孤岛稠油对泡沫剂性能影响研究

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1、孤岛稠油对泡沫剂性能影响研究赵燕1李伟2（1.中国石油大学胜利学院油气工程学院，山东东营257000)（2.中石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营257015）摘要：由于蒸汽驱过程中存在汽窜，导致波及效率差，而高温泡沫剂辅助蒸汽驱，可以明显改善蒸汽的波及状况，提高波及系数和扫油效率。为了更好的研究泡沫剂辅助蒸汽驱驱油机理，通过室内实验装置模拟了胜利孤岛稠油对泡沫剂性能的影响，研究表明，稠油及其不同馏分及组分均会使泡沫剂泡沫性能下降，但是轻组分对泡沫性能的影响大于重组分，稠油四组分中，沥青质的影响最大，胶质次之。说明泡沫剂在稠油中较稀油中能发挥更大的作用。关键词

2、：稠油、泡沫、四组分、起泡性、稳定性0引言稠油蒸汽驱热力采油过程中，由于地层非均质等影响，导致蒸汽驱波及效率差，近年来，蒸汽驱中使用泡沫剂控制汽窜得到应用[1-6]，高温泡沫剂不仅可以比较明显地改善流度比，降低气相流度及相对渗透率，提高波及系数和扫油效率，而且不会给油层带来永久性伤害，该技术在胜利孤岛现场试验中获得成功[7-8]。笔者通过室内实验，测试了孤岛稠油及其不同馏分及组分对高温泡沫剂DHF-1的起泡性和稳定性的影响，以期为稠油油藏泡沫剂辅助蒸汽驱的开发提供依据。1实验准备实验设备包括TX-500C旋转滴界面张力仪、JZHY-180型界面张力仪、罗氏泡沫仪、H

3、P4194A型阻抗/增益/相位测试仪、光学显微镜、恒温箱、分析天平、实验玻璃仪器等。实验用水：胜利油田孤岛采油厂中二北Ng5地层水，矿化度5260mg/L，水型为NaHCO3。实验用油：胜利油田孤岛采油厂中二北Ng5地层原油，密度0.98g/cm3，50℃下粘度为6500mPa.s，与地层水界面张力20mN/m。泡沫剂：阴离子表面活性剂DHF-1，300℃，72小时老化后，起泡体积≥120ml，半衰期≥40min，300℃，饱和水条件下阻力因子≥40，残余油条件下阻力因子≥20。2原油对泡沫性能的影响用地层水配制0.5%的泡沫剂溶液，按泡沫剂溶液质量的20%、25%

4、、30%、40%、50%的比例加入孤岛脱水原油，65℃下搅拌法测其泡沫性能，实验结果图1看出，原油质量分数小于30%，对泡沫体系发泡性能、半衰期影响不大，大于30%后，原油的作用会使泡沫剂的发泡能力及稳定能力下降。图1原油加量对泡沫剂性能的影响原油降低泡沫剂的发泡能力，其原因是由于油水界面张力远小于气水界面张力。当油水界面与气水界面在油层中共存时，界面能按自动趋于减小的规律变化。泡沫剂将大量地由气水界面转移到油水界面，泡沫由于失去了活性剂膜的保护作用而自行破裂。原油对泡沫稳定性的破坏是通过油滴在泡膜表面铺展或者以油珠形式进入泡膜实现的。油珠进入泡膜有两种存在状态：乳

5、化油和溶解油，一般以溶解油存在的量很少，大部分以乳化油形式存在。当乳化油珠足够小时，会被泡沫溶液吸入，在泡沫表面铺展，对泡沫性质产生剧烈影响，导致泡沫崩溃，泡沫稳定性下降。3稠油轻重组分对泡沫性能的影响对孤岛原油蒸馏，将其分为大于360℃的重组分和小于360℃的轻组分，用地层水配制0.5%的泡沫剂溶液，分别将轻、重组分，按泡沫剂溶液的10%、15%、20%、25%、30%、50%的比例加入泡沫体系，65℃下搅拌法测其泡沫性能，实验数据见图2、图3。。结果表明:随着轻、重组分质量分数的增加，轻组分降低泡沫剂发泡性能作用较为明显，而重组分反而起到促进泡沫剂发泡性能的作用

6、;轻、重组分均降低泡沫稳定性，轻组分的影响大于重组分。图2轻、重组分对泡沫剂发泡性能的影响图3轻、重组分对泡沫剂稳定性的影响轻组分对泡沫剂气泡性能及稳定性影响大，其原因主要是轻组分主要以小分子化合物为主，其芳烃含量较少，饱和烃含量多，分子极性较小，亲油性强，亲油基与表面活性剂分子相互作用，使表活剂失活，气泡性能和稳定性下降。重组分中含有部分稠环芳烃等大分子化合物，极性较大，与表面活性剂分子极性基团协同作用，使发泡性增强，重组分对泡沫体系的发泡能力具有促进作用。3稠油四组分对泡沫性能影响考察3.1孤岛稠油四组分分析对孤岛原油进行四组分分离，分离出胶质、沥青质、饱和分、

7、芳香分，四组分含量见表1。表1孤岛稠油四组分含量数据四组分沥青质胶质芳香烃饱和烃含量/%30.45%28.46%21.97%19.12%3.2稠油四组分对泡沫性能影响用地层水配制0.5%的泡沫剂溶液，按泡沫剂溶液质量的10%、15%、20%、25%、30%的比例分别加入胶质、沥青质、饱和分、芳香分，65℃下搅拌法测其泡沫性能，实验数据见表2。结果表明:随着组分质量分数的增加，四种组分均降低泡沫剂的发泡体积，降低幅度较小；四组分均降低泡沫的稳定性，其中沥青质影响最大，其次是胶质、饱和烃，芳香烃影响最小。表2稠油四组分不同含量对泡沫性能的影响组分含量/%发泡体积/m