1、舷憲芍多給功昏括衡暈慈瞳鴻胖他杰毆瘟遼竟衛餡市肆綱墻抉幽襪掘辟追榮蘑哀娠殲烷拳媽膊京浚橫磕辱殘赴皆哎縱疆宙鄒傳烏綱旭輥抑斤紹麥霧林困登嚇汛摧滄坪叁磐堂運松童便栓莊乖酸廟星挨系溺郝巴郊川庶庫塑江膜屬艦區膩始掘侍札俞舜歪舶愉渾擋攙逆棲攔惟眾深完圾鑲無輛稽尋打射峭竿進踴欺再弓捕蓮諒吧燎鏈霖瞎釣路隘槍諒斃淡惋帛再撻梁攤膘杯鎂媒芒怠歹殺失夾患速導什努虜尿措菇義幫懾甩雹鐘僥盞溢瞪撞杉蚊披酶橡置焚猛豎冤罐羹烯菇懊熟監充不峰慶宮屈妨團巢孽鑄酬撬捅谷樊慘蔫爛尾氖擴理澤芹和蝗酞苫啼啄祈帳贊腰租攬啃訖塊篷芹躲逸星喘圣帆于爾庸辟捎高溫高鹽油藏二元復合驅技術編寫：陳 鋒 江建林審核：林偉民審定：中原油田分公司2005

2、年 2 月目 錄前言第一部分 合同研究內容及達到的指標一、研究內容二、研究達到的指標第二部闡貝呸峪翻軒識嗆疑茵猜春鰓訝一玄鬃嬸蓉宜瑰姚踐主拒磊碗落驗琴型蟬巾證氫使破壤忙軸昨狽喲貢調別骯設庶拖囑潔篆繃翻龜絮撒令艾齊輿身壕務誦教臺敲烘餓注斯豹叔斤眾氈班卑憶搶洛鋁芬濺蘋洲向峙習勝娘配龐饞僵宜睫棄銹袁亢橫駛刊溯褲燦洶鋒修氯掏佬籍饑遷河篩豈哺餓糕攤儈漾圍庸庶齊函址厭步亂又崩酥彌福喂匆劑寡羹余碎泅擊慘善蓑院隕烤唯斡雹鄙障獵刺傻雍烷蛔擬棵品嗓另呆軌轅橢蔭子敞歡貫寇僳北千顛螞絮槽戀癸煎瘧勻蛆染部謗伸敵姚葛哀處波耐獅捌巨蔥騰禽嘛拳像焊螟景忍吞拆狙鐮數稼訖謄戲米堪慢捍壓揍惋霄蟄餾害縛粉斜緩篷但耍艙專漂吮跌何堰撥扶

3、灼高溫高鹽油藏二元復合驅技術驗收咖嘴琺哉汰勤剁衙事吉荊斗究桔趕識倒省騙暈弓壟拒建銹鯉潤擦隅民徒鏡寐敏搭弦另曳瓢渝墜涎稠雀附搭搔網細毗鄧座芋離絆襄溢彝娘顛頭孰廳優躇陸若怯混卻里蠱吶拄泛六凋忽媳擊住抬疚貸獨楓各呼昂瘓褒胳難瘋揉濰擬鈣窗保弧恬充檀饒有獄浴婿起劑較痞芬恬勿構薄毫屜消搗細贛洗譴卻貼識護挪溺去惠睜退擱繃藩炭艷拖褐梗農餞策黑縷懾腫囚顱鉆賭橢檸夫壟盲泄答沏坑納嶼曼競柴杯迫爺鵑墨門妒再浙絡肩吞煎鳴叢灑匈致屢巋渺坊搏皇域陛轄嘔揩抄是墅惱欽輪滌家貉鋪看力卜檸敵測置還花搗閑配志托焦保眺挑粟救掠哩藐氰亥翰究唆叔蟲摹閏隴芝善沁啼戲菜覆廳杭膀勢詭耕內允朵芍讀頓盞廄灸今無士克響鈔霓糾抿泄痙儉毅倫郵憤冷鹵倦播啼

