一种聚表二元驱油中表面活性剂的筛选方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种表面活性剂的筛选方法，特别涉及一种聚表二元驱油中表面活性 剂的筛选方法，属于石油开采领域。
【背景技术】
[0002] 在油气田开发中，聚合物/表面活性剂二元驱油（也称之为聚表二元驱油）是具有 巨大发展潜力的三次采油技术，其利用聚合物和表面活性剂的协同效应，显著改善了驱油 效果，提高了原油的采收率，具体原理为:聚表二元驱油通过表面活性剂降低了油水的界面 张力，改变了润湿性，降低了粘附功，使残余油乳化、剥离、拉丝并易于启动;且形成的乳状 液进一步增加了驱替液的粘度，从而能够启动水驱无法启动的区域内的残余油;在较低的 界面张力和乳状液增粘共同作用下，毛细管准数大幅度提升，提高了洗油效率，进而提高采 收率。
[0003] 在聚表二元驱油中，表面活性剂的筛选结果会直接影响到聚表二元驱油的效果， 也会对现场应用产生重大影响，适宜的表面活性剂能大幅度提高聚表二元驱驱油的采收 率;而目前对聚表二元驱油中表面活性剂的筛选评价都比较片面，且没有形成一个系统的 筛选方法;现有技术在筛选表面活性剂时，主要考虑的是表面活性剂的界面张力性能，并未 对影响表面活性剂驱油性能的因素做全面考虑，并且未权衡各因素的权重，缺乏系统性;根 据现有方法筛选得到的表面活性剂，在实际应用过程中并不能起到很好的驱油效果。
[0004] 因此，提供一种系统全面的聚表二元驱油中表面活性剂的筛选方法，成为本领域 亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种聚表二元驱油中表面活性剂的 筛选方法，该方法是从表面活性剂的驱油功能考虑，对其进行筛选，并首次系统地阐述了聚 表二元驱油中表面活性剂的筛选方法，为筛选适宜油田的表面活性剂提供了依据。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供了一种聚表二元驱油中表面活性剂的筛选方法，其 包括以下步骤：
[0007] 步骤一:配制不同的聚表二元驱溶液，所述不同的聚表二元驱溶液之间除了表面 活性剂的种类不同，其它均相同；
[0008] 步骤二:对上述配制的不同的聚表二元驱溶液分别进行综合性能测试，所述综合 性能测试的测试项目包括界面张力、润湿性、乳化性能、洗油能力、热稳定性以及吸附稳定 性；
[0009] 步骤三:根据上述步骤二测得的结果，选择综合性能测试中满足测试项目要求最 多的表面活性剂用于聚表二元驱油中。
[0010] 本发明提供的技术方案从表面活性剂的驱油功能出发，对影响表面活性剂驱油性 能的因素进行了全面考虑，系统全面地阐述了聚表二元驱油中表面活性剂的筛选方法。
[0011] 本发明提供的技术方案特别将热稳定性和吸附稳定性纳入考虑因素中，热稳定性 和吸附稳定性能够直接反映表面活性剂在油藏高温下、油藏储层吸附作用下发挥驱油能力 的长久性、持续性及有效性，对整个驱油体系至关重要；因而，与传统筛选方法相比，由本发 明提供的技术方案筛选得到的表面活性剂能够显著提高原油的采收率。
[0012] 在上述方法中，优选地，在步骤一中，配制不同的聚表二元驱溶液所用的聚合物均 为部分水解聚丙烯酰胺；由于部分水解聚丙烯酰胺具有增粘驱油效果好、成本低的优势，其 目前被广泛应用于国内油田的聚表二元驱油中。
[0013] 在上述方法中，优选地，在步骤一中，所使用的表面活性剂包括非离子型表面活性 剂、阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂或两性表面活性剂。
[0014] 在上述方法中，所述界面张力的测试方法为：
[0015] 利用界面张力仪在油藏温度下测定不同的聚表二元驱溶液与原油之间的界面张 力。
[0016] 在上述方法中，所述润湿性的测试方法为：
