溫度、礦化度對(duì)二元體系吸附性能的影響

郭淑鳳

（中國(guó)石化股份勝利油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，山東東營(yíng)　257015）

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溫度、礦化度對(duì)二元體系吸附性能的影響

郭淑鳳

（中國(guó)石化股份勝利油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，山東東營(yíng)257015）

摘要：以孤島中一區(qū)Ng3為目標(biāo)研究區(qū)塊，針對(duì)0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1、0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 %HPAM-1兩個(gè)體系開(kāi)展了不同礦化度、不同溫度下吸附前后界面張力試驗(yàn)。結(jié)果表明，礦化度對(duì)0.4 SLPS+0.15 %HPAM-1體系界面張力的影響大于溫度。溫度和礦化度對(duì)0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1體系界面張力的影響不大，在礦化度為5 000 mg/L～60 000 mg/L，該體系存在一個(gè)最佳含鹽量。不同礦化度下，兩體系吸附前后界面張力變化不大。關(guān)鍵詞：溫度；礦化度；化學(xué)驅(qū)；二元體系；吸附性能

在化學(xué)驅(qū)的研究和實(shí)施過(guò)程中，人們普遍關(guān)心和重視的一個(gè)現(xiàn)象就是驅(qū)油劑在油層中的損耗問(wèn)題，驅(qū)油劑損耗量的大小直接關(guān)系到化學(xué)驅(qū)的驅(qū)油效果和化學(xué)驅(qū)的經(jīng)濟(jì)成本，驅(qū)油劑的損耗也是影響化學(xué)驅(qū)成敗的關(guān)鍵因素之一。因此驅(qū)油劑的損耗現(xiàn)象研究一直是化學(xué)驅(qū)研究工作中的熱點(diǎn)。高振環(huán)等[1]測(cè)定了不同聚丙烯酞胺在大慶巖心上的靜態(tài)吸附量和滯留量。Mungan[2]、Smith[3]、Schamp等[4]詳細(xì)研究了不同類(lèi)型聚丙烯酞胺的靜態(tài)吸附。王寶瑜、曹緒龍等[5]研究了三元復(fù)合體系中驅(qū)油劑在勝利孤東油砂上的吸附損耗。但到目前為止以界面張力為指標(biāo)研究化學(xué)驅(qū)油體系吸附性能的文獻(xiàn)還未見(jiàn)報(bào)道。礦化度和溫度影響聚合物的構(gòu)象，進(jìn)而影響其本身的驅(qū)油性能，因此筆者針對(duì)不同的溫度、不同礦化度對(duì)化學(xué)驅(qū)油體系的吸附性能進(jìn)行了研究，為化學(xué)驅(qū)數(shù)值模擬提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以期指導(dǎo)高溫高鹽油藏驅(qū)油體系驅(qū)油機(jī)理的闡明，進(jìn)而指導(dǎo)適合高溫高鹽油藏驅(qū)油體系的研發(fā)。

1　試驗(yàn)部分

1.1試驗(yàn)試劑原油：孤島中一區(qū)Ng3區(qū)塊14-17井脫水原油。聚合物：HPAM-1，特性黏數(shù)為2 822 mL/g，水解度為24.4 %，山東東營(yíng)寶莫化工集團(tuán)生產(chǎn)。

表面活性劑：石油磺酸鹽（SLPS），活性物含量為36 %，勝利油田中勝環(huán)保有限公司生產(chǎn)；助劑：非離子型表面活性劑（P1709），勝利油田遠(yuǎn)大化工有限公司生產(chǎn)。

吸附劑：蒸餾水洗過(guò)的30～300目石英砂與黏土按一定比例混配。

試驗(yàn)用水：用蒸餾水配成的不同礦化度的鹽水。

1.2界面張力測(cè)定

動(dòng)態(tài)界面張力采用旋轉(zhuǎn)滴法測(cè)定，儀器為T(mén)X500C型全量程界面張力儀，界面張力數(shù)值30 min內(nèi)變化小于1 %時(shí)為動(dòng)態(tài)界面張力穩(wěn)態(tài)值。

1.3試驗(yàn)方法

將表面活性劑溶液以3：1的比例與試驗(yàn)砂混合。在目的溫度的水浴中振蕩24 h，取出后離心處理，測(cè)定表面活性劑吸附前后針對(duì)孤島中一區(qū)Ng3區(qū)塊14-17井脫水原油界面張力變化情況。

2　結(jié)果與討論

2.1 0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1體系界面張力變化情況（1）溫度對(duì)體系界面張力的影響（見(jiàn)圖1）。

