三元復合體系性質參數沿程變化規律研究

汪寧宇，劉照鈺，王夢雨，王玉星，徐 勇

（1.東北石油大學 石油工程學院，黑龍江大慶 163318；2.大慶油田有限責任公司，黑龍江大慶 163318）

三元復合體系性質參數沿程變化規律研究

汪寧宇1，劉照鈺2，王夢雨2，王玉星1，徐 勇1

（1.東北石油大學 石油工程學院，黑龍江大慶 163318；2.大慶油田有限責任公司，黑龍江大慶 163318）

采用不同聚合物配置方式，配制分子量為700×104的聚合物和中分子量聚合物溶液，進而得到不同聚合物濃度下的三元復合體系溶液。通過實驗測定不同注入階段下界面張力和采出液黏度，得到三元復合體系驅油性質在巖心中的變化規律。結果表明，隨著注入孔隙體積倍數的增加，界面張力呈先降低后升高的趨勢；表觀黏度呈先升高后降低的趨勢。

三元復合驅；界面張力；表觀黏度；注入孔隙體積

三元復合驅是近三十年發展起來的三次采油中的重要方法，在全國油田生產中均得到廣泛推廣與應用。驅油體系體系黏度和能否形成超低界面張力，是影響體系提高采收率效果的重要因素。研究隨體系注入孔隙體系倍數的增加，這個過程中界面張力與黏度的變化情況與規律，對進一步研究三元復合體系驅油方法具有重要意義。

1 三元體系沿程油水界面張力測定實驗

1.1 實驗目的

探究三元復合體系經過巖心的剪切作用后，不同注入階段下采出液的界面張力[1]變化情況，模擬油層在不同注入階段注入下，復合體系界面張力的變化規律。

1.2 實驗設備與條件

1.2.1 主要實驗設備

平流泵，壓力表，真空泵，壓力傳感器。

1.2.2 實驗條件

（1）實驗用水

根據實際地層水礦物組成及礦化度，人工配置與之相同的模擬水和驅替水，礦化度4 865.3mg/L；配制溶液用污水為大慶油田采油三廠提供，并經0.2μm微孔過濾，除去固體雜質。實驗溫度45℃。

（2）實驗用液

以分子量為700×104聚合物、中分子量聚合物、石油磺酸鹽[2]和Na2CO3為主劑，按照不同配比配制三元復合體系溶液，組合方式與性能參數見表1。

表1 三元復合體系溶液參數表

1.3 實驗方案

本實驗方案固定三元復合體系配方各組分濃度（聚合物分子量選用700×104，濃度1 000mg/L、表活劑0.3%、堿濃度1.0%）采用不同的配制方法，即清水配制污水稀釋和污水配制污水稀釋[3]，使復合體系通過有效滲透率為110×10-3μm2的巖心，采集隨PV數的增加時采出端流出物，并使用界面張力儀進行界面張力的測定。測定結果如表2、圖1。

1.4 實驗結果及分析

對不同注入階段界面張力的測定結果如圖1。

圖1 沿程界面張力與孔隙體積倍數關系圖

從圖1中可看出無論是采用清配污稀還是污配污稀方法配置的三元復合體系，隨注入孔隙體積倍數的增加，即復合驅油體系注入量的增加，使得體系界面張力呈先降低后升高的趨勢。對這種現象進行分析，因為隨著三元復合體系的注入，界面張力開始降低，并達到最低值不再降低；而后續水的注入使得體系濃度降低，進而使體系降低界面張力的能力降低，巖心周圍環境恢復，界面張力上升。兩種配制方法對體系界面張力在注入復合體系初期幾乎沒有影響，當注入孔隙體積較大時，兩者有較小區別。

