摘要：化學復合驅是稠油提高采收率的關鍵技術之一，當前復合體系研發(fā)中越發(fā)強調乳化降黏機理，形成了高效乳化體系，但是強乳化產生的驅油增量尚不清楚，難以判斷乳化對驅油的實際貢獻。利用性能顯著不同的1#（超低界面張力復合體系）、2#（乳化復合體系）、3#（兼顧超低界面張力和乳化的雙效復合體系）體系，開展了系列的界面張力、乳化性能和不同水油黏度比下的驅油對比研究。結果表明，2#乳化復合體系和3#雙效復合體系較1#超低界面張力復合體系更能穩(wěn)定稠油乳狀液。乳化對稠油復合驅的貢獻因水油黏度比的不同而存在差異：水油黏度比小于0.200時，3#雙效復合體系較1#超低界面張力復合體系采收率增幅高3.6%～6.7%，乳化能夠增強體系驅油能力；當水油黏度比大于等于0.200時，3種復合體系驅油效果相近，乳化的影響顯著減小，甚至可以忽略。泡沫復合驅較二元復合驅采收率增幅顯著提高，且其可將稠油驅替對復合體系乳化性能要求的水油黏度比界限從0.200減小到0.150。對于稠油復合驅，應依據(jù)水油黏度比的差異，確定對復合體系性能的要求。

稠油油藏黏度高、水油流度比高導致其水驅采收率僅為5%～10%。傳統(tǒng)稠油熱采取得較大成功，但仍存在能源消耗大、易竄、效果逐輪/逐年變差等問題?；瘜W復合驅兼具增大驅替相黏度、降低油水界面張力和乳化降低油相黏度等優(yōu)勢，逐漸成為稠油開發(fā)的重要接替技術。尤其是近年來，稠油的乳化降黏開發(fā)備受關注，在驅油體系中加入降黏劑，形成O/W型乳狀液，改善其流動性；發(fā)展了高效的乳化降黏體系（甚至是自乳化體系），主要包括表面活性劑類、兩親聚合物類和改性納米顆粒等體系，稠油降黏率達90%以上，表現(xiàn)出顯著的降黏效果。但是降黏劑加入的同時會帶來潛在的產出液破乳困難、驅油劑成本顯著升高等問題。諸多試驗階段的乳化降黏劑價格高昂，甚至達到每噸十幾到幾十萬元，遠超傳統(tǒng)表面活性劑。

在稠油復合體系設計中是否應追求強乳化，取決于乳化對稠油驅替的影響和貢獻。尤其是水油黏度比變化時，復合體系中聚合物組分流度控制能力差異，稠油高效驅替對乳化降黏的要求不同，乳化對稠油驅替的貢獻會發(fā)生改變；諸多學者更多地關注高效降黏體系的研發(fā)，而乳化對驅油的影響或者貢獻仍不清晰，有待深化研究。據(jù)此，分別收集了性能顯著不同的傳統(tǒng)超低界面張力、乳化、兼顧超低界面張力和乳化的雙效3種稠油復合體系；開展了系列的界面張力、乳化性能和驅油等研究，對比不同體系驅油采收率增幅的差異，確定在不同水油黏度比條件下乳化對稠油復合驅的影響和貢獻。

1、實驗部分

1.1材料與儀器

實驗材料包括超低界面張力型表面活性劑S1、乳化型表面活性劑S2和雙效型表面活性劑S3，均為陰非復配型，其質量分數(shù)均為0.3%，來自于勝利油田；部分水解聚丙烯酰胺P（HPAM），相對分子質量為2.5×107，來自于山東寶莫生物化工股份有限公司；模擬地層水，礦化度為6681mg/L，離子組成Na++K+，Mg2++Ca2+，Cl-，HCO3-和CO32-的質量濃度分別為2299，184，3435，725和38mg/L；某區(qū)塊脫氣稠油黏度為731mPa·s（70°C），密度為0.98g/cm3。

實驗儀器包括TX-500C型界面張力儀（芬蘭Kibron公司）；SZX7體式顯微鏡（日本奧林巴斯有限公司）；均質填砂模型，內徑為2.5cm，長度為30cm。

1.2實驗方法

界面張力按照設定濃度分別配制超低界面張力、乳化和雙效復合體系（表1），在70°C下利用界面張力儀，測試其與目標稠油的界面張力。

表1復合體系組成與基本性能

乳狀液穩(wěn)定性弱強中等乳化性能將稠油和復合體系分別加熱至70°C，取等量5mL的稠油和復合體系分別加入試管中，搖勻后采用瓶試法觀測油水混合物不同時間下的析水狀態(tài)，判斷復合體系形成稠油乳狀液的穩(wěn)定性；同時，利用SZX7體式顯微鏡觀察不同體系形成乳狀液的微觀形態(tài)隨時間的變化。驅油能力固定稠油黏度為731mPa·s，改變復合體系黏度，利用性能顯著不同的3種復合體系，在水油黏度比分別為0.010，0.045，0.100，0.200和0.460條件下，首先開展了二元復合驅油實驗，根據(jù)超低界面張力、乳化與雙效復合體系采收率增幅的差異，按照體系性能依次增強的順序，判斷乳化對稠油復合體系的影響與貢獻。此外，諸多學者研究發(fā)現(xiàn)，擴大波及是稠油復合體系提高采收率的前進一步引入泡沫輔助復合體系擴大波及，在水油黏度比分別為0.010，0.045，0.100，0.150和0.460條件下，開展了3種泡沫復合體系驅油實驗（交替注入0.3PV復合體系和0.3PV空氣，單個復合體系段塞或空氣段塞尺寸為0.1PV），考察泡沫輔助下復合體系乳化對稠油驅替的影響，并與單獨二元復合驅進行對比。