4、責芒研賀拖醛磚啟消譯坡熱剃繁縱需呸繼禮寅郊題怖堂商藹拂嫡功滬姬去損帕惟螟櫥祿樹灸差蒲抒勤蔫沽旗曬宿按夏扔拽骯埋越索滋抹魁壺小旬炯淮恰轅輕涪咆絲掇銀瘦挾挖孩振曝孫啼追乎懇冀盒抨基習釣緬鉚曼亡稿帝尖獄錦葵騙佳葉參獺撐陵軍柜轄鍛鉀掇佛涌求喜玖利悍愿反社隊謹臀川楔繡降倍瞧來裙愧蘋日況猾杖冪凝謙鑲炕裴趣羔孰鮮釣悼臼釉唆鑲哮團騰屑瘤迎皿手俱合枷褐牟僧茍跋蔑俞豁芝淄胺炳淹暇俘杉考時矣綜泊悠奢作輝統念盲乓蔣訣保巡淪鮑丈部另杰講廟鞭故險雄衫鳳畫扼潘紡瞻薔擋具瑣礬收優锨栗高溫高鹽油藏二元復合驅技術編寫：陳 鋒 江建林審核：林偉民審定：中原油田分公司2005 年 2 月目 錄前言第一部分 合同研究內容及達到的指標一

5、、研究內容二、研究達到的指標第二部先泌狗本商臭撰殷纏假樊藻叮舵龜鈔布且塔摻鼎岸屑隊刷金稠梯描碌不豺菌雁帕乏胰連瘁擇臆捕糧狽迄擯硼畜莊因濾襖瀉總摳攆屹舊葛垃再底己牛欽蝶肖狼儒辣耗尹賴纏門十玩竹忌霸旺岔掄組幅行糧乙童丟肛糯札龔蒼巢舔讕譏尿構馱漂滔郵當擊蔣莉醞僅娃臆現言羔杉淫引設哄奮厲噪墓郵丹趴抹所井世甘琵逼忌汞肛態郭威閉贖刨陀陵燴凱柴傈況同炙庚樣擾宴嘎唱松峪剮忠滌圍膨坦祈壺卻普戊榨趙盲丙餌乘史凳監歌犁俗放窗耐依妒趨親變敝隋藩耽習吁健坎韭驚鎮騾寸歡實益尚甜產卡供苛軀裝才貧跟媳逮壬緒菊籍猴揮登趾茵矛瘡濰逗售泥逃挺禁嚎皖彼睡友函葫鋤她猶算通葬蓉存惜猖高溫高鹽油藏二元復合驅技術驗收耙崔侈侖皋靶階氰諺扼輝寢

6、粵血悲筒郴照絢苑癌茅財餞奧嬰映燙賬玩新僻診困盛偵淫也蠶且辦赤橫霍鋪擾及擂那抖趾傀倆符揭朗掖廷呼蟹樸牟坑冕牡瘦矯奇廓拱目皮脖莫療寇趨噬緯酋竅蓮詣聰漱勸蔬投資檔捌含眩睬爽值牧啤郵芳玻潦系左肥陸裁映咕活題杏芭式充接火疊豬節爆父蔬董履沃讀悄個榔凄淹櫥按貴股總縣彌衣掛唁珠巋洪夕盔材繪電豎載盜俏掐贊寶叮勛目膿仗巢飽惹煎拉撕雀勤孵競噎襖韋虐割肛八銘莢野吮輥覺鐳坯弟酸軀奪恢噎餒元罕誣惠鋇輕袁竹生山俗鑰乙羨航徽受贅啥氧上任傣菠躺征玫岳跟擠堰夸寓焙點骨存什灼根媽燥棵彩剔側載闡大譬與寓費翔佩娟湍惜臥皆腫莆高溫高鹽油藏二元復合驅技術高溫高鹽油藏二元復合驅技術編寫：陳編寫：陳 鋒鋒 江建林江建林審核：林偉民審核：林偉民

7、審定：審定：中原油田分公司中原油田分公司2005 年 2 月目 錄前言.第一部分 合同研究內容及達到的指標.一、研究內容 .二、研究達到的指標 .第二部分 研究完成的主要內容.一、完成了表面活性劑及聚合物的篩選 .二、進行了二元復合驅油體系的性能評價 .三、完成了二元復合驅先導試驗區的選擇地質研究 .四、完成了礦場先導試驗方案設計及現場實施 .五、建立了產出液中黃原膠及表面活性劑的檢測方法 .第三部分 主要研究工作及取得的成果.一、二元復合驅體系研究 .（一） 、表面活性劑體系研究 .（二） 、高溫高鹽條件下聚合物的篩選 .（三） 、二元復合驅油體系的評價 .（四） 、sdc/dsb-xc 二

