薛龍龍，楊昌華，王佳俊，路盼盼，徐 敏

（西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院，陜西西安 710065）

隨著地質(zhì)研究的進(jìn)行，油層中的含水量不斷上升，解決含水上升快、采收率低的問(wèn)題[1，2]，是目前改善油田開(kāi)發(fā)效果的關(guān)鍵。而生物表面活性劑是具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的兩親性化合物，驅(qū)油效率較化學(xué)表面活性劑高3 倍以上。國(guó)內(nèi)外一些研究學(xué)者對(duì)于生物表面活性劑提高原油采收率也做了大量研究，宋一帆[3]論述了脂肽類(lèi)生物表面活性劑適應(yīng)于高溫油藏提高采收率，具有降低流體表面張力、乳化、降低原油黏度的作用；Gudina[4]分離純化發(fā)酵液中的鼠李糖脂，提高23.0%的原油采收率；洪玲等[5]通過(guò)室內(nèi)驅(qū)油模擬實(shí)驗(yàn)，經(jīng)微生物驅(qū)替段塞作用后，采收率平均可提高15.3%；鄭江鵬等[6]通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬，利用“鼠李糖脂-碳酸鈉”復(fù)合驅(qū)替，提高26.2%的原油采收率；施寒清等[7]運(yùn)用30 cm方巖心進(jìn)行驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明采油工藝影響驅(qū)油效果，地下厭氧發(fā)酵法只能提高采收率2.83%。為了提高原油采收率，本文主要是通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)分析SSE-1生物表面活性劑的黏度、pH、表面張力及驅(qū)油程度對(duì)提高原油采收率方面的影響，為現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施提供依據(jù)指導(dǎo)。

1 生物驅(qū)油劑的性能評(píng)價(jià)

1.1 黏度測(cè)定

SSE-1 生物驅(qū)油劑的黏溫關(guān)系實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表1、圖1）。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：隨著溫度的升高，驅(qū)油劑黏度先逐漸降低后又增加，曲線(xiàn)呈V 字型，在測(cè)量溫度范圍內(nèi)，溫度45 ℃時(shí)，黏度最低。

表1 SSE-1 生物驅(qū)油劑黏度隨溫度的變化

圖1 SSE-1 生物驅(qū)油劑黏度隨溫度變化曲線(xiàn)

1.2 pH 值測(cè)定

SSE-1 生物驅(qū)油劑pH 值的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表2）。不同編號(hào)（配方）的SSE-1，其pH 值不同，均屬于酸性-弱酸性。

表2 SSE-1 生物驅(qū)油劑pH 值

1.3 表面張力

實(shí)驗(yàn)用水：去離子水。用去離子水配制不同濃度的驅(qū)油劑，‰。

實(shí)驗(yàn)溫度：室溫（23 ℃）。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：SSE-1 生物驅(qū)油劑表面張力與濃度的關(guān)系（見(jiàn)圖2），由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，隨著SSE-1 濃度的增加，表面張力在減小，濃度大于100 mg/L 后，表面張力減小幅度較小，該樣品的臨界膠束濃度為100 mg/L。

圖2 驅(qū)油劑SSE-1 表面張力隨濃度變化曲線(xiàn)

2 生物驅(qū)油劑的驅(qū)油實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)條件

2.1.1 實(shí)驗(yàn)用水 模擬地層水：實(shí)驗(yàn)用48 000 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)鹽水作為模擬地層水。注入水：長(zhǎng)慶油田采油二廠(chǎng)西峰西一注水站注入水，礦化度1 102.30 mg/L，水型為NaHCO3型。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)用油 模擬油：由煤油、原油、變壓器油配成，黏度1.672 mPa·s，密度0.807 g/cm3。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)溫度 溫度50 ℃。

