驅油劑對W/O乳狀液穩定性影響研究

單秀華

驅油劑對W/O乳狀液穩定性影響研究

單秀華

（承德石油高等?？茖W校石油工程系，河北 承德 067000）

利用TURBISCAN穩定性分析儀測得的TSI值監測了驅油劑對W/O乳狀液穩定性的影響，實驗結果表明，隨著表面活性劑和聚合物濃度的增加，TSI值均降低，乳狀液穩定性增加；隨著堿濃度的增大，TSI值先降低后增大，體系穩定性先增強后變弱，當堿濃度為900 mg/L時，乳狀液穩定性最好。

W/O乳狀液；穩定性；TSI值

室內和礦產實踐表明三元復合驅比水驅提高采收率20%以上[1]。但由于驅油劑的注入，導致采油過程中采出液驅油劑含量較高，乳狀液體系較為穩定，給采出液處理帶來了較大的困難，成為限制三元復合驅發展的重要原因。因此，本文通過TURBISCAN穩定性分析儀測得了W/O乳狀液的TSI穩定性表征值，考察了聚合物、表面活性劑、堿對W/O乳狀液穩定性的影響，為后續采出液的處理提供一定理論基礎[2]。

1 實驗部分

1.1 實驗試劑

聚合物（HPAM，分子量1.76×107）；表面活性劑為石油磺酸鹽，有效含量為50%；堿：Na2CO3（分析純）；均為油田現場提供。

1.2 實驗方法

1.2.1 室內W/O乳狀液的配制

按照設計的濃度依次將表面活性劑、聚合物、堿溶解到配置好的模擬地層水中。將原油和含三元復合驅劑的模擬水溶液放入58 ℃的恒溫水浴中預熱10~15 min，然后按油水體積比7∶3加至廣口瓶中，使用乳化機在8 000 r/min、乳化12 min的條件下對油水相進行乳化，得到穩定的W/O原油乳狀液。實驗過程中，表面活性劑濃度為300 mg/L，聚合物濃度為300 mg/L，堿濃度為900 mg/L，固定其中兩種驅油劑濃度變動另外一種驅油劑濃度，考察濃度變化對W/O乳狀液穩定性的影響。

1.2.2 W/O乳狀液穩定性分析

原油W/O乳狀液是一個不透明的體系[3]，其透射率為0，故利用TURBISCAN 型分散穩定性分析儀將配置好的待測模擬W/O乳狀液裝在儀器自帶的試樣瓶中，探測其背散射光變化，由TURBISCAN Easysoft數據處理軟件對背散射光值進行處理，得到TSI，用來表征分散體系的穩定性。公式如下，TSI值越小，表明該體系越穩定。式中x是每分鐘測量的被散射光，x是x的平均值，是掃描次數。

2 實驗結果

2.1 表面活性劑濃度對W/O乳狀液穩定性的影響

表面活性劑濃度對三元復合驅模擬原油乳狀液穩定性的影響見圖1。

圖1 表面活性劑濃度對乳狀液穩定性的影響

由圖1可以看出隨著表面活性劑濃度的增大，TSI逐漸減小，表明表面活性劑的濃度越大，原油采出W/O乳狀液越穩定。表面活性劑對采出液穩定性的影響主要為降低油水界面張力，使得體系界面能降低，液珠間自發聚并的趨勢變緩，增加了乳狀液穩定性。

2.2 堿濃度對W/O乳狀液穩定性的影響

堿濃度對三元復合驅模擬原油乳狀液穩定性的影響見圖2。由圖2可以看出堿濃度小于900 mg/L時，隨著堿濃度的增加，TSI值減小，表明乳狀液的穩定性增強。當堿濃度大于900 mg/L時，TSI值逐漸增大，乳狀液的穩定性下降。當堿濃度較低時堿可與原油中的膠質、瀝青質發生反應生成具有表面活性的物質，降低油水界面張力，增加體系穩定性，但當堿濃度繼續增大時，體系離子濃度增加，油水界面雙電層受到壓縮，乳狀液間排斥力降低，增大了液珠聚并趨勢，體系穩定性降低。

圖2 堿濃度對乳狀液穩定性的影響

2.3 聚合物濃度對乳狀液穩定性的影響

聚合物濃度對三元復合驅模擬原油乳狀液穩定性的影響見圖3。由圖3可以看出隨著聚合物濃度的增大，TSI減小，表明聚合物有利于乳狀液的穩定。聚合物對于體系穩定性的影響主要為增加體系黏度，降低油水界面液膜排液時間，液膜強度增強，破裂速率降低，增加了乳狀液穩定性，體系穩定性增加。

圖3 聚合物濃度對乳狀液穩定性的影響

3 結 論

由實驗分析得，原油采出W/O乳狀液中聚合物、表面活性劑的存在均增加了體系TSI穩定性表征值，體系穩定性增加；當堿濃度低于900 mg/L時，隨著堿濃度的增大，TSI減小，體系穩定性增加，當堿濃度＞900 mg/L時，TSI增大，體系穩定性降低。通過實驗研究可為后續乳狀液破乳劑的篩選提供一定理論支撐。

[1] SHENG J J. A comprehensive review of alkaline- surfactant- polymer（ASP）flooding［J］.，2014，9 (4)：471-489.

[2] 賈振幅, 李早元, 鐘靜霞, 等. 無機鹽種類和濃度對疏水締合聚合物溶液黏度的影響[J]. 鉆井液與完井液, 2007, 24 (1): 55.

[3] 曹加花, 徐志成, 宮清濤, 等. 勝利油田純梁原油乳狀液穩定性研究[J]. 石油學報 (石油加工), 2016, 32 (5): 997-1004.

Study on the Influence of Oil Displacing Agent on the Stability of W/O Emulsion

（Department of Petroleum Engineering,Chengde Petroleum College, Hebei Chengde 067000, China）

The TSI value measured by TURBISCAN stability analyzer was used to monitor the influence of oil displacing agent on the stability of W/O emulsion. The experimental results showed that with the increase of surfactant and polymer concentration, TSI value decreased and emulsion stability increased. With the increase of alkali concentration, TSI value first decreased and then increased, and the system stability first increased and then decreased. When the alkali concentration was 900 mg/L, the emulsion had the best stability.

W/O emulsion; stability; TSI value

國家自然科學基金：51774309; 河北省高等學?？茖W技術研究2019年度青年基金項目：QN2018127。

2019-11-27

單秀華（1985-），女，講師，碩士，河北省承德市人，2012年碩士畢業于中國石油大學（華東）油氣田開發專業，研究方向：油田化學與提高采收率。。

翟克平（1988-），男，講師，碩士，主要從事油氣儲運地面工程方面的研究。

TE685.3

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1004-0935（2020）02-0122-02