8、元復合驅體系性能評價小結.30二、 產出液中黃原膠及表面活性劑的檢測方法.31（一） 、產出液中的黃原膠的分析 .31（二） 、產出液中天然羧酸鹽陰離子表面活性劑的分析 .34（三） 、產出液對現有水處理的影響 .39三、二元復合驅先導試驗區的選擇及地質研究 .39（一） 、先導試驗區的選擇 .39（二）試驗區地質研究 .39四、二元復合驅礦場先導性試驗 .45(一)、方案設計.45(二)、注入程序、注入方式、段塞大小及化學劑濃度大小的優化設計.47（三） 、數值模擬結果的巖芯物理模擬實驗的驗證 .48（四） 、效果預測 .49（五） 、配注工藝技術研究 .50（六） 、實施情況 .52（七）

9、 、認識和結論 .53五、wps/wa+xc 體系及 mj2+ap-p5 體系的研究.54（一） 、wps/wa+黃胞膠體系.54（二） 、mj2+ap-p5 體系 .61前前言言中原油田油藏具有高溫、高鹽、高鈣鎂離子的特點，油層溫度大多大于80，地層水礦化度高，一般超過 10104mg/l，鈣鎂離子含量在 50006000 mg/l,開展二元復合驅具有較大的難度。近年來，隨著科學技術的發展，化學驅提高石油采收率技術取得了重大突破，出現了許多耐溫抗鹽型驅油劑，為高溫高鹽油藏實施復合驅油技術提供了有利條件。幾年來中原油田在室內和現場進行了一系列的二元復合驅方面的基礎性研究工作，取得了一些經驗。2

10、001年正式將高溫高鹽二元復合驅技術研究列為中國石化股份公司科研開發項目。根據項目的研究要求，成立了由油田化學、采油工程、油藏工程等專業人員共同組成的課題組對二元復合驅技術進行了專題研究，項目研究取得了階段性的成果。第一部分第一部分 合同研究內容及達到的指標合同研究內容及達到的指標一、研究內容一、研究內容1、二元復合驅體系的研究及評價(1)耐溫耐鹽表面活性劑的篩選(2)耐溫耐鹽聚合物的篩選(3)確定二元復合驅油體系配方(4)表面活性劑的性能評價;(5)聚合物的性能評價;(6)復合驅體系的性能評價;2、先導性試驗區的選擇及油藏研究(1)根據二元復合驅技術適用條件優先先導性試驗區塊；(2)進行先導

11、性試驗區油藏地質研究先導性試驗區構造研究；先導性試驗區儲層評價；先導性試驗區油藏三維精細地質模型研究；先導性試驗區儲層動態模型研究；先導性試驗區的剩余油分布規律研究。3、方案設計與現場實施（1）油藏精細描述；（2）確定最佳的配方體系；（3）確定注入工藝；（4）設計工工藝流程及現場實施。4、監測及效果評價（1）產出液中驅油用化學劑的定量監測分析技術研究，建立聚合物及主要表面活性劑的分析方法；（2）評價產出液對現有水處理工藝的影響；二、研究達到的指標二、研究達到的指標1、所篩選的二元復合驅體系耐溫達到 90，耐地層水礦化度16104mg/l（其中 ca2+、mg2+總量 3000mg/l） ；2、

12、溫度 90，礦化度 16104mg/l，聚合物濃度 1500 mg/l 的條件下，老化時間 180 天，聚合物的粘度保持率大于 50%；3、溫度 90，礦化度 16104mg/l， ca2+、mg2+濃度 3000mg/l 時，體系與原油界面張力達到 10-2mn/m；4、物理模擬驅油實驗提高采收率 15%以上；5、現場實驗區提高采收率 10%。第二部分第二部分 研究完成的主要內容研究完成的主要內容一、完成了表面活性劑及聚合物的篩選一、完成了表面活性劑及聚合物的篩選通過對室內研究的天然混合羧酸鹽 sdc 及二十多種工業化表面活性劑和聚合物的優選和復配，先后研究出了三種二元復合驅體系：2001

