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單萜萜類驅(qū)油劑界面張力、配伍性、降黏效果及破乳效果測試與篩選（二）
來源：《非常規(guī)油氣》 瀏覽 577 次 發(fā)布時間:2025-11-28
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
ZNN-D6B六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，青島恒泰機(jī)電設(shè)備有限公司；dIFT雙通道動態(tài)界面張力儀，芬蘭Kibron公司；XSY-3高溫高壓相對滲透率系統(tǒng)，南通華興石油儀器有限公司。
1.3 驅(qū)油劑的制備
準(zhǔn)備3份500ml的去離子水或自來水，分別加入基礎(chǔ)驅(qū)油劑SS、單萜萜C0.5g和CDEA2.5g，在30℃條件下攪拌均勻，得到乳白色不透明的單萜萜類非超低界面張力驅(qū)油劑（CCAO）；加入基礎(chǔ)驅(qū)油劑SS和單萜萜C0.5g等，在30℃條件攪拌均勻，得到透明的單萜萜類非超低界面張力驅(qū)油劑（CAO）；加入FHQ-I 2.5g，在30℃條件攪拌均勻，得到透明的低界面張力FHQ-I驅(qū)油劑。
2 驅(qū)油劑性能評價(jià)
2.1 界面張力評價(jià)
將配制好的CAO、CCAO和FHQ-I溶液在25℃條件下，以標(biāo)準(zhǔn)煤油作為低密度相，按照石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T53702018《表面及界面張力測定方法》測定其界面張力值，連續(xù)測量3次并取其平均值，結(jié)果見表1。界面張力測試條件為T=25℃，15000mg/L標(biāo)準(zhǔn)模擬地層水。
| 驅(qū)油劑名稱 | 外觀 | pH值（0.5%水溶液） | 界面張力（25℃）/（mN/m） |
|---|---|---|---|
| CAO | 透明均勻液體 | 7.5 | 1.1300 |
| CCAO | 乳白色均勻液 | 7.8 | 0.1722 |
| FHQ-I | 透明均勻液體 | 7.2 | 0.0195 |
由表1的結(jié)果可知，CAO界面張力最大，CCAO和FHQ-I依次降低1個數(shù)量級。在CAO中加入CDEA復(fù)配成CCAO后，復(fù)合驅(qū)油劑界面張力由1.13mN/m下降至1.72×10^-1mN/m，下降了1個數(shù)量級，說明添加的CDEA產(chǎn)生了正向作用。
2.2 配伍性評價(jià)
將CAO、CCAO和FHQ-I分別與模擬地層水按一定比例混合，設(shè)置的比例為2:8、4:6、6:4和8:2，觀察其配伍情況，結(jié)果見表2。從表2可以看出，3種復(fù)合驅(qū)油劑與地層水在多種混合比例下均保持均勻無沉淀，說明配伍性良好，可以進(jìn)一步對其進(jìn)行評價(jià)。
表2 不同復(fù)合驅(qū)油劑的配伍性| 驅(qū)油劑名稱 | 外觀 | 與地層水配伍比例 | 配伍效果 |
|---|---|---|---|
| CAO | 透明均勻液體 | 2:8 | 均勻無沉淀 |
| CAO | 透明均勻液體 | 4:6 | 均勻無沉淀 |
| CAO | 透明均勻液體 | 6:4 | 均勻無沉淀 |
| CAO | 透明均勻液體 | 8:2 | 均勻無沉淀 |
| CCAO | 乳白色均勻液體 | 2:8 | 均勻無沉淀 |
| CCAO | 乳白色均勻液體 | 4:6 | 均勻無沉淀 |
| CCAO | 乳白色均勻液體 | 6:4 | 均勻無沉淀 |
| CCAO | 乳白色均勻液體 | 8:2 | 均勻無沉淀 |
| FHQ-I | 透明均勻液體 | 2:8 | 均勻無沉淀 |
| FHQ-I | 透明均勻液體 | 4:6 | 均勻無沉淀 |