2 復合體系黏度變化測定實驗

2.1 實驗目的

探究三元復合體系經過巖心的剪切作用后，隨PV數的增加，采出物視黏度的變化，模擬不同注入階段注入流體在油層中的黏度變化，并探究規律。

2.2 實驗用液

本實驗采用與第一節實驗相同三元復合體系。實驗溫度45℃。

2.3 實驗儀器

HAAKE-600流變儀。

2.4 實驗方案

（1）分別采用不同的聚合物配置方法，即清水配制污水稀釋和污水配制污水稀釋，配制分子量為700×104聚合物濃度為1 000mg/L，表活劑和堿種類、濃度與上一實驗相同的三元復合體系溶液（其原樣黏度為mPa·s），注入有效滲透率為50×10-3μm2的巖心，對流出物進行黏度測定。

（2）配制濃度為1 700mg/L的中分子量聚合物溶液，其中活性劑濃度0.3%、堿濃度1.0%，注入有效滲透率為110×10-3μm2的巖心，收集隨PV數增加時流出物，并進行黏度的測定[4]。

2.5 實驗結果與分析

表2 三元體系黏度沿程變化數據表

圖2 黏度與注入孔隙體積倍數關系曲線（700萬1 000mg/L清配污稀）

從表2、3和圖2、3可以看出三元復合溶液體系經過巖心剪切作用后，沿程的黏度降低程度大，黏度損失率很高[5]。經過高滲或低滲巖心，無論是700×104聚合物還是中等分子量聚合物，在整體的流動過程中巖心中的三元體系黏度隨注入孔隙體積的增加呈先升高后降低的趨勢，且值都很低。700×104分子量聚合物配制的三元體系在滲透率較低的50×10-3μm2巖心上流動時，黏度損失率比中分聚合物配制的三元體系在滲透率較高的110×10-3μm2巖心上流動時的黏度損失率整體要高。

表3 三元體系黏度沿程變化數據表

圖3 黏度與注入孔隙體積倍數關系曲線（中分1 700mg/L 污配污稀）

3 結束語

1）清水配制污水稀釋或污水配制污水稀釋的三元復合體系在巖心中流動均是隨著PV數的增加，界面張力在降低，后因后續水的注入，使體系降低界面張力的能力降低，所以升高。

2）經過巖心剪切后，體系沿程的黏度降低的很大，黏度損失情況嚴重。對高滲和低滲層，無論是700×104聚合物還是中分聚合物在清水配制污水稀釋和污水配制污水稀釋，在整體的流動過程中巖心中三元體系黏度都很低。

[1] 李華斌，陳中華.界面張力特征對三元復合驅油效率影響的實驗研究[J].石油學報，2006，（5）：96-98.

[2] 岳曉云，樓諸紅，韓冬，等.石油磺酸鹽表面活性劑在三次采油中的應用[J].精細石油化工進展，2005，（2）：48-52.

[3] 魏勛.三類油層弱堿三元復合驅物理模擬技術研究[D].大慶：東北石油大學，2012.

[4] 石靜.有機堿三元復合驅油體系與勝利原油的協同作用[J].石油化工應用，2013（1）：16-19.

[5] 李凱.二元體系黏度穩定性影響因素研究[J].中國石油和化工標準與質量，2012，（14）：245-246.

The Properties of Asp System Parameters Change Rule Along the Research

Wang Ning-yu，Liu Zhao-yu，Wang Meng-yu，Wang Yu-xing，Xu Yong

Using different polymer configuration，preparation of polymer molecular weight of seven million and medium molecular weight polymer solution，and then from different polymer concentration of the solution of ASP system.Through experiments under different injection phase determination of interfacial tension and produced liquid viscosity，and get the oil displacement properties of ASP system in the core.The results showed that with the increase of injection pore volume ratio，interfacial tension showed a trend of rise after the first reduce.The apparent viscosity was lower after the first rise trend.

alkali/surfactant/polymer flooding；interfacial tension；apparent viscosity；injection pore volume

TE358.3

B

1003–6490（2017）05–0140–02

2017–04–06

中國石油科技創新基金：特高含水期二元驅多段塞等流度驅油方法研究（2013D–5006–0203）。

汪寧宇（1992—），男，黑龍江勃利人，碩士在讀，主要研究方向為油田開發及提高采收率技術。