一種應用于新疆油田高礦化度回注水的二元驅油體系

研究背景

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

實驗儀器

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

實驗結果與討論

KPS和KYPAM質量濃度對二元復合驅油體系界面張力的影響

表面活性劑質量濃度對二元驅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，二元驅油體系界面張力性能較好，KPS含量在0.05%～0.50%（w）范圍內二元驅油體系都可以達到超低界面張力（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分子開始在溶液內部發生自聚，疏水基朝內聚集形成內核，親水基朝外與水接觸形成外殼，最終形成膠團，使得水表面的 KPS 分子含量降低，導致油水界面張力的增大。從圖1（b）可看出，隨著KYPAM質量濃度的增加，二元驅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散的阻力，而且KYPAM的大分子基團會與 KPS小分子基團爭奪界面位置，影響了二元復合體系的界面張力。

現場應用試驗

在中國石油新疆油田分公司A井區開展高礦化度回注水二元驅試注試驗，注入聚合物的分子量為1.5×107、質量濃度為1800mg/L，KPS質量濃度為5000mg/L，設計單井配注量為25m3/d，于2019年12月7日開始注入，2020年11月5日結束注入，累計注入0.1PV，試注期間含水率由水驅末的96.6%（w）下降為86.5%（w），日產油由水驅末的6.0t增至的22.0t，累計產油4261t。中國石油新疆油田分公司A井區B油井日產油由試注前的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. 

結論

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

內容有刪減，可參考下原文，了解詳細信息。

[1]闕庭麗,關丹,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油體系研究[J].石油化工,2021,50(05):458-464.