一種復合表面活性劑驅油劑的性能評價

趙國翔，張 博，熊 煜

（1.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠，陜西西安 710000；2.中國石油長慶油田分公司第六采油廠，陜西西安 710000）

油田開采主要分為一次采油、二次采油和三次采油，三次采油是有效提高一次、二次采油后采油率的重要技術。油田中僅三分之一的原油采出于一次和二次采油，其余的三分之二則要通過三次采油技術進行開采。三次采油，主要通過添加一定量的聚合物，增加注水范圍以增加表面活性劑和堿等物質，并降低原油的黏度以改變界面力并調節底面的彈性。通過增加毛細管的數量，改變原油的用途、在水中的分散性、油流量的可變性，去提高原油的采收率。三次采油技術是提高我國原油采收率的主要措施之一，而表面活性劑驅油是三次采油的主要方法之一，表面活性劑驅油具有高效的采出率。它是一種具有很大發展潛力和廣泛應用的化學驅油劑。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

實驗所用復合表面活性劑驅油劑為16.67 %椰油酰胺丙基二甲胺+16.67 %十二烷基苯磺酸鈉+16.67 %OP-10+50 %聚丙烯酰胺。

實驗所用儀器為HH-2A 恒溫水浴鍋；BS124S 分析天平；QBZY-1 表面張儀；XZD-5 旋轉滴超低界面張力儀；NP-01F 專用巖心制作器；SY-0.5T 四柱壓力機；JJ-1 精密增利電動攪拌器。

1.2 實驗部分

1.2.1 表面張力 配制0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5 %的復合驅油劑水溶液，運用儀器進行表面張力的測定[1]。

1.2.2 界面張力 配制0.1 %、0.2 %、0.3 %、0.4 %、0.5%的復合驅油劑水溶液，測定其在40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃下與柴油的界面張力。

1.2.3 乳化性能 實驗采用25 mL 的具塞比色管，首先配制濃度為0.1 %～0.5 %的溶液，然后將不同濃度的復合驅油劑溶液與原油1：1 比例混合。上下用力振蕩10 下，放置在溫度為60 ℃的水浴鍋中用秒表測定2 h內的析水率。

1.2.4 靜態驅油實驗 取烘干后的鈣基膨潤土500 g與62.5 g 原油混合，保鮮膜封閉，室溫下老化24 h；取老化后的土8.00 g，在專用巖心制作器中壓餅并置于脫油儀中，加入配制的0.1 %～0.5 %濃度的復合表面活性劑驅油劑至同一刻度，放在恒溫水浴鍋中。直到靜態驅油量不再發生變化，讀取驅油格數，計算驅油率[2]。

2 結果與討論

2.1 不同濃度下的表面張力（見圖1）

由圖1 可知，該復合表面活性劑驅油劑表面張力最低為28.6 mN/m，隨著濃度的增加，表面張力減小，在0～0.1 %濃度區間下降趨勢最為明顯，這表明該濃度范圍表面張力受濃度的影響比較大[3，4]。隨著濃度的逐漸增加在0.1 %～0.5 %，表面張力逐漸平穩，在30 mN/m上下進行波動。

2.2 不同濃度、溫度下的界面張力（見圖2）

圖1 室溫下不同濃度的表面張力

圖3 不同濃度的復合驅油劑溶液60 ℃下的析水率

由圖2 可知，40 ℃時，隨著濃度的增加，界面張力呈現先增大后減小并趨于平穩的趨勢，用自來水配制的0.3 %的復合驅油劑水溶液在40 ℃下的界面張力最低為0.059 5 mN/m，達到10-2mN/m 級別。而在50 ℃、60 ℃、70 ℃和80 ℃下均呈現先減小后逐漸增大的趨勢，其界面張力最低分別為0.027 2 mN/m、0.014 mN/m、0.038 9 mN/m、0.027 1 mN/m，均達到10-2mN/m 級別[5]。

2.3 乳化性能評價（見圖3）

由圖3 可知，60 ℃下隨乳化時間的增加，復合驅油劑溶液與原油乳化后析水率隨之增加，在相同時間下，溶液濃度為0.5 %的乳化效果最好。該溫度下，0.4 %、0.5 %濃度的復配溶液乳化后均達到在2 h 內析水率不超過30 %的標準。

2.4 靜態驅油效果評價（見圖4）

由圖4 可知，該復合表面活性劑驅油劑在60 ℃可以將油驅出。并隨著濃度的上升，該表面活性劑驅油劑的靜態驅油率先增大后減小，在0.3 %濃度時達到最大值8.5 %。

圖4 不同濃度復合表面活性劑驅油劑60 ℃靜態驅油效果

3 結論

（1）表面張力實驗結果表明，該產品具有較好的穩定性，在較寬的活性劑濃度范圍內表面張力數值比較穩定。

（2）界面張力實驗中，三元復合體系與原油間界面張力達到10-2mN/m 數量級。

（3）乳化實驗中，在60 ℃下，復合驅油劑在0.4 %、0.5 %濃度下乳化均達到2 h 內析水率不超過30 %的標準，這表明效果較好。

（4）靜態驅油實驗中，該復合表面活性劑驅油劑在60 ℃可將油驅出并在濃度為0.3 %時，驅油率達到最大值8.5 %。