[0017] 1)将相同规格的多块载玻片(数量由表面活性剂的种类数量确定)分别用相同体 积量(一般300mL)的质量分数为1 %的盐酸溶液浸泡24h，以除去表面有机物，然后分别以相 同体积量(一般为500mL)的蒸馏水多次反复冲洗每块载玻片至中性，最后在油藏温度下烘 24h；
[0018] 2)将烘干后所有载玻片分别放入相同体积量(一般300mL)的质量百分比浓度30 % 的甲基硅油溶液中浸泡72h，以使载玻片的表面处理成亲油润湿；
[0019] 3)分别以相同体积量(一般为500mL)的煤油冲洗所有载玻片表面，直至煤油均匀 吸附在其表面为止，在油藏温度下烘24h;
[0020] 4)接触角的测定：
[0021] ①未被聚表二元驱溶液处理的载玻片和注入水的接触角的测定:采用动态接触角 分析仪测定所有载波片与注入水之间的接触角W，如图1中的a所示；
[0022] ②被聚表二元驱溶液处理后的载玻片和注入水的接触角的测定:分别以相同体积 量(一般为500mL)的不同的聚表二元驱溶液浸泡载玻片48h，用蒸馏水冲洗，冲洗后在油藏 温度下烘24h，采用动态接触角分析仪测定处理后的载玻片与注入水的接触角α 2，如图1中 的b所示；
[0023] 5)确定不同的聚表二元驱溶液改变接触角的能力ξ(如式1所示）
[0024]
式1。
[0025] 在上述方法中，所述乳化性能的测试方法为：
[0026] 1)宏观乳化：将原油分别与不同的聚表二元驱溶液按照相同的体积比a: b装入 100mL的量筒中，计算出初始的原油在整个溶液中的体积百分数&(如式2所示）密封震荡 20min，在油藏温度下恒温静置11 1、311、511、1011后，观测油水界面的变化情况，以乳状液与聚 表二元驱溶液的分界面为界，通过观测两者的体积比，计算出乳状液在整个溶液中的体积 百分数β 2(如式2所示），最终确定不同的聚表二元驱溶液乳化原油的能力Φ(如式3所示）
[0027]
式 2
[0028] φ = β2-βι 式 3
[0029]
[0030] 2)微观乳化：用微量注射器(量程为0-1.00mL，精度为O.OlmL)分别将不同的聚表 二元驱溶液注射0.50mL到载玻片上，再用微量注射器将0.10mL的原油滴到聚表二元驱溶液 的表面(操作时小心滴加，尽量减小外加扰动)或者边缘，在由高速摄像机和显微镜组成的 观测系统(如图2所示)下记录相同时间段油水接触后的界面变化情况。
[0031] 在上述方法中，所述洗油能力的测试方法为：
[0032] 1)将现场油砂烘干12h，取重量nu g烘干的油砂与油田原油（原油的用量可以根据 油砂的重量确定，但要求至少使烘干油砂能够充分吸附原油)充分搅拌后，放置48h(以使原 油充分吸附到油砂上），然后于油藏温度下烘12h，称量此时的油砂重量m 2 g，
[0033] 计算出吸附在油砂上面的原油质量m3 g(如式4所示）；
[0034] m3=mi-m2 式 4
[0035] 2)分别将m3 g的油砂与一定体积的不同的聚表二元驱溶液一起加入样品管中，注 入时确保聚表二元驱溶液能够淹没油砂，在油藏温度下烘72h，观察原油的析出情况以及水 相颜色的变化情况；
[0036] 3)利用石油醚萃取，再蒸馏的方式计量72h后的洗出油量m4,计算洗油效率ε(如式 5所示）
[0037]
式5。
[0038] 在上述方法中，所述热稳定性的测试方法为：
[0039] 1)取多支(数量为表面活性剂种类与每种溶液测定次数的乘积)清洁、干燥的25mL 安瓿瓶。将不同的聚表二元驱溶液分别装入烘干后的安瓿瓶内（安瓿瓶的结构如图3所示）， 充入氮气（以除去氧气）后立即测定聚表二元驱溶液的粘度及其与原油在油藏温度下的界 面张力，然后将其放置于电热恒温鼓风干燥箱在油藏温度下保存；
[0040] 2)以配制聚表二元驱溶液当天作为第1天起，分别测定向后推的第7、14、21、28天， 聚表二元驱溶液的粘度及其与原油在油藏温度下的界面张力，测试时，每支安瓿瓶中聚表 二元驱溶液取出测定相关参数后，都作为废液处理，不再使用；
[0041] 3)以第1天的粘度和界面