大港油田三元復合體系色譜分離作用實驗研究

陳瑜芳張祖峰

（1.中油大港油田采油工藝研究院 天津 大港 300280）

（2.中油大港油田第六采油廠 天津 大港 061100）

在礦場試驗及室內流動性實驗過程中發現，三元復合體系在通過地層的過程中出出現一定程度的色譜分離現象，這是混合體系在多孔介質中流動時的一種特性，其程度主要受到競爭吸附、多路徑運移以及滯留損失等因素的影響，并導致體系中的各組分在多孔介質中移動時相互分離，最終影響組分間的協同效應，導致采收率降低。因此，研究三元復合體系在地層中是否發生色譜分離，及色譜分離的程度已成為判斷體系驅油效果的重要指標。

一、實驗準備及實驗步驟

1.實驗材料

（1）堿為大港油田提供的N a2CO3，純度為分析純；（2）表面活性劑為大港油田提供的石油磺酸鹽，固含量為40%；（3）聚合物為大港油田提供1600萬分子量聚合物，固含量為90%；（4）實驗巖心采用2.2 cm×2.2 cm×120 cm的天然環氧樹脂澆筑巖心，有效滲透率為500×10-3μ m2。（5）弱堿三元復合體系配制方式為污水配制，污水稀釋。

2.實驗方案

以[1.2 wt%(N a2CO3)+0.3 wt%(S)+2200 mg/L(P)]的弱堿三元復合體系0.6PV通過天然巖心，建立出口端采出液各組分突破時間以及無因次濃度與注入P V數之間的關系。

3.實驗步驟

（1）弱堿三元復合體系配制以及巖心模型的制備；（2）在常溫下對巖心進行抽真空處理，并使用模擬地層水飽和巖心，測定巖心孔隙體積；（3）在恒溫45℃下，注入弱堿三元復合體系0.5PV；（4）進行后續水驅，使用污水水驅至模型出口流出液中弱堿三元復合體系各組分的濃度等于或接近于0時為止；（5）對出口端采出液進行分析，得到采出液各組分濃度的變化，最終得出采出液各組分的突破時間以及無因次等濃距。

4.組份濃度監測方法

（1）堿：使用酸堿滴定法；（2）聚合物：使用淀粉-碘化鎘比色法；（3）表面活性劑：使用兩項滴定法。其中，指示劑使用T B、MB以及水的混合液。

二、實驗結果及分析

弱堿三元復合體系色譜分離實驗結果如以下所示

表1 化學劑在巖心中的突破時間和等濃聚

0.370.58 0.59 0.36 0.95 1.22

圖1 天然巖心對接模型采出液中各組分濃度變化

通過以上實驗數據認為：

（1）在三種化學劑當中，聚合物首先被檢測到，即最早突破，表面活性劑以及弱堿隨后幾乎在同一時間突破

（2）采出液當中各個化學劑組分相對濃度變化曲線所圍面積差異較大，聚合物相對濃度變化曲線所圍成的面積最大，堿圍成的面積略小于聚合物，表面活性劑所圍成的面積最小。

（3）采出液中個化學劑組分相對濃度C/CO的極值差異較大，聚合物的相對濃度極值最大，為0.252，其次為堿，相對濃度極值為0.2，表面活性劑相對濃度極值最小，僅為0.044，并且2中化學劑相對濃度極值出現的時間分別為0.72PV、1.25PV、1.5PV，表明配制好的弱堿三元復合體系在注入巖心模型之后其組分濃度出現了很大的變化。

（4）在天然巖心人造模型中，各組分化學劑之間的等濃距為WA-P小于WA-S小于WS-P，表明弱堿三元復合體系各組分化學劑之間色譜分離的程度以聚合物和表面活性劑之間的分離現象最為嚴重，聚合物與堿之間的分離現象最小，說明弱堿三元復合體系的色譜分離現象為主要發生在表面活性劑和聚合物以及表面活性劑和堿之間的色譜分離，因此，研究如何降低弱堿三元復合體系中色譜分離的程度，起核心問題是如何能夠減小表面活性劑的損耗。

（5）大港油田由于孔隙結構的復雜性，在一定程度上也會增加色譜分離的程度

結論

（1）通過天然巖心拼接模型進行了弱堿三元復合體系色譜分離流動性室內實驗。實驗結果表明，聚合物的突破時間為0.37PV，堿的突破時間為0.58PV，表面活性劑的突破時間為0.59PV；

（2）體系各組分在流經巖心模型的過程中出現了一定程度的色譜分離現象，各組分化學劑之間的等濃距為WA-P小于WA-S小于WS-P，表明弱堿三元復合體系的色譜分離現象為主要發生在表面活性劑和聚合物以及表面活性劑和堿之間的色譜分離。