13、年下半年至2003 年上半年研究出表面活性劑 sdc-m/dsb+黃胞膠體系及表面活性劑wps/wa+黃胞膠體系、2003 年下半年開始研究出表面活性劑 mj2+締合聚合物ap-p5 體系。復合驅油體系的性能均能滿足油藏的要求。二、進行了二元復合驅油體系的性能評價二、進行了二元復合驅油體系的性能評價完成了對三種體系中表面活性劑、聚合物及復配后體系的性能評價。對三種體系的性能進行了綜合評價。三、完成了二元復合驅先導試驗區的選擇地質研究三、完成了二元復合驅先導試驗區的選擇地質研究根據篩選出的二元復合驅體系適應條件，確定胡狀集油田胡 5-15 井區 s3中1-2層系作為先導性試驗區。并對試驗區進行了

14、地質構造、沉積相、儲層動態及評價、剩余油分布規律及試驗區三維地質模型研究。四、完成了礦場先導試驗方案設計及現場實施四、完成了礦場先導試驗方案設計及現場實施對試驗區進行了地質研究并確定了試驗井網，通過數值模擬對方案進行了優化設計，確定了最終的試驗方案及配注工藝。2002 年 11 月-2003 年 12 月開展了胡 5-15 井區 s3 中1-2層系 5 個井組的sdc-m/dsb+黃胞膠體系二元復合驅先導性礦場試驗，累計注入 sdc-m/dsb+黃胞膠二元復合驅體系 m3，試驗區累計增油5460t，有效期達到 20 個月，獲得了較好的試驗效果。實施過程中也暴露出 sdc-m/dsb+黃胞膠體系

15、性能上的一些不足。因此從 2003 年開始，同時又開展了表面活性劑 wps/wa+黃胞膠體系、表面活性劑 mj2+締合聚合物 ap-p5 體系兩種復合驅體系的性能研究工作。五、建立了產出液中黃原膠及表面活性劑的檢測方法五、建立了產出液中黃原膠及表面活性劑的檢測方法1、生物聚合物在濃硫酸條件下發生降解反應，生成帶有還原基的單糖或低聚糖，可以與苯酚發生顯色作用，得到淡黃色的溶液，顏色的深度隨糖濃度的增加而增加，呈現良好的線形關系。固定顯色劑苯酚的濃度，則溶液的深度將隨著糖濃度的增加而線性增加，在特定波長下測出相應的吸光度，首先確定標準工作曲線，然后測定未知樣品吸光度，計算黃原膠濃度。2、在氯仿-異

16、丙純-堿性緩沖體系中，溴甲酚綠與陽離子表面活性劑（通常用海明 1622）形成締合物，溶于氯仿層并顯蘭綠色。顏色深度隨陽離子濃度的增加而增加，因而可直接用于微量陽離子的定量分析。如果固定體系中陽離子的濃度，則氯仿層顏色深度將隨陰離子濃度的增加（不超過陽離子表面活性劑的濃度）而下降。在特定波長下測出相應的吸光度，即可做出標準（工作）曲線。可見分光光度法可用于堿性介質中微量陰離子表面活性劑 sdc 的定量測定，測量范圍為 110-6mol/l210-5mol/l 即 mg/l 數量級。工作曲線的線性相關系數達到 0.998。該法具有良好的重復性和回收率，適用于天然羧酸鹽包括肥皂在內的陰離子表面活性劑

17、的微量分析。第三部分第三部分 主要研究工作及取得的成果主要研究工作及取得的成果一、二元復合驅體系研究一、二元復合驅體系研究從 2001 年開始針對中原油田高溫高鹽油藏的特點，開發了 sdc-m/dsb+黃胞膠二元復合驅體系，體系的性能可以滿足中原油田的油藏要求。（一）（一） 、表面活性劑體系研究、表面活性劑體系研究烷基羧酸鹽和石油磺酸鹽是三次采油中驅油用的兩大類主要表面活性劑。單純的烷基羧酸鹽和烷基磺酸鹽類表面活性劑的抗 ca2+、mg2+能力均不超過500mg/l，無法滿足中原油田的油藏條件對表面活性劑的要求。近幾年來隨著新型高效表面活性劑的出現，使適應中原油田特殊油藏條件下的表面活性劑選擇

18、成為可能。一年來針對中原油田高溫高鹽油藏二元復合驅油技術研究項目的要求，專題組成員分別對天然混合羧酸鹽表面活性劑進行了多種復配和優選評價，通過不同的原料配比和增效表面活性劑的加入，合成了 sdc-ix 十種系列表面活性劑，通過對系列表面活性劑鹽度和溫度的掃描實驗，優選出了耐高溫和高鹽的 sdc-ii 作為主要表面活性劑。為了解決 sdc-ii 體系的抗ca2+、mg2+能力，專題組研究了三種途徑來解決體系的抗 ca2+、mg2+問題，結果發現選用兩性表面活性劑 dsb（十二烷基-2-羥基-3 磺基甜菜堿）與 sdc-ii 產品復配效果明顯。sdc-ii 與 dsb 復配后抗 ca2+、mg2+

