泡沫体系对鲁2块稠油的乳化性能研究

来源:用户上传      作者:

　　摘 要：由于泡沫驱具有很多优势与性能上的特点，比如原料来源范围广、制备过程难度系数不高和成本低等，所以在行业内备受关注。但却很少有关于泡沫体系对原有乳化作用的研究报道，本文笔者将围绕不同的泡沫体系，对乳化液、乳化原油粘度和底部水界面的张力影响规律进行探究，旨在进一步提升现场泡沫驱油的合理性。
　　关键词：泡沫驱油；鲁2区块；乳化性能
　　泡沫驱（foam flooding）是一种将泡沫作为驱油剂的驱油法，組成泡沫的主要成分为水、气和起泡剂，其中泡沫水可以选用盐水或者淡水，配泡沫的气体可以选用烟道气、氮气、天然气或者二氧化碳，表面活性剂是最常用于配泡沫的起泡剂[1]。应用较为广泛的起泡剂有聚氧乙烯烷基醇醚、烷基磺酸钠以及烷基苯磺酸钠等，与水相比，泡沫驱油剂的粘度肯定要大很大，所以在使用过程中会出现气阻效应，本身具有表面活性剂的起泡剂其驱油功能肯定比水高。
　　1 实验部分
　　1.1 实验材料和仪器
　　鲁2区块500MPa·s原油；起泡剂XHY-4Q1、XHY-4Q2、XHY-4Q3以及XHY-4Q4。实验温度70℃。
　　25mL比色管；Brookfield DV-Ⅲ布氏粘度计；Model 500型旋转滴界面张力仪以及恒温箱等。
　　1.2实验方法
　　①用鲁2地层水配制不同质量百分比浓度的起泡剂溶液分别称量10mL原油和10mL起泡剂溶液放入50mL的烧杯中，混合并搅拌均匀，然后倒入25mL的比色管中，测量乳化高度（油水在比色管中的总高度为8.50cm）；②将比色管静置于70℃的恒温烘箱中，放置30d后取出，测量乳化原油粘度；③测定乳化液（油）与底部水相的界面张力。
　　2 结果与讨论
　　2.1 乳化层高（厚）度
　　可以看出，在发泡剂浓度为0.01%～0.20%的范围内，发泡液对鲁2稠油，具有一定程度的乳化作用。乳化层厚度在1.0mm～1.9mm之间。此外，可以看出，随着起泡剂溶液浓度的增大，四种起泡剂的乳化高度呈现先增大后减小的趋势，当浓度增加到0.08%-0.1%时，乳化层高度达到最大。在同一浓度下，四种起泡剂中XHY-4Q4乳化层高度最大，XHY-4Q2乳化层高度最低，说明乳化剂的乳化能力强弱顺序为XHY-4Q4>XHY-4Q3>XHY-4Q1>XHY-4Q2。
　　2.2 乳化原油的粘度
　　在初始年度均为500MPa·s的情况下，发泡剂浓度在0.01%～0.2%范围内由低到高逐步增加，对上述4种原油乳化前及乳化后的表观粘度变化情况分析得知，四种起泡剂均有降低原油粘度的作用。其中，XHY-4Q2降低幅度最大，高达60%；XHY-4Q1降低幅度最小，但降低幅度仍然高达约40%。此外，对于同一种起泡剂来说，在浓度为0.01%～0.20%的范围内，随着起泡剂浓度的增加，其降低原油粘度的效果越明显。
　　2.3 乳化原油与地层水的界面张力
　　分析上述4种发泡剂（有效浓度为0.10%）与原油乳化后与地层水的瞬时动态界面张力可知，对于发泡剂XHY-4Q2及XHY-4Q4来说，乳化后的稠油与地层水的瞬时动态界面张力，可以降低到大幅度提高驱油效率的10-3
　　mN/m数量级的超低值。也就是说，鲁2泡沫驱为具有较高驱油效果的超低界面张力的高效泡沫驱。
　　3 结论以及泡沫驱发展前景
　　发泡剂对鲁2稠油具有较为理想的乳化作用。乳化后的稠油粘度的降低幅度在40%～60之间。乳化原油与地层水的瞬时动态界面张力，可以降低到可以大幅度提高驱油效率的10-3mN/m数量级的超低值。即鲁2泡沫驱为具有较高驱油效果的超低界面张力的高效泡沫驱。泡沫驱发展前景：尽管当前的泡沫驱发展得并不是很完善，还有很多问题与不足，取得的现场效果也不是特别理想，但泡沫驱同时具有其他流体不具备的多种性能，比如超强洗油能力、选择性封堵性和高封堵调剖作用。大量的现场试验效果证明了泡沫驱在实际应用中的可行性，所以泡沫驱可谓当前有很大前途和发展价值的全新采油技术，经过对关键技术的深入研究来尽可能的降低注气成本和化学剂用量，提高该技术的推广性和应用性[2]。泡沫驱采油技术的应用和推广对高含水油田和中度稠油水驱开发合理性和高效率提升有着非常重要的意义。
　　参考文献：
　　[1]尚丹森，侯吉瑞，马云飞.基于乳化性能设计的驱油用新型三元复合体系评价[J].西安石油大学学报（自然科学版），2018，v.33；No.170（3）：83-89.
　　[2]王燕.泡沫（乳化）沥青冷再生混合料的剪切性能[J].筑路机械与施工机械化，2017，34（9）：81-88.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14851464.htm