低渗透油藏驱油用表面活性剂SAS体系及性能评价

曹涛 （中石油长庆油田分公司第十二采油厂，陕西 西安710200）

表面活性剂驱油技术是提高采收率的重要技术手段。2011年针对长庆王窑加密区长6油藏特征，研发了性能优异的新型双子表面活性剂，并进行了现场试验，表面活性剂驱油提高采收率技术在王窑加密区长6油藏具有较好的适应性，但双子表面活性剂的成本较高，限制了其在适应性油藏的大规模应用。表面活性剂复配是利用已工业化原料，通过协同效应降低界面张力，研发过程快速、简单，并且存在原料来源广、成本低的优点［1，2］。因此，在前期调研的基础上，结合长庆油田实际技术需求，笔者研发了一种表面活性剂复配体系SAS，满足了低渗透油田提高采收率技术需要。

1 试验部分

1.1 仪器及材料

1）仪器 SVT20旋转滴超低界面张力仪（德国dataphysics公司）、模拟地层驱替系统（美国CoreLab岩心公司）、低渗岩心饱和装置、孔渗联测装置（中国石油大学石仪公司）。

2）材料 SAS体系（实验室自制）、王窑加密区长6油藏脱水原油、长6油藏天然岩心（王21－05井，岩心尺寸为∅2.514cm×6.63cm；柳检75－61井，岩心尺寸为∅2.514cm×6.87cm）、注入水（水质分析见表1）、长6油藏地层水（水质分析见表2）。

表1 王窑加密区注入水水质分析

1.2 油水界面张力测试

用SVT20旋转滴超低界面张力仪测定表面活性剂驱油体系与原油间的界面张力。测定温度为55℃，转速为5000r／min，平衡时间为90～150min。

表2 王窑加密区长6油藏地层水分析

1.3 吸附性能评价方法

1）吸附稳定性的测定 按照质量比6∶1将浓度为0.4%的SAS溶液与岩屑进行混合，在55℃水浴恒温振荡机中连续振荡5d，测试不同时间点的油水界面张力。

2）吸附量的测定 按液砂质量比7∶1将不同浓度表面活性剂溶液与岩屑加入具塞量筒中，在55℃烘箱中放置24h后，用分光光度法测定吸附后溶液浓度的变化。

1.4 表面活性剂驱油效率评价方法

参照“驱油用石油磺酸盐性能测定方法”（SY／T 5908－94）中驱油效率评价方法，首先用模拟地层水测岩心水相渗透率；然后饱和配制模拟油，老化24h；接着用注入水进行驱油试验，当驱出液的含水率达98%时，停止水驱，记录水驱试验的驱油效率；最后改用表面活性剂驱油，直至驱出液的含水达98%以上为止，记录表面活性剂的驱油效率。

2 SAS体系性能评价

称取30g聚乙二醇辛基苯基醚、15g十二烷基苯磺酸钠、10g有机溶剂乙醇，加入到45g自来水水中，搅拌到混合液体透明为止，即得100g表面活性剂SAS体系。

2.1 SAS体系降低油水界面张力的测试

用矿化度为50000mg／L的水配制SAS溶液，在55℃恒温条件下，测试油水界面张力，结果如图1所示。由图1可以看出，SAS的质量分数在0.05%～0.4%的范围内，长6脱水原油的油水界面张力可快速达到超低（10－3mN／m），界面性能优异。

2.2 热稳定性评价

用地层水配制不同质量分数的SAS驱油体系，55℃下测定不同老化时间的油水界面张力，结果如图2所示。由图2可知，随着老化时间的延长，油水界面张力变化不大，均能达到10－3mN／m。说明SAS体系热稳定性较好，注入地层后化学性质稳定，可以起到较好的驱油作用。

图1 不同质量分数下SAS体系水溶液的界面张力

2.3 静态吸附性能评价

1）吸附对界面张力的影响 选择3种不同的表面活性剂，配制质量分数为0.4%的表面活性剂溶液，测试不同吸附次数后界面张力，如图3所示。由图3可以看出，SAS体系在吸附11次后界面张力仍然超低（小于10－2mN／m），与重烷基苯磺酸钠强碱三元体系吸附性能相当，抗吸附性能优异。

2）吸附量的测定 由于SAS体系存在紫外吸收的特点，因此采用紫外分光光度法测定表面活性剂浓度。首先配制不同表面活性剂浓度标准溶液，绘制标准曲线，然后测定不同浓度下的吸收量，结果如图4所示。不同浓度下的SAS体系吸附损耗量均低于5mg／g，这是由于在SAS体系稀溶液中含有乙醇，低级醇可以促使表面活性剂分子亲油基定向聚结，取向排列，使体系的临界胶束浓度cmc值降低，单个分子状态的表面活性剂浓度减小，所以吸附量减小［3，4］。在地层运移过程中，该体系可以保持较高的抗吸附性能，能长期保持低界面张力。

图2 SAS体系界面张力老化稳定性

图3 吸附次数对表面活性剂界面张力的影响

图4 SAS体系的质量分数与吸附量的关系（55℃）

2.4 天然岩心驱油试验

取王21－05井、柳检75－61井天然岩心进行驱油效率评价，评价结果如表3所示。SAS体系在水驱基础上分别提高采收率4.5%、5.54%。相比水驱，SAS体系可以进一步提高驱油效果，这是因为SAS体系具有优越的乳化性能，在驱替过程中不易于粘附在储层岩石上，提高表面活性剂的波及系数，起到提高采收率的作用。

表3 岩心参数及驱油效果

3 结论

1）SAS体系界面性能优异，在0.05%～0.4%较宽浓度范围内可使油水界面张力达到超低（10－3mN／m），具有较强的耐稀释性，适应于含水饱和度高的油藏。

2）SAS体系具有较好的热稳定性，在地层中能长期保持低界面张力，能够起到较好的驱油作用。

3）SAS体系静态吸附11次后界面张力仍然超低（小于10－2mN／m），且吸附损耗量低于5mg／g，表现出良好的抗吸附性能。

4）SAS体系在水驱基础上分别提高采收率4.5%、5.54%，有效提高驱油效果，满足低渗透油田提高采收率技术需要。

［1］郭东红，辛浩川，崔晓东，等 .ROS驱油表面活性剂在高温高盐油藏中的应用 ［J］.精细石油化工，2008，25（5）：9～11.

［2］李华斌 .低渗透油藏低张力驱油条件及技术 ［M］.北京：科学出版社，2010.

［3］戚晶晶，李炜，蒋建中，等 .阴离子／两性表面活性剂在大庆油砂／水界面的混合吸附滞留研究 ［J］.江南大学学报（自然科学版），2012，11（5）：597～602.

［4］于丽，孙焕泉，肖建洪，等 .羧酸盐类Gemini表面活性剂二元复合驱配方的研究 ［J］.油气地质与采收率，2008，15（6）：59～62.