祝東明 秦玉斌 姜力華(山東新港化工有限公司，山東 東營 257000)

0 引言

稠油也叫重油，是瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量較高、黏度較大的原油。稠油的黏度有的高達(dá)每秒幾百萬毫帕，流動(dòng)性差、黏稠度大，給開采造成了很難困難。因此對(duì)稠油的開采仍是不斷的研究課題，泡沫驅(qū)是近年提高采收率研究的重點(diǎn)，研究及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明泡沫具有高的波及效率、驅(qū)替效率，是提高稠油油藏采收率的有效方法。目前，國內(nèi)外針對(duì)于稠油泡沫驅(qū)油技術(shù)方面進(jìn)行了深入研究，針對(duì)這兩種油藏筆者研制篩選出一種驅(qū)油泡沫體系，由聚氧乙烯醚羧酸和鹽糖苷類聚合物復(fù)配而成，能夠有效的降低稠油黏度，提高稠油油藏采收率[1-7]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)用品

(1)實(shí)驗(yàn)原料。實(shí)驗(yàn)原料如表1 所示。

表1 實(shí)驗(yàn)原料表

(2)實(shí)驗(yàn)儀器。電子天平：測(cè)量范圍0～220g，精度0.01g；巖心滲透率測(cè)試儀：驅(qū)替壓力：40MPa，壓力測(cè)試精度：0.1%F-S；改進(jìn)羅氏米爾泡沫測(cè)定儀；烘箱：室溫300℃，誤差±2℃；高溫老化罐：50mL；恒溫震蕩水浴器：室溫100℃，溫度誤差±0.1℃，震蕩頻率：0Hz-300Hz；玻璃管：Ф15mm×500mm。

1.2 性能評(píng)價(jià)

(1)泡沫體積及半衰期的測(cè)定。稱取泡沫驅(qū)油劑約3g(精確至0.01g)，用區(qū)塊地層水配置成1000mL 0.4%的水溶液，將水溶液放入50℃的恒溫水浴中陳化20min。將泡沫儀溫度調(diào)制50℃，將溶液沿內(nèi)壁倒入夾套量筒至50mL 標(biāo)線，不使在表面形成泡沫，用500mL 的量筒量取500mL 的溶液倒入分液漏斗中，緩慢進(jìn)行操作，以免生成泡沫，然后打開分液漏斗開關(guān)，使溶液不斷流下，待溶液滴完后記錄泡沫體積，然后每30s 記錄一次泡沫體積，然后泡沫體積減到初始體積的一半時(shí)所對(duì)應(yīng)的時(shí)間即為泡沫半衰期。重復(fù)以上試驗(yàn)兩到三次，每次試驗(yàn)前用試液沖洗管壁。

(2)阻力因子及殘存阻力因子的測(cè)定。將粒度為0.3～0.6mm的石英砂裝入填砂管，填砂管接入流程，控制回壓，用柱塞泵以一定的流速向砂管內(nèi)注水，測(cè)定基礎(chǔ)壓差，以相同的流速注入泡沫溶液，測(cè)定封堵壓差，封堵壓差與水驅(qū)基礎(chǔ)壓差之比為阻力因子。注入泡沫后，再以相同的流速注水，注水1PV 后的水驅(qū)壓差與水驅(qū)基礎(chǔ)壓差之比為殘存阻力因子。水驅(qū)壓差測(cè)定結(jié)束后，控制柱塞泵排量為0.2mL，關(guān)閉模擬鹽水高壓容器閥門，打開盛有原油的高壓容器閥門，將柱塞泵排除液體注入盛有原油的活塞容器，將原油驅(qū)至模型，直到模型出口不再出水為止?？刂浦门帕繛?.6mL/min，關(guān)閉原油高壓容器閥門，打開盛有模擬鹽水的高壓容器閥門，將柱塞泵排除液體注入盛有模擬鹽水的活塞容器，將模擬驅(qū)至模型，直到模型出口不再出水為止。將泡沫驅(qū)油劑溶液通過六同閥驅(qū)至模型；打開氮?dú)馄块y門，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥?？刂频?dú)鈮毫ι愿哂诹鞒腆w系壓力；控制氣體質(zhì)量流量計(jì)s氮?dú)饬髁繛?0mL/min，氮?dú)馀c泡沫驅(qū)油劑溶液在流通閥混合形成泡沫，隨著泡沫的注入，體系壓力不斷增大，根據(jù)體系壓力及時(shí)調(diào)節(jié)氣體流量，使氣液比維持在1:2 不變，連續(xù)注入泡沫直到壓差穩(wěn)定，即為泡沫驅(qū)壓差ΔPC。殘存阻力因子按式(1)計(jì)算：

式中：RC為殘存阻力因子；ΔPC為殘余條件下泡沫驅(qū)壓差(MPa)；ΔPw為水驅(qū)壓差(MPa)。

(3)抗吸附性測(cè)定。將粒徑范圍在0.3～0.6mm 的石英砂用蒸餾水清洗干凈并在105℃下烘干，在500mL 的膠塞小口瓶中放入100g 上述石英砂，精確到0.01g，加入300g1.2.1 中配置的驅(qū)油劑溶液，精確值0.01g，使固液比為1:3，蓋緊塞子，用手搖勻，豎放于恒溫水浴鄭黨奇中，震蕩頻率快為每分鐘120 次，在70℃下往復(fù)震蕩24h。取出樣品，靜置2h 后，驅(qū)上層清液用羅氏米爾泡沫測(cè)定儀測(cè)定泡沫體積及泡沫半衰期。

