乳狀液在巖心中調(diào)剖能力及影響因素研究

雷雨希 張志全 陳曉宇 等

摘 要：油藏驅(qū)油過(guò)程中乳狀液在提高采收率方面發(fā)揮著重要的作用。但是由于乳狀液本身的復(fù)雜性和多孔介質(zhì)的復(fù)雜性，乳狀液在孔隙介質(zhì)中的流動(dòng)相當(dāng)復(fù)雜。以乳狀液在巖心中的阻力系數(shù)、殘余阻力系數(shù)為指標(biāo)，并增加聚合物溶液在巖心中的滲流實(shí)驗(yàn)，客觀地評(píng)價(jià)乳狀液在油層中的調(diào)剖能力，確定其主要影響因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，同一種乳狀液注入到滲透率從100 mD到1 D的柱狀巖心，殘余阻力系數(shù)先上升后降低；當(dāng)乳狀液的粒徑大于巖心孔喉半徑時(shí)，調(diào)剖的效果較好；在柱狀巖心中，乳狀液可以對(duì)孔喉有效的封堵，起到的調(diào)剖效果要比相同粘度的聚合物溶液好很多。

關(guān) 鍵 詞：乳狀液；巖心滲透率；滲流；調(diào)剖；阻力系數(shù)

中圖分類號(hào)：TE 357 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1671-0460（2016）03-0485-03

Abstract： Emulsion plays an important role in improving oil recovery in process of oil displacement. Emulsion flow in the porous media is quite complicated because of the complexity of emulsion and the porous media. In this paper， taking the resistance coefficient and residual resistance coefficient of emulsion in the core as indicators， using polymer solution in seepage experiment of the core， emulsion profile control ability in oil layer was objectively evaluated， and the main influencing factors were determined. The results show that the residual resistance coefficient increases first and then decreases during injecting same kind of emulsion into the columnar core with 100mD～1D permeability； The effect of profile control is better when the emulsion particle size is larger than the core pore throat radius； The emulsion can effectively plug the pore throats， its profile control effect is better than the same viscosity of polymer solution in columnar core.

Key words： Emulsion； Core permeability； Seepage flow； Profile control； Resistance coefficient

從我國(guó)油藏地質(zhì)條件和技術(shù)的應(yīng)用條件上講，表面活性劑是適用面最廣、提高采收率幅度最大、最具有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N化學(xué)驅(qū)油劑[1]，而乳狀液是伴隨著表面活性劑驅(qū)的一個(gè)重要產(chǎn)物。現(xiàn)有的一些研究表明[2，3]，油藏驅(qū)油過(guò)程中乳狀液在提高采收率方面發(fā)揮著重要的作用[4-6]。乳狀液在均質(zhì)柱狀巖心中滲流時(shí)壓力梯度較高，壓力波動(dòng)大，說(shuō)明乳狀液顆粒在其中運(yùn)移時(shí)存在滯留現(xiàn)象[7]，其中部分滯留的乳狀液顆粒對(duì)巖心孔道產(chǎn)生封堵效果，使液流轉(zhuǎn)向，從而提高乳狀液以及后續(xù)水驅(qū)的波及效率。本文針對(duì)乳狀液的相關(guān)性質(zhì)和巖心的滲透率對(duì)乳狀液在巖心中調(diào)剖能力的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，以評(píng)價(jià)乳狀液的調(diào)剖能力和確定其影響因素。

1 實(shí)驗(yàn)條件及步驟

本文實(shí)驗(yàn)所用的模擬水按江漢油田水質(zhì)分析所得離子組成人工配制而成，模擬地層水和注入水的礦化度為26 324 mg/L，實(shí)驗(yàn)所用模擬油為煤油（粘度0.725 mPa·s），實(shí)驗(yàn)所用巖心為Φ2.5 cm×30 cm的均質(zhì)巖心，選用0.3% XBS-1作為乳化劑，選用AN125VHM作為實(shí)驗(yàn)用聚合物，實(shí)驗(yàn)溫度為80 ℃。

（1）篩選滲透率100～200、500～700、900～1 000 mD的均質(zhì)巖心三組，將乳化劑與煤油1∶9混合，由FA25型實(shí)驗(yàn)室高剪切分散乳化機(jī)在轉(zhuǎn)速10 000 r/min攪拌10 min制備乳狀液，開(kāi)展乳狀液滲流實(shí)驗(yàn)[8，9]，研究巖心滲透率對(duì)乳狀液調(diào)剖能力的影響。

（2）篩選滲透率600 mD左右的巖心三組，按照油水比1∶19、1∶9、3∶7由FA25型實(shí)驗(yàn)室高剪切分散乳化機(jī)在轉(zhuǎn)速10 000 r/min攪拌10 min制備乳狀液，開(kāi)展乳狀液滲流實(shí)驗(yàn)，研究乳狀液粒徑對(duì)調(diào)剖能力的影響。

（3）篩選滲透率600 mD左右的巖心三組，將乳化劑與煤油1：9混合，由FA25型實(shí)驗(yàn)室高剪切分散乳化機(jī)在轉(zhuǎn)速10 000 r/min攪拌10 min制備乳狀液，通過(guò)加入乳化劑分別稀釋成濃度50%和25%的乳狀液，研究乳狀液濃度對(duì)調(diào)剖能力的影響。

（4）篩選滲透率800～1 000 mD左右的巖心兩組，配置合適質(zhì)量濃度的聚合物溶液，使其粘度與按照油水比1：9制備的乳狀液粘度相近，開(kāi)展乳狀液滲流實(shí)驗(yàn)，對(duì)聚合物溶液和乳狀液的調(diào)剖能力進(jìn)行比較。

2 巖心滲透率對(duì)乳狀液調(diào)剖能力影響

三根巖心測(cè)得滲透率分別為135、459、970 mD，并且每根巖心分六段測(cè)滲透率，測(cè)得每段滲透率相近，說(shuō)明巖心均質(zhì)，符合實(shí)驗(yàn)要求（表1）。