, the IFTs of both SP systems remained after adsorption of simulated formation sands under various salinities.

Keywords：temperature；salinity；chemical flooding；surfactant-polymer（SP）flooding system；adsorption retention

作者簡介：郭淑鳳，女（1981-），工程師，主要從事化學驅提高采收率研究工作，郵箱：sfguo513@163.com。

基金項目：國家科技重大專項，項目編號：2011ZX05011-004。

*收稿日期：2016－01-04

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.02.023

中圖分類號：TE357.46

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）02-0097-04