圖1　單一體系界面張力曲線

由圖1可以看出，隨著溫度的升高，在礦化度為5 727 mg/L的水中體系的界面張力隨溫度的升高降低，礦化度升高后體系界面張力值隨溫度升高變化不大。

（2）礦化度對(duì)體系界面張力的影響（見(jiàn)圖2）。

圖2　單一體系界面張力曲線

由圖2可以看出，隨著礦化度的增大，同一溫度下體系的界面張力值升高。

（3）吸附前后體系界面張力的變化情況（見(jiàn)圖3，圖4，圖5，圖6）。

圖3　 5 727 mg/L下單一體系吸附前后界面張力曲線

由圖3可以看出，礦化度為5 727 mg/L時(shí)，體系吸附后界面張力增加，但增幅不大。

由圖4可以看出，礦化度為19 334 mg/L時(shí)，體系吸附后界面張力基本不變。

由圖5可以看出，礦化度為32 868 mg/L時(shí)，體系吸附后界面張力無(wú)明顯變化。

由圖6可以看出，礦化度為51 002 mg/L時(shí)，體系吸附后界面張力基本不變。

圖4　 19 334 mg/L下單一體系吸附前后界面張力曲線

圖5　 32 868 mg/L下單一體系吸附前后界面張力曲線

圖6　 51 002 mg/L下單一體系吸附前后界面張力曲線

2.2 0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1體系界面張力變化情況

（1）溫度對(duì)體系界面張力的影響（見(jiàn)圖7）。

圖7　體系界面張力曲線

由圖7可以看出，隨著溫度的升高，礦化度升高后體系界面張力值隨溫度升高變化不大。

（2）礦化度對(duì)體系界面張力的影響（見(jiàn)圖8）。

圖8　體系界面張力曲線

由圖8可知，在礦化度為5 000 mg/L～60 000 mg/L，該體系存在一個(gè)最佳含鹽量，隨著礦化度的增大（鈣鎂含量不變的情況下），同一溫度下體系的界面張力值變化不大，都能達(dá)到超低。

（3）吸附前后體系界面張力的變化情況（見(jiàn)圖9，圖10，圖11，圖12）。

圖9　 5 727 mg/L下體系吸附前后界面張力曲線

圖10　 19 334 mg/L下體系吸附前后界面張力曲線

圖11　 32 868 mg/L下吸附前后界面張力曲線

由圖9可以看出，礦化度為5 727 mg/L時(shí)，體系吸附后界面張力增加，但增幅不大。

由圖10可以看出，礦化度為19 334 mg/L時(shí)，體系吸附后界面張力增大，溫度越高增幅越大。

由圖11可以看出，礦化度為32 868 mg/L時(shí)，體系吸附前后界面張力略有增加。

圖12　 51 002 mg/L下體系吸附前后界面張力曲線

由圖12可以看出，礦化度為51 002 mg/L時(shí)，體系吸附前后界面張力略有增加。

3　結(jié)論

（1）對(duì)于0.4 %SLPS+0.15 %HPAM-1而言：①隨著溫度的升高，在礦化度為5 727 mg/L的水中0.4 % SLPS+0.15 %HPAM-1的界面張力隨溫度的升高降低，礦化度升高后體系界面張力值隨溫度升高變化不大；②隨著礦化度的增大，同一溫度下體系的界面張力值升高；③不同礦化度下，體系吸附前后界面張力基本不變。

（2）對(duì)于0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1體系而言：①隨著溫度的升高體系界面張力值隨溫度升高變化不大；②在礦化度為5 000 mg/L～60 000 mg/L，該體系存在一個(gè)最佳含鹽量，隨著礦化度的增大（鈣鎂含量不變的情況下），同一溫度下體系的界面張力值變化不大，都能達(dá)到超低。

（3）不同礦化度下，體系吸附前后界面張力變化不大，溫度高時(shí)較溫度低時(shí)吸附對(duì)界面張力的影響較大。

參考文獻(xiàn)：

［1］高振環(huán)，胡靖邦．聚丙烯酞胺在油層巖石中的滯留［J］.油田化學(xué)，1985，2（1）：42-48.

［2］Mungan，J.Pet.Teeh.1969，（2）：45.

［3］Smith，F(xiàn).W.J.Pet.Teeh.，1970，（2）：148.

［4］Scham P，N.and Huylebroeek，J:J［J］.Polymer Science，1973，（42）：553.

［5］王寶渝，曹緒龍，等.三元復(fù)合體系中化學(xué)劑在孤東油砂上的吸附損耗［J］.油田化學(xué)，1994，11（4）：336-339.

The effect of temperature and salinity on adsorption retention of surfactant-polymer flooding system

GUO Shufeng
（Exploration and Development Research Institute，Shengli Oilfield Company，SINOPEC，Dongying Shandong 257015，China）

Abstract:The effect of temperature and salinity on the interfacial tensions（IFT）of two surfactant-polymer（SP）flooding systems was studied under the conditions of ZYQ Ng3 block.Experimental results showed that salinity has greater influence on the IFT of 0.4 %SLPS+ 0.15 %HPAM-1 system than temperature.In contrast, both salinity and temperature have trivial influence on the IFT of 0.3 %SLPS+0.1 %P1709+0.15 % HPAM-1 system.Within the experimental range of 5 000 mg/L to 60 000 mg/L, an optimal salinity was existed for the compound surfactant system.Moreover, the IFTs of both SP systems remained after adsorption of simulated formation sands under various salinities.

Keywords：temperature；salinity；chemical flooding；surfactant-polymer（SP）flooding system；adsorption retention

作者簡(jiǎn)介：郭淑鳳，女（1981-），工程師，主要從事化學(xué)驅(qū)提高采收率研究工作，郵箱：sfguo513@163.com。

基金項(xiàng)目：國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)，項(xiàng)目編號(hào)：2011ZX05011-004。

*收稿日期：2016－01-04

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.02.023

中圖分類(lèi)號(hào)：TE357.46

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-5285（2016）02-0097-04