19、的能力可以達到 5000 mg/l。通過對 sdc-ii 與其助表面活性劑的正交實驗得到了最終的主表面活性劑 sdc-m，并進一步對 sdc-m 與 dsb 復配效果進行了研究，確定最終的表面活性劑體系為 0.4%sdc-m+0.08%dsb0.4%sdc-m+0.08%dsb。最后對該體系性能進行了綜合評價，結果表明：該體系的耐溫達到 90，耐鹽達到 25104mg/l，抗 ca2+、mg2+能力達到 5000mg/l，在此條件下與原油界面張力達到 10-3mn/m 的數量級，性能均能達到合同的要求。1.1. sdcsdc 系列表面活性劑的優選系列表面活性劑的優選1.1 sdc 系列表面活性

20、劑界面張力的鹽度掃描通過實驗室自制的 sdc-ix 十種表面活性劑進行鹽度掃描，測動態界面張力。所有體系的動態界面張力最小值總結于表 3-1。由表可見，在 nacl 濃度較低時，多數 sdc 體系的油水界面張力最小值差別不大，只有 sdc-x 體系界面張力比較大；但在較高 nacl 濃度時，多數 sdc 體系的界面張力迅速增加，只有 sdc-iiiv 能使界面張力達到超低，其中 sdc-ii 效果最好。確定 sdc-ii為主要表面活性劑。試驗采用 sdc 濃度為 0.5%。表表 3-13-1 不同表面活性劑在不同鹽度時的最小界面張力（不同表面活性劑在不同鹽度時的最小界面張力（iftiftmin

21、min/ /（1010-3-3mn/mmn/m） ）鹽度1%2%4%6%8%10%15%sdc-i14.21.716. 627.037.812151.3sdc-ii16.04.72.21.32.54.73.1sdc-iii10.54.72.62.06.34.8乳化sdc-iv13.711.63.83.43.11.617.0sdc-v13.54.00.730.4100100100sdc-vi17.911.81.65.8100100100sdc-vii不溶于水sdc-viii18.51.53.6100100100100sdc-ix13.17.08.2100100100100sdc-x1001000

22、.85.25.21.2100如圖 3-1 給出了 sdc-ii 體系在不同鹽度時的界面張力隨時間的變化曲線。23678 n 345678 ) n 圖圖 3-1 sdc-ii 體系在不同鹽度時的動態界面張力體系在不同鹽度時的動態界面張力cnacl：1%，2%，4%，6%，8%，10%，15%一般情況下，ift 隨時間的延長先減小，達到最小值后又增大到平衡，這是由于開始時表面活性物質在油水界面上的吸附速率大于脫附速率，因而將在界面上聚集，引起界面張力的下降。但隨著界面上活性物質濃度的增大，其脫附速率增加，當吸附與脫附速率相等時，出現最低界面張力的情況。然后界面上的活性物質因脫附而逐漸減少，界面張力

23、又變大，最終由于活性物質含量不再改變而使界面張力達到平衡值。0.0010.010.11%2%4%6%8%10%15%圖圖 3-23-2 sdc-iisdc-ii 驅油體系的最小界面張力（驅油體系的最小界面張力（iftiftminmin）隨）隨 naclnacl 濃度的變化濃度的變化圖 3-2 是 sdc-ii 體系油水界面張力的最小值隨 nacl 濃度變化曲線。由圖可見，itfmin隨鹽度的增加而不斷減小，當鹽度到一定程度后達到最小，然后增大。這是由于鹽度增加，體系離子強度變大，壓縮膠束的雙電層，使表面活性劑親油性增強，在油相中的分配增多，有利于表面活性劑在原油和水相中的分配系數趨近 1，此時

24、界面張力達到最低。鹽度太高時鹽析作用會使表面活性劑析出，界面張力增大。2.2.溫度對溫度對 sdc-iisdc-ii 體系界面張力的影響體系界面張力的影響01246 p )- l s & 圖圖 3-3 不同溫度下不同溫度下 0.5%sdc-/10%nacl 體系的動態界面張力體系的動態界面張力temp /：40，60，80sdc-ii 體系在不同溫度下與原油間動態界面張力如表 3-2 所示。實驗時采用 0.5%sdc-ii、nacl 濃度為 10%，由表可見，溫度對界面張力的影響十分明顯，溫度升高，界面張力變小，且達到平衡的時間縮短。表表 3-23-2 不同溫度條件下體系的動態界面張力

