3模擬實驗及結果分析

為了更好地對比驗證3種驅油劑的適用性，開展了靜態(tài)滲析及動態(tài)模擬驅油實驗，不考慮巖石礦物及孔喉結構對其帶來的影響，均采用統一規(guī)格巖心。

3.1靜態(tài)滲吸實驗

將巖心在110℃下烘干，稱重；將飽和好油的巖心置于阿莫特密封瓶（Amott cell瓶）中，分別加入試樣溶液（CAO、CCAO或FHQ-I的標準溶液）至略超過Amott cell瓶的最低刻度處，在25℃環(huán)境中，觀察并記錄其出油體積，通過計算得到的結果見表5，同時觀察不同時間飽和巖心滲吸出的原油形態(tài)（如圖3所示）。

3.1.1靜態(tài)滲吸結果分析

通過對靜態(tài)滲吸效果的跟蹤發(fā)現，CAO和CCAO對中黏度原油表現出較好的滲吸效果，分別析出0.55ml（其中2/3為乳狀液，實際含油約有0.14ml）和0.30ml（均為純油）。原因是CAO和CCAO含有單萜萜類化合物C，它具有與油相中重質組分相溶的特性，提升了低滲巖心中黏原油流動；同時，CCAO因添加了CDEA其最佳析出原油為0.30ml，且產出的原油幾乎沒有油水過渡層，而CAO的出油量（含油水過渡層）達到0.55ml約是CCAO的2倍，但實際純油量只有0.14ml，僅約為CCAO的一半。

FHQ-I全程沒有原油產出，但溶液顏色變黃，說明其也能進入巖心中。先進入巖心的FHQ-I驅油劑與原油高度乳化，此時油多水少，黏度較大，同時FHQ-I界面張力達到10^-2mN/m，此時巖心中的毛管力降低過多，不足以啟動低滲巖心中黏度較高的乳化原油，僅析出其中少量的輕組分。由于空間位阻效應，FHQ-I難以大量進入巖心，達不到高的水油比，黏度難以降低，不利于后續(xù)原油滲吸。

從以上分析來看，降黏增滲型驅油劑（CCAO和CAO）在靜態(tài)滲吸過程中通過降低原油黏度，提高了巖心原油的流動性及滲吸能力，其中CCAO滿足中黏原油滲吸驅油要求，靜態(tài)洗油率達到15.27%，且析出的原油不乳化，在實際生產過程中無需后續(xù)的破乳處理。

3.2物理模擬驅油實驗

將3塊巖心抽真空后，飽和原油，根據飽和油的體積計算巖心孔隙度；將飽和好油的巖心在地層溫度下恒溫放置48h；使用標準鹽水進行水驅油，采出液含水率達到98%以上時停止，然后在地層溫度（30℃）下分別使用配制的CAO、CCAO和FHQ-I繼續(xù)以0.5PV的體積驅油，接著水驅直至含水率達到98%，計算出油體積，記錄驅替過程中壓力變化及采出液中的含油量，計算各階段采收率，結果見表6，驅替實驗流程如圖4所示。

3.2.1動態(tài)驅油實驗結果分析

由表6結果分析，3種驅油劑均具有降低注水壓力、提高注水驅油效率的性能。注水壓力分別降低了0.60MPa/m、0.50MPa/m和0.58MPa/m；采收率分別提高了13.2%、8.7%和10.5%。其中CCAO效果最佳，注水壓力降低0.60MPa/m，提高采收率13.2%。