2.1.4 實(shí)驗(yàn)巖心 人造巖心，天然巖心。部分巖心實(shí)物（見(jiàn)圖3）。

圖3 部分巖心實(shí)物圖

2.1.5 實(shí)驗(yàn)耗材 生物驅(qū)油劑SSE-1。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）把已經(jīng)測(cè)定滲透率的巖心抽真空后飽和模擬地層水，稱(chēng)飽和水后巖心的質(zhì)量，測(cè)飽和水密度，計(jì)算巖心空隙體積、孔隙度。

（2）用模擬地層水測(cè)定巖心的滲透率。

（3）在恒溫箱內(nèi)，油驅(qū)水，流量由小到大，每個(gè)流量驅(qū)至不出水為止，建立束縛水。

（4）以一定的速度用注入水驅(qū)油，記錄不同時(shí)刻驅(qū)出液的總體積、油的體積，實(shí)驗(yàn)過(guò)程始終保持圍壓大于巖心兩端壓差2.0～5 MPa。

（5）驅(qū)至不同含水率時(shí)，以一定的速度注入不同PV 的驅(qū)油劑溶液，然后水驅(qū)至不出油為止。

（6）計(jì)算水驅(qū)驅(qū)油效率和驅(qū)油劑溶液的驅(qū)油效率。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與評(píng)價(jià)

2.3.1 實(shí)驗(yàn)用巖心 實(shí)驗(yàn)共準(zhǔn)備巖心15 只，使用巖心13 只，其中人工巖心10 只，天然巖心3 只，巖心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表3）。

表3 巖心基本數(shù)據(jù)表

2.3.2 水驅(qū)至殘余油 共進(jìn)行了2 只天然巖心2 個(gè)濃度SSE-1 驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)，SSE-1 對(duì)驅(qū)油效率影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表4、圖4）。由表4、圖4 可以看出，注入SSE-1 生物驅(qū)油劑后，兩塊巖心的驅(qū)油效率增加4.3%～11.1%。

表4 SSE-1 驅(qū)油劑驅(qū)油效率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖4 SSE-1 對(duì)驅(qū)油效率及壓力影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.3.3 水驅(qū)至含水85% 共進(jìn)行了5 只人工巖心1 只天然巖心3 個(gè)濃度兩個(gè)注入量（0.5 PV、1 PV）SSE-1驅(qū)油效率實(shí)驗(yàn)，驅(qū)油劑對(duì)驅(qū)油效率影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見(jiàn)表5、圖5）。

圖5 SSE-1 對(duì)驅(qū)油效率影響實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)

從表5、圖5 可以看出：

表5 SSE-1 生物驅(qū)油劑驅(qū)油效率的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

（1）在水驅(qū)至含水85%，濃度對(duì)驅(qū)油效率有影響，濃度越大，驅(qū)油效率越高（濃度1.0‰的SSE-1 驅(qū)油效率比濃度0.5‰驅(qū)油效率高4.9%）。

（2）注入量對(duì)驅(qū)油效率影響不大，注入0.5 PV、1 PV 與間歇注0.3 PV 驅(qū)油效率增加接近。

（3）1 只天然巖心的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與人工巖心的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差較大，天然巖心驅(qū)油效率增加小得多，原因是該巖心本身存在微裂縫，驅(qū)油效率本身比人工巖心低，該試劑在微裂縫發(fā)育的地層不如孔隙型地層效果好。

3 結(jié)論

通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)驅(qū)油劑進(jìn)行了常規(guī)性能和驅(qū)油效率評(píng)價(jià)，認(rèn)識(shí)如下：

（1）SSE-1 外觀乳白色黏稠液體，屬于弱酸性，其黏度隨溫度的升高降低，然后又升高，呈V 字型，具有低表、界面張力。

（2）本階段完成13 個(gè)巖心樣的生物驅(qū)油劑驅(qū)油實(shí)驗(yàn)，其中人造巖心10 塊、天然巖心3 塊；結(jié)論一致，都能起到很好驅(qū)油效果。

（3）SSE-1 生物驅(qū)油劑在極低的注入濃度下就能達(dá)到很好的驅(qū)油效果，經(jīng)濟(jì)效益非常好。