| FHQ-I | 透明均勻液體 | 6:4 | 均勻無沉淀 |
| FHQ-I | 透明均勻液體 | 8:2 | 均勻無沉淀 |
2.3 降黏效果評價(jià)
將CAO、CCAO和FHQ-I分別與現(xiàn)場采集的黏度約為27mPa·s的原油進(jìn)行混合，配置成200ml混合溶液，用六速旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)在200r/min的條件下，對水油比分別為20%、30%、50%和80%的混合溶液的黏度進(jìn)行測量，結(jié)果如表3和圖1所示。
表3 不同水油比下混合溶液的黏度| 驅(qū)油劑名稱 | 混合溶液黏度/（mPa·s）（25℃，200r/min，區(qū)塊原油黏度27mPa·s） | |||
|---|---|---|---|---|
| 水油比20% | 水油比30% | 水油比50% | 水油比80% | |
| CAO | 11.0 | 3.5 | 2.5 | 1.5 |
| CCAO | 5.1 | 4.2 | 2.5 | 2.0 |
| FHQ-I | 30.0 | 43.0 | 11.0 | 2.0 |
由表3和圖1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，CAO和CCAO降黏效果隨驅(qū)油劑溶液比例的上升而提高，降黏效果與界面張力成正比；FHQ-I驅(qū)油劑降黏效果隨驅(qū)油劑比例的上升先降后升，水油比為30%～40%時出現(xiàn)反向點(diǎn)，黏度達(dá)到最高后開始下降。
這也解釋了在實(shí)踐中，部分使用超低界面張力滲吸劑的區(qū)塊，由于注入的滲吸劑與地層中原油的水油比過低，使得地層流體形成油包水，乳液黏度上升，滲透率下降，原油難以從孔隙中流出，導(dǎo)致采收率未能提升甚至還有下降。而非超低界面驅(qū)油劑不存在這樣的問題，隨著水油比的上升，黏度不斷下降，水油比20%時流體黏度即可降低到5mPa·s，達(dá)到低黏原油范疇；當(dāng)水油比達(dá)到50%以上后，黏度降至2.5mPa·s，CAO和CCAO降黏率均達(dá)到90%以上，水油比達(dá)到80%時，CAO和CCAO降黏率分別達(dá)到94.45%和92.59%，原油黏度達(dá)到接近地層水的黏度（1.0～1.2mPa·s）。
2.4 破乳效果評價(jià)
取一定量的CAO、CCAO或FHQ-I以及約35%的原油分別和65%的模擬地層水置于500ml燒杯中，將燒杯放入30℃六速攪拌器中，以200r/min的速度恒溫?cái)嚢?0min，使其完全乳化，破乳效果如圖2所示。
將混合好的乳化原油，在模擬井場儲油罐常見的破乳條件（30℃）下恒溫靜置，自然沉降，記錄破乳時間t和破乳后水線刻度。按照破乳率=破乳后水溶液體積（V1）/油水初始體積（V0），計(jì)算破乳率，結(jié)果見表4。
表4 不同復(fù)合驅(qū)油劑的破乳時間和破乳率
| 驅(qū)油劑名稱 | 乳化程度 | 破乳時間 | 破乳率/% |
|---|---|---|---|
| CAO | 完全乳化 | 0.5h | 85 |
| CCAO | 完全乳化 | 0.3h | 98 |
| FHQ-I | 完全乳化 | 7天幾乎未破乳 | 0 |
從表4可以看出，3種復(fù)合驅(qū)油劑均能夠?qū)⒃腿榛?，但在破乳階段，CAO和CCAO能夠正常破乳，而FHQ-I放置7天仍未破乳，其中CCAO的破乳率最高，達(dá)到約98%。同時，通過圖2可以看到，CAO水中懸浮少量乳化原油液珠，進(jìn)一步說明了其未完全破乳；而CCAO水中幾乎無懸浮液珠，說明其破乳效率高；FHQ-I中未見到水層，符合原油在低界面張力影響下，降低油水界面張力形成穩(wěn)定乳液，無法自行破乳，如果破乳必須在后期加入對應(yīng)的破乳劑或其他技術(shù)手段，這給產(chǎn)出液油水分離等增加了難度，而非超低表面活性類驅(qū)油劑則不存在此類問題。