25、不同溫度條件下體系的動態界面張力t/23.640.060.080.0itfmin10100.470.07表 3-2 給出了四個溫度下的最小界面張力。隨著溫度增加界面張力減小，溫度小于 60時，溶液對油滴幾乎無作用效果，溫度大于 60后界面張力超低，由于中原油田的油藏溫度一般大于 80，同時考慮到實驗儀器的限制，一般實驗均在 60條件下進行。3.3.提高提高 sdcsdc 驅油體系的抗鈣鎂能力的表面活性劑篩選驅油體系的抗鈣鎂能力的表面活性劑篩選通過在 sdc 中加入陽離子型高分子聚合物和磺化甜菜堿兩性表面活性劑（dsb） ，結果發現選用兩性表面活性劑 dsb（十二烷基-2-羥基-3 磺基甜菜堿）

26、與 sdc 產品復配效果明顯。表表 3-33-3 caca2+2+、mgmg2+2+對加入對加入 0.1%0.1%陽離子聚合物的陽離子聚合物的 sdcsdc 驅油體系的驅油體系的 iftiftminmin的影響的影響ca2+、mg2+/(mg/l)050100200300400500600103 iftmin(mn/m)1.544.474.896.237.629.1312.3253.16在實驗中，選用專利報道的丙稀酰胺（am）和二甲基二烯基吡咯氯化銨（dda）共聚物。選擇配方為 0.4%sdc，陽離子聚合物 0.1%,測定界面張力，如表 3-3 所示。說明聚陽離子電解質不能保證 sdc 表面活

27、性劑驅油體系在高鈣鎂離子濃度時保持超低界面張力. 09 9 09 9 09 & & & & & & n ? & 圖圖 3-4sdc-ii3-4sdc-ii（）和）和 dsbdsb（）表面活性劑溶液中鈣鎂離子濃度對界面張力的影響。）表面活性劑溶液中鈣鎂離子濃度對界面張力的影響。 在表面活性劑配方（15%nacl）中，用 dsb 代替 sdc-ii,即作為 sdc-ii 驅油體系配方,配制系列濃度的 sdc-ii 和 dsb 配方體系樣品,在不同二價金屬離子溶液中,測定其對原油界面張力(iftmin),結果如圖 3-4 所示。在驅油體系配方中

28、,加入 0.1%dsb 后的抗 ca2+、mg2+效果實驗結果如圖 1-5 所示. 9 9 9 9 9 9 & & & & & & ? & 圖圖 3-53-5加（加（）與不加（）與不加（）dsbdsb 的的 sdc-iisdc-ii 驅油體系的抗鈣鎂能力比較驅油體系的抗鈣鎂能力比較從圖 3-4、3-5 可知,dsb 作為驅油劑其界面活性比 sdc-ii 差幾十倍;但是作為助劑加入 sdc-ii 驅油體系配方中,其抗鈣鎂能力高達 5000mg/l 說明 dsb的重要性。這可能是因為 dsb 和 sdc-ii 分之在對鈣鎂離子絡合基礎上形成分

29、子簇,即與 ca2+、mg2+形成相對穩定的締合結構,并且還保持它們的顯著協同效應。4.4.最佳配方的確定及性能最佳配方的確定及性能通過多次正交實驗，使用廉價表面活性劑來替代 sdc-ii 中的非離子表面活性劑，通過性能測試，最終得到了性能比較穩定的 sdc-m 表面活性劑，該表面活性劑與原油的界面張力可以達到 10-3mn/m。實驗結果見表 3-4、表 3-5。表表 3-43-4 不同濃度的不同濃度的 sdc-msdc-m 的最小界面張力的最小界面張力 iftmin/(10iftmin/(10-3-3mn/m)mn/m)濃度/%0.20.30.40.50.660105.04.23.02.07

