低渗透油藏高浓度表面活性剂体系降压增注试验研究

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1、低渗透油藏高浓度表面活性剂体系降压增注试验研究冯岸洲，张建强，蒋平，仉莉，张贵才，葛际江(中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛，266555)摘要：针对低渗透油藏注水井注入压力高的问题，开展了高浓度表面活性剂体系降压增注室内实验研究。以增溶量为指标，通过微乳液配制方法，对阴离子和两性表面活性剂进行了筛选和配方优化，得到一种降压效果好的体系：13．3％表面活性剂HEX+2．23％正丙醇+4．47％正丁醇，其增溶量达0.66g／g。该体系耐盐性能良好，在1～200g／L含盐量范围内均能形成水外相微乳液。该体系的矿场岩心驱替实验结果表明：注入的7.5PV浓表面活性剂体系在岩心中与残余

2、油形成水外相微乳液，降低水驱注入压力35％以上；浓度和注入段塞大小对降压增注效果的影响结果表明：该体系注入浓度为100g/L、注入段塞1PV时便有很好的降压效果。图8表4参8关键词：低渗透油藏；表面活性剂；降压增注；微乳液；复配体系中图分类号：TE357.46：TE39文献标识码：A低渗透油藏储层渗透率低，孔隙度小，水驱残余油饱和度高，水相相对渗透率小，加之近井地带由水质问题导致的储层污染等都使得吸水能力变差，注水压力递增[1]。这将会加大地层配注系统的负荷，增加注水能耗，同时长期高压注水易导致套管损坏。截止2008年底，我国已探明的低渗透油田地质储量为141×108t，占全部探明地

3、质储量的49．2％[2]。因此，低渗油田的开发成为了目前石油工业面临的重要问题。目前低渗透油田增注措施主要有酸化、压裂和补孔等，但都存在有效期短的不足[3]。表面活性剂体系能够改善油水渗流特性，增大两相共渗区，特别是高浓度的表面活性剂体系，在近井地带遇油形成微乳液，增溶残余油，提高水相渗透率，是降压增注的有效方法。本文针对胜利油区渤南油田低渗透油藏进行了高浓度表面活性剂体系降压增注室内研究，以增溶量为指标构建了具有较强增溶能力的体系，并进行了室内驱替实验。1实验部分1.1实验材料与仪器阴离子表面活性剂KAS、两性表面活性剂HEX、阴离子表面活性剂OTC和两性表面活性剂BET，均为实验

4、室自制，有效含量为33％；乙醇、正丙醇、异丙醇和正丁醇，均为分析纯，由国药集团提供。驱替用油为胜利渤南原油与直馏柴油以1:2比例混合的模拟油，黏度(70℃)为2.6mPa．s；驱替用水为胜利油田渤南模拟地层水，矿化度为10392mg/L，离子质量浓度(单位：m/L)为：Mg2+37，SO42-148，Na++K+3700，Cl-3631，CO32-673，HCO3-2203，pH值8.6。．主要仪器：HW-300型恒温驱替装置(江苏海安石油科技有限公司)，PM-400型电子天平(瑞士METRLER公司)，NDJ-7型旋转式黏度计(上海天平仪器厂)，SHB-3型循环水式真空泵(郑州长城

5、科工贸有限公司)等。1.2实验方法1.2.1增溶量测定将10g降压增注剂体系置于20毫升具塞刻度量筒中，向量筒中缓慢滴加柴油(每次滴加量0.05g左右，不能大于0.1g)，塞紧并摇匀后放于70％水浴锅中静置15min，观察是否澄清。若澄清，继续滴加柴油直至出现浑浊、分层、半透明等现象，终止滴加。记录滴加油的总量，计算增溶量。1.2.2最佳含盐量确定分别用不同浓度NaCl溶液配制表面活性剂体系，取10mL表面活性剂溶液于20毫升具塞刻度量，筒中，滴加直馏柴油至20毫升的刻度线，塞零摇匀后静置于70℃水浴锅中。24小时后观察，判断所形成的微乳的类型(水外相、油外相或中相)，记录分界面所指

6、示的刻度位置，确定最佳含盐量。1.3岩心驱替实验岩心驱替步骤如下：①抽真空，饱和地层水，测孔隙体积；②岩心饱和油后静置老化24小时；③用模拟地层水以0.1ml/min流量驱替岩心，同时记录驱替压力。直至水驱压力值稳定不再变化；④以0．1mL/min流量注入降压增注剂，记录驱替压力，注人体积510PV；⑤后续水驱，注人流量不变，记录驱替压力，直至驱替压力不再发生变化为止。2结果与讨论。2.1降压增注剂体系构建2.1.1单一表面活性剂筛选在不同温度(30～90℃)下，分别测定四种单一表面活性剂的增溶量，配液用水为20g/L的NaCl溶液，表面活性剂质量分数为10％，结果见图1。可以看出，

7、四种单一表面活性剂的增溶量都很低。2.1.2助剂对表面活性剂增溶量的影响(1)单一助剂在质量分数为10％的表面活性剂溶液中分别加入5％的乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇，70℃下测定体系的增溶性能，结果见表1。可以看出，加入助剂后，除KAS外，其他3种表面活性剂的增溶效果都有了一定提高。说明助剂醇在微乳液的形成中起了重要作用：一方面，加入的助剂与表面活性剂在界面上同时吸附，使得油水界面张力大幅度降低，甚至降至超低；另一方面，助剂的加入降低了界面的刚性，增加界面