(4)耐油性測(cè)定。用1 份原油和2 份煤油配制成油溶液，在羅氏米爾泡沫測(cè)定儀的刻度量管中注入45mL1.2.1 所配的溶液，再注入5mL 原油在上部，然后用泡沫儀的滴液管吸入500mL 1.2.1的所配溶液，用羅氏米爾泡沫測(cè)定儀測(cè)定溶液的泡沫體積和泡沫半衰期。

(5)耐溫性。將1.2.1 所配的溶液裝入高溫老化罐中在250℃條件下恒溫72h，取出降至室溫，然后用1.2.1 的方法測(cè)試泡沫體積及半衰期。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 泡沫體積及半衰期

在驅(qū)油劑濃度為0.4%的條件下，做三組平行實(shí)驗(yàn)，驅(qū)油劑的發(fā)泡體積隨時(shí)間的變化關(guān)系，測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

圖1 泡沫體積隨時(shí)間變化關(guān)系

由圖1可知，該泡沫驅(qū)油體系的起泡體積隨時(shí)間逐漸遞減，發(fā)泡體積能達(dá)到600mL，半衰期能穩(wěn)定在180s 左右，并且重復(fù)誤差在±20mL 和±5s 左右，均能滿足稠油油藏驅(qū)油用泡沫劑技術(shù)指標(biāo)。

2.2 阻力因子及殘損阻力因子

在驅(qū)油劑濃度為0.4%的濃度下，做三組平行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2 所示。

表2 阻力因及殘存阻力因子測(cè)量值

阻力因子和殘存阻力因子是泡沫驅(qū)油劑的一向重要技術(shù)指標(biāo)，其值大小是對(duì)泡沫封堵能力的直接體現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該驅(qū)油體系的阻力因子及殘存阻力因子均能滿足稠油油藏驅(qū)油用泡沫劑技術(shù)指標(biāo)，并且誤差在±1.2%左右，重復(fù)性較好。

2.3 耐溫性能

在驅(qū)油劑濃度為0.4%，250℃的條件下恒溫72h，取出降至室溫做三組平行實(shí)驗(yàn)，驅(qū)油劑的發(fā)泡體積隨時(shí)間的變化關(guān)系，測(cè)試結(jié)果見圖2。

圖2 耐溫后泡沫體積隨時(shí)間變化關(guān)系

耐溫性能是考察泡沫驅(qū)油劑在地層溫度下穩(wěn)定性的重要指標(biāo)，耐溫性能如果不符合要求則無法發(fā)揮泡沫的驅(qū)油效率，由圖可知，耐溫后的泡沫發(fā)泡體積能達(dá)到450mL 左右，半衰期均大于120s，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該驅(qū)油體系耐溫性能均能滿足稠油油藏驅(qū)油用泡沫劑技術(shù)指標(biāo)，并且誤差在±1.1%左右，重復(fù)性較好。

2.4 抗吸附性

在泡沫驅(qū)油劑濃度為0.4%，溫度為70℃的條件下，震蕩24h后取出，做三組平行實(shí)驗(yàn)，驅(qū)油劑的發(fā)泡體積隨時(shí)間的變化關(guān)系，測(cè)試結(jié)果如圖3 所示。

吸附性能是表明該泡沫驅(qū)油劑分子在巖石空隙介質(zhì)之間的相互作用，造成表面活性劑濃度下降，影響驅(qū)油體系的效能，由圖可知，吸附后的泡沫發(fā)泡體積能達(dá)到430mL 左右，半衰期能穩(wěn)定在110s 以上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該驅(qū)油體系耐溫性能均能滿足稠油油藏驅(qū)油用泡沫劑技術(shù)指標(biāo)，并且誤差在±1.2%左右，重復(fù)性較好。

圖3 吸附后后泡沫體積隨時(shí)間變化關(guān)系

2.5 耐油性(油敏試驗(yàn))

在泡沫驅(qū)油劑濃度為0.4%的條件下，做三組平行實(shí)驗(yàn)，驅(qū)油劑的發(fā)泡體積隨時(shí)間的變化關(guān)系，測(cè)試結(jié)果如圖4 所示。

圖4 耐油后泡沫體積隨時(shí)間變化關(guān)系

泡沫驅(qū)油劑的耐油性決定了泡沫的巖石孔隙封堵性能，是影響原油開采量的關(guān)鍵，由圖可知，耐油后的泡沫發(fā)泡體積能達(dá)到190mL 左右，半衰期能穩(wěn)定在90s 以上，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該驅(qū)油體系耐油性能均能滿足稠油油藏驅(qū)油用泡沫劑技術(shù)指標(biāo)，并且誤差在±1.3%左右，重復(fù)性較好。

3 結(jié)語

該泡沫驅(qū)油體系針對(duì)超稠油(黏度大于50000mPa·s)表現(xiàn)出優(yōu)異的泡沫性能及半衰期，在關(guān)鍵指標(biāo)如阻力因子及殘存阻力因子，吸附性能，耐溫性能，耐油性能等均能滿足稠油油藏驅(qū)油用泡沫的技術(shù)要求。