3.3無因次滲吸時間數模分析

為研究黏度及界面張力對滲析采出程度的影響，引用MA等推導出的公式（1），式中同時考慮了親水系統和滲吸親油系統的無因次滲吸時間。

式中：Rr為相對滲吸采出程度。

結合式（1）和式（2）對實驗結果進行評價。從數模中可以看出，注入的驅替液黏度與地層水接近（1.0~1.2 mPa·s），因此發(fā)生滲吸時，原油黏度是油水間流度比的決定性因素，目標區(qū)塊原油黏度mu0為27 mPa·s，顯著大于常規(guī)低滲油藏原油黏度（通常約為2mPa·s）。FHQ-I驅油時不能降低原油黏度，同時界面張力低，相對應的tD較小，相對滲吸采出程度Rr低；而CCAO能大幅度降低原油黏度至接近地層水黏度，同時界面張力較FHQ-I大1個數量級，能夠極大改善中黏原油的滲吸能力，其相對應的tD較大，相對滲吸采出程度Rr高。

與前面的實驗結果對照，3種滲吸驅油劑的靜態(tài)滲析采出程度與其降黏能力正好一致；且CCAO界面張力1.72times10^-1mN/m為10^-1級，CAO界面張力1.13times10^0mN/m為10^0級，相同采出程度對比時，CAO的采出速度更快，僅2天即達到其滲析采油量的極限，而CCAO需5天才能達到極限，但采出程度高出1倍，符合數模預測結果。

高滲油藏依據毛細管理論Ca=muomega/sigma，毛細管數越高，即流體黏度和驅替速度越高，界面張力越低，采出程度越高；而低滲中黏物模驅油實驗中，由于額外增加了驅替壓力，無論哪種驅油劑都能顯著提高水驅油效果。在現場生產過程中，油藏內部的折算注水驅動壓力梯度為0.01~0.14MPa/m，遠遠達不到實驗時的驅替壓力。這也很好地解釋了靜態(tài)滲吸時FHQ-I驅油劑不出油，即靜態(tài)滲吸時毛管力不足以啟動低滲巖心中黏度較高的乳化原油，CCAO和CAO降黏增滲類驅油劑物理模擬驅油實驗時提高水驅油效率與靜態(tài)滲吸采出原油比例基本一致，適合于低滲中黏原油類儲層提高注水效果。

4結論

1.單萜萜類非超低降黏增滲驅油劑（CAO和CCAO）和低界面張力驅油劑（FHQ-I），界面張力分別達到10^0、10^-1和10^-2這3個數量級。其中CAO和CCAO的降黏率與水油比成正比，而FHQ-I的降黏率隨水油比增加先增加，在水油比達到30%～40%（反向點區(qū)間）以后開始降低。CAO和CCAO破乳均較快，半小時內即可破乳，且CCAO的破乳率更高，CAO由于部分乳化原油懸浮或吸附其中不能完全破乳；而FHQ-I形成的原油乳液穩(wěn)定，恒溫7天仍未能自發(fā)破乳。

2.靜態(tài)滲吸實驗發(fā)現，CCAO、CAO和FHQ-I滲吸洗油率分別為15.27%、7.32%和0%。其中，CAO洗出含少量原油的中間乳化層，與洗出的上層原油體積相當，CCAO幾乎沒有油水過渡層，說明優(yōu)化后的CCAO具有非常好的滲吸效果；而FHQ-I乳化能力強，表現為原位乳化的原油吸附在巖心表面無法脫離出來。動態(tài)物理模擬實驗顯示了3種驅油劑的動態(tài)采油效率，其中CCAO的采油效率最高，提高水驅采收率13.2%。

3.通過無因次滲吸時間數模、靜態(tài)滲吸和動態(tài)驅油實驗分析可知，低滲中黏原油油藏驅油首先要考慮降黏，提高基質中原油的滲吸能力，同時界面張力不宜過低，應通過增加滲吸能力進而提高采出程度。

綜上研究，在低滲透油田中黏原油開發(fā)過程中，考慮到原油的動、靜態(tài)滲吸驅油及采出后原油破乳的現實情況，優(yōu)化后的單萜萜類CCAO非超低界面張力降黏增滲驅油劑具有瓦解原油中增黏因子（膠質、瀝青質）的吸附和聚集，顯著降低地層原油黏度的特點，符合數模預測結果，很好地滿足了“低滲中黏原油”區(qū)塊三次采油提高采收率的要求。