摘要：目的為改善渤海X油田注水開發(fā)效果，對該油田進行了驅油用超低界面張力表面活性劑研究。方法在分析油田原油飽和分和芳香分碳原子數(shù)分布基礎上，結合“相似相溶”原理和疏水端空間位置互補效應，對表面活性劑進行優(yōu)選和復配。結果從5種表面活性劑中優(yōu)選出了十六烷基二甲基甜菜堿和烷基糖苷APG1214兩種表面活性劑，二者按最佳質量比1∶2復配后可獲得超低界面張力表面活性劑。該表面活性劑在巖心中滯留損失率小，僅為11.2%;在質量分數(shù)為0.1%~0.3%時，原油的乳化和破乳率均高于90%;當質量分數(shù)為0.20%時，可在水驅基礎上提高原油采收率9.4%。結論復配表面活性劑降水增油效果明顯，可用于實現(xiàn)油田水驅后“挖潛提采”的目的。

X油田位于渤海南部海域，其主力含油層位膠結疏松，高孔高滲，平均孔隙度為31%，平均滲透率為2 715.5×10-3μm2，加之原油屬于常規(guī)稠油，黏度高，由此造成在注水開發(fā)過程中，水油流度比大，水波及區(qū)域內殘余油含量高，油田采出程度整體偏低，采出液含水率高。截至目前，該油田動用儲量采出程度為21%，采出液綜合含水率已達87%。

近年來，油田結合油藏及油藏流體特征進行了含聚驅油體系(包括聚合物驅、表面活性劑/聚合物二元復合驅等)研究與現(xiàn)場試驗。雖取得了一定的“控水增油”效果，但采出液油水乳化嚴重、破乳困難，使得該類驅油體系在海上油田的應用受到限制。表面活性劑驅作為一種水驅后大幅度提高原油采收率的重要技術手段，已在陸上油田大規(guī)模應用，但目前尚未見海上油田單一采用表面活性劑驅的相關報道。

從前期含聚驅油體系研究和現(xiàn)場試驗經(jīng)驗來看，X油田要取得單一表面活性劑驅的成功，表面活性劑需具有以下性能：①能將油水界面張力降至超低范圍(10-3mN/m)，從而實現(xiàn)殘余油的高效啟動；②在油藏中對原油具有良好的乳化性，從而改善原油的流動性；③乳化原油在地面具有良好的破乳性，能大幅度降低地面油水分離難度，節(jié)約成本。

在分析X油田原油飽和分和芳香分碳數(shù)分布的基礎上，通過表面活性劑的優(yōu)選及復配，得到了一種能將該油田油水界面張力降至超低的表面活性劑，評價了該表面活性劑的原油乳化及破乳性能、油藏滯留損失特性及提高采收率效果。

1實驗部分

1.1實驗材料及儀器

(1)主要材料。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉，成都科龍化工試劑廠生產(chǎn);十六烷基二甲基甜菜堿、烷基糖苷APG1214，臨沂綠森化工有限公司生產(chǎn)，上述藥品均為工業(yè)級。實驗用水為油田注入水，水質分析結果見表1;實驗用油為X油田原油，其基本物性見表2。

(2)主要儀器：自動旋轉滴界面張力儀TX-500C，芬蘭Kibron公司生產(chǎn);全自動表面張力儀，芬蘭Kibron公司生產(chǎn);氣相色譜-質譜聯(lián)用儀ISQ(GC-MS，美國Thermo Fisher生產(chǎn));多功能巖心驅替裝置，自制。

1.2實驗方法

1.2.1原油族組分碳數(shù)分布測定

采用GC-MS，測定原油飽和分和芳香分的碳數(shù)分布。

1.2.2油水界面張力測定

室溫下，用注入水配制質量分數(shù)為0.2%的表面活性劑溶液，在75℃、轉速為6 000 r/min下，用界面張力儀測定油水動態(tài)界面張力。

1.2.3乳化性測定

在室溫下，移取一定量的表面活性劑溶液于100 mL量筒中，然后向量筒中加入一定量的原油，油水體積比為3∶7。將長度為2.5 cm的A型磁力攪拌子放入量筒后，讀取油水刻度。將量筒放入75℃磁力攪拌水浴鍋中恒溫20 min，然后以200 r/min的速度攪拌5 min后，讀取乳化層刻度，記為V0，按式(1)計算乳化率。

乳化率=V0/油水總體積*100%(1)

1.2.4破乳性測定

在室溫下，移取一定量的表面活性劑溶液于100 mL量筒中，按照第1.2.3節(jié)所述方法進行乳化，然后在75℃下靜置10 min，讀取析水體積，記為V1，按式(2)計算破乳率。

破乳率=V1/水初始體積*100%(2)

1.2.5滯留損失量的測定

在75℃下，先用注入水飽和石英砂填制的巖心管(Ф2.5 cm×30 cm)，然后以0.2 mL/min的流量注入1 PV用注入水配制的質量分數(shù)為0.3%的表面活性劑溶液后，繼續(xù)以相同流量注水，并收集出口端液體。每收集1 PV液體測定一次表面張力，直至出口端所收集液體的表面張力與注入水表面張力一致。

將所收集液體的表面張力測定結果與表面活性劑質量分數(shù)-表面張力標準曲線比對，得出收集液體中表面活性劑的質量分數(shù)，按式(3)計算表面活性劑在巖心管中的滯留損失率。

式中：C為表面活性劑溶液初始質量分數(shù)，%;V為表面活性劑溶液注入體積，mL;Ci為第i次收集液體中表面活性劑的質量分數(shù)，%;Vi為第i次收集液體的體積，mL。

1.2.6注入?yún)?shù)研究

采用石英砂填制的巖心管(Ф2.5 cm×30 cm)，在油藏溫度(75℃)下，按照“飽和地層水-飽和原油”的順序造束縛水。以0.2 mL/min的流量注水，直至出口端液體含水率為98%時，以相同的流量注入0.3 PV表面活性劑溶液，然后繼續(xù)以相同的流量注水至出口端液體含水率為98%，記錄壓力和采收率變化。

超低界面張力復配表面活性劑用于渤海X油田水驅后的“挖潛提采”（一）

超低界面張力復配表面活性劑用于渤海X油田水驅后的“挖潛提采”（二）

超低界面張力復配表面活性劑用于渤海X油田水驅后的“挖潛提采”（三）