研究背景

二元復(fù)合驅(qū)體系在無堿條件下能使油水界面張力達(dá)到超低，且使油水體系產(chǎn)生適度乳化，新疆屬于淡水資源匱乏地區(qū)，將回注水應(yīng)用于二元復(fù)合驅(qū)配液不僅可以節(jié)省大量清水資源，而且可以減少回注水外排造成的環(huán)境污染。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，疏水締合聚合物KYPAM在回注水中具有良好的増黏性能、流變性能和驅(qū)油性能，中國石油新疆油田分公司研發(fā)的表面活性劑環(huán)烷基石油磺酸鹽（KPS）具有較好的降低油水界面張力的性能，優(yōu)選疏水締合聚合物KYPAM和表面活性劑 KPS組成二元驅(qū)油體系，應(yīng)用在中國石油新疆油田分公司二元復(fù)合驅(qū)中。

實驗儀器

油水界面張力測量使用德國KRUSS-GmbH公司SDT型旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀。

實驗結(jié)果與討論

KPS和KYPAM質(zhì)量濃度對二元復(fù)合驅(qū)油體系界面張力的影響

表面活性劑質(zhì)量濃度對二元驅(qū)油體系界面張力的影響見圖1。

Fig.1 In?uences of different concentrations of KPS and KYPAM on interfacial tension of binary 

liquids.Conditions：(a) KYPAM concentration is 1 800 mg/L；(b) KPS concentration is 0.5%(w).

從圖1（a）可看出，二元驅(qū)油體系界面張力性能較好，KPS含量在0.05%～0.50%（w）范圍內(nèi)二元驅(qū)油體系都可以達(dá)到超低界面張力（小于1×10-2 mN/m ），KPS含量大于0.5%（w）后界面張力上升。這是由于KPS含量過高時，KPS分子開始在溶液內(nèi)部發(fā)生自聚，疏水基朝內(nèi)聚集形成內(nèi)核，親水基朝外與水接觸形成外殼，最終形成膠團(tuán)，使得水表面的 KPS 分子含量降低，導(dǎo)致油水界面張力的增大。從圖1（b）可看出，隨著KYPAM質(zhì)量濃度的增加，二元驅(qū)油體系界面張力逐漸升高，這是因為KYPAM的加入，不僅增加了分子間擴(kuò)散的阻力，而且KYPAM的大分子基團(tuán)會與 KPS小分子基團(tuán)爭奪界面位置，影響了二元復(fù)合體系的界面張力。

現(xiàn)場應(yīng)用試驗

在中國石油新疆油田分公司A井區(qū)開展高礦化度回注水二元驅(qū)試注試驗，注入聚合物的分子量為1.5×107、質(zhì)量濃度為1800mg/L，KPS質(zhì)量濃度為5000mg/L，設(shè)計單井配注量為25m3/d，于2019年12月7日開始注入，2020年11月5日結(jié)束注入，累計注入0.1PV，試注期間含水率由水驅(qū)末的96.6%（w）下降為86.5%（w），日產(chǎn)油由水驅(qū)末的6.0t增至的22.0t，累計產(chǎn)油4261t。中國石油新疆油田分公司A井區(qū)B油井日產(chǎn)油由試注前的0.11t最升到7.38t，含水由試注前的99.8%（w）下降到76.6%（w）（如圖2所示），二元驅(qū)體系顯示出了良好的降水增油效果。

Fig.2 The oil production and water content changes of the injection test of well B in Xinjiang Oil?eld. 

結(jié)論

在KPS含量為0.05%～0.50%（w）時，二元驅(qū)油體系界面張力都可以達(dá)到超低。采用高礦化度回注水在中國石油新疆油田分公司A井區(qū)B油井開展試注試驗，二元驅(qū)體系顯示出了良好的降水增油效果。

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[1]闕庭麗,關(guān)丹,欒和鑫,焦秋菊,張國山,向小玲.新疆油田高礦化度回注水配制二元驅(qū)油體系研究[J].石油化工,2021,50(05):458-464.