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1、孤島稠油對(duì)泡沫劑性能影響研究趙燕1李偉2（1.中國(guó)石油大學(xué)勝利學(xué)院油氣工程學(xué)院，山東東營(yíng)257000)（2.中石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院，山東東營(yíng)257015）摘要：由于蒸汽驅(qū)過程中存在汽竄，導(dǎo)致波及效率差，而高溫泡沫劑輔助蒸汽驅(qū)，可以明顯改善蒸汽的波及狀況，提高波及系數(shù)和掃油效率。為了更好的研究泡沫劑輔助蒸汽驅(qū)驅(qū)油機(jī)理，通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)裝置模擬了勝利孤島稠油對(duì)泡沫劑性能的影響，研究表明，稠油及其不同餾分及組分均會(huì)使泡沫劑泡沫性能下降，但是輕組分對(duì)泡沫性能的影響大于重組分，稠油四組分中，瀝青質(zhì)的影響最大，膠質(zhì)次之。說明泡沫劑在稠油中較稀油中能發(fā)揮更大的作用。關(guān)鍵詞
2、：稠油、泡沫、四組分、起泡性、穩(wěn)定性0引言稠油蒸汽驅(qū)熱力采油過程中，由于地層非均質(zhì)等影響，導(dǎo)致蒸汽驅(qū)波及效率差，近年來，蒸汽驅(qū)中使用泡沫劑控制汽竄得到應(yīng)用[1-6]，高溫泡沫劑不僅可以比較明顯地改善流度比，降低氣相流度及相對(duì)滲透率，提高波及系數(shù)和掃油效率，而且不會(huì)給油層帶來永久性傷害，該技術(shù)在勝利孤島現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中獲得成功[7-8]。筆者通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了孤島稠油及其不同餾分及組分對(duì)高溫泡沫劑DHF-1的起泡性和穩(wěn)定性的影響，以期為稠油油藏泡沫劑輔助蒸汽驅(qū)的開發(fā)提供依據(jù)。1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括TX-500C旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀、JZHY-180型界面張力儀、羅氏泡沫儀、H
3、P4194A型阻抗/增益/相位測(cè)試儀、光學(xué)顯微鏡、恒溫箱、分析天平、實(shí)驗(yàn)玻璃儀器等。實(shí)驗(yàn)用水：勝利油田孤島采油廠中二北Ng5地層水，礦化度5260mg/L，水型為NaHCO3。實(shí)驗(yàn)用油：勝利油田孤島采油廠中二北Ng5地層原油，密度0.98g/cm3，50℃下粘度為6500mPa.s，與地層水界面張力20mN/m。泡沫劑：陰離子表面活性劑DHF-1，300℃，72小時(shí)老化后，起泡體積≥120ml，半衰期≥40min，300℃，飽和水條件下阻力因子≥40，殘余油條件下阻力因子≥20。2原油對(duì)泡沫性能的影響用地層水配制0.5%的泡沫劑溶液，按泡沫劑溶液質(zhì)量的20%、25%
4、、30%、40%、50%的比例加入孤島脫水原油，65℃下攪拌法測(cè)其泡沫性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖1看出，原油質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于30%，對(duì)泡沫體系發(fā)泡性能、半衰期影響不大，大于30%后，原油的作用會(huì)使泡沫劑的發(fā)泡能力及穩(wěn)定能力下降。圖1原油加量對(duì)泡沫劑性能的影響原油降低泡沫劑的發(fā)泡能力，其原因是由于油水界面張力遠(yuǎn)小于氣水界面張力。當(dāng)油水界面與氣水界面在油層中共存時(shí)，界面能按自動(dòng)趨于減小的規(guī)律變化。泡沫劑將大量地由氣水界面轉(zhuǎn)移到油水界面，泡沫由于失去了活性劑膜的保護(hù)作用而自行破裂。原油對(duì)泡沫穩(wěn)定性的破壞是通過油滴在泡膜表面鋪展或者以油珠形式進(jìn)入泡膜實(shí)現(xiàn)的。油珠進(jìn)入泡膜有兩種存在狀態(tài)：乳
5、化油和溶解油，一般以溶解油存在的量很少，大部分以乳化油形式存在。當(dāng)乳化油珠足夠小時(shí)，會(huì)被泡沫溶液吸入，在泡沫表面鋪展，對(duì)泡沫性質(zhì)產(chǎn)生劇烈影響，導(dǎo)致泡沫崩潰，泡沫穩(wěn)定性下降。3稠油輕重組分對(duì)泡沫性能的影響對(duì)孤島原油蒸餾，將其分為大于360℃的重組分和小于360℃的輕組分，用地層水配制0.5%的泡沫劑溶液，分別將輕、重組分，按泡沫劑溶液的10%、15%、20%、25%、30%、50%的比例加入泡沫體系，65℃下攪拌法測(cè)其泡沫性能，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見圖2、圖3。。結(jié)果表明:隨著輕、重組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，輕組分降低泡沫劑發(fā)泡性能作用較為明顯，而重組分反而起到促進(jìn)泡沫劑發(fā)泡性能的作用
6、;輕、重組分均降低泡沫穩(wěn)定性，輕組分的影響大于重組分。圖2輕、重組分對(duì)泡沫劑發(fā)泡性能的影響圖3輕、重組分對(duì)泡沫劑穩(wěn)定性的影響輕組分對(duì)泡沫劑氣泡性能及穩(wěn)定性影響大，其原因主要是輕組分主要以小分子化合物為主，其芳烴含量較少，飽和烴含量多，分子極性較小，親油性強(qiáng)，親油基與表面活性劑分子相互作用，使表活劑失活，氣泡性能和穩(wěn)定性下降。重組分中含有部分稠環(huán)芳烴等大分子化合物，極性較大，與表面活性劑分子極性基團(tuán)協(xié)同作用，使發(fā)泡性增強(qiáng)，重組分對(duì)泡沫體系的發(fā)泡能力具有促進(jìn)作用。3稠油四組分對(duì)泡沫性能影響考察3.1孤島稠油四組分分析對(duì)孤島原油進(jìn)行四組分分離，分離出膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、飽和分、
7、芳香分，四組分含量見表1。表1孤島稠油四組分含量數(shù)據(jù)四組分瀝青質(zhì)膠質(zhì)芳香烴飽和烴含量/%30.45%28.46%21.97%19.12%3.2稠油四組分對(duì)泡沫性能影響用地層水配制0.5%的泡沫劑溶液，按泡沫劑溶液質(zhì)量的10%、15%、20%、25%、30%的比例分別加入膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、飽和分、芳香分，65℃下攪拌法測(cè)其泡沫性能，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。結(jié)果表明:隨著組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，四種組分均降低泡沫劑的發(fā)泡體積，降低幅度較小；四組分均降低泡沫的穩(wěn)定性，其中瀝青質(zhì)影響最大，其次是膠質(zhì)、飽和烴，芳香烴影響最小。表2稠油四組分不同含量對(duì)泡沫性能的影響組分含量/%發(fā)泡體積/m