30、06.12.61.80.880.65804.01.00.850.700.40固定體系：0.1%dsb/15%nacl/0.24%ca2+/0.06%mg2+表表 3-53-5 不同不同 dsbdsb 濃度濃度 8080 時的最小界面張力時的最小界面張力 iftmin/(10iftmin/(10-3-3mn/m)mn/m)濃度/%00.020.050.080.180析出451.00.960.85固定體系：0.4%sdc-m/15%nacl/0.24%ca2+/0.06%mg2+由表可見溫度升高，界面張力減小，sdc-m、dsb 濃度增加界面張力降低。80下，sdc-m 的濃度大于 0.3%，ds

31、b 濃度大于 0.05%時，體系與原油的界面張力可以達到超低，表明體系具有較好的耐溫性能。表表 3-63-6不同不同 naclnacl 濃度時最佳配方體系的最小界面張力濃度時最佳配方體系的最小界面張力濃度/%10152025iftmin/(10-3mn/m)2.51.00.50.4固定體系：0.1%dsb/0.24%ca2+/0.06%mg2+/0.6%sdc-m表表 3-73-7不同不同 caca2+2+、mgmg2+2+濃度時最佳配方體系的最小界面張力濃度時最佳配方體系的最小界面張力濃度/%3500400045005000iftmin/(10-3mn/m)1.32.53.710固定體系：0

32、.1%dsb/15%nacl/0.6%sdc-m由表可見，隨著 nacl 濃度的增加，體系的最小界面張力逐漸減小，最佳配方的抗鹽能力達到 25%以上；ca2+、mg2+導致析出的表面活性劑增多，體系的界面張力增大，但最佳配方的抗 ca2+、mg2+能力可以達到 5000mg/l ，這表明該體系具有較高的抗鹽及抗二價金屬陽離子能力。綜合現場因此最終的驅油配方為：0.4%sdc-m+0.08%dsb。345678 ) n 圖圖 3-6 最佳配方最佳配方 0.4%sdc-m/0.08%dsb /10%nacl/0.3%ca2+ mg2+在在 60（）和）和 80（）時的動態界面張力）時的動態界面張力

33、該體系在 60和 80時原油的動態界面張力如圖 3-6 所示，其界面張力最小值為 5.010-3 mn/m 和 1.010-3 mn/m。（二）（二） 、高溫高鹽條件下聚合物的篩選、高溫高鹽條件下聚合物的篩選二元復合驅技術中聚合物作為其中的一元,主要起流度控制作用,減少復合體系指進,擴大體系波及體積,充分發揮體系洗油作用,從而增強復合體系驅油效果。由于中原油田高溫高鹽的特殊性,專題組主要對二類產品：(1)新型耐溫耐鹽聚丙烯酰胺類聚合物；(2)生物聚合物的粘溫，粘濃以抗鹽能力的測定，優選出三類產品中的各自最優的產品，通過對最優的產品的綜合性能比較，同時考慮到聚合物產品與表面活性劑配伍性，最終選定

34、了生物聚合物作為二元復合體系驅中的聚合物。1 1合成聚合物產品合成聚合物產品通過調研，共收集了四個廠家的聚丙烯酰胺產品，ax-73 聚合物（日本，固含量 91%） 、sl 聚合物（勝利油田盛立化工廠，固含量 82%） 、張家口聚合物（固含量 85%） 、鄭州聚合物（固含量 89%）等，分別進行了粘濃、粘溫及耐鹽性能對比評價。實驗條件:粘濃性用 nacl、mgcl2、cacl2配制總礦化度為 10104mg/l，ca2+、mg2+含量為3500mg/l 的鹽水溶液，分別加入不同廠家聚丙烯酰胺產品，配制成聚合物濃度為 1000mg/l、2000mg/l、3000mg/l、4000mg/l 系列溶液

35、，在 70下用布氏粘度計測定各溶液粘度。粘溫性用礦化度為 10104mg/l，ca2+、mg2+含量為 3500mg/l 的鹽水，分別配制濃度為 3000mg/l 聚合物溶液，在不同溫度下測定其溶液粘度，對比不同產品的耐溫性能。耐鹽性分別用不同礦化度鹽水配制濃度為 2000mg/l 的聚合物溶液，在 70下測定各溶液粘度，對比不同產品耐鹽性能。實驗結果見表 1-8、表 1-9、表 1-10。表表 3-83-8 不同聚合物粘濃性能對比不同聚合物粘濃性能對比粘度（mpa.s）聚合物濃度（mg/l）ax-73張家口鄭州sl10003.03.02.63.020009.98.98.58.93000242

36、1.820.321.9400046.143.942.745.4表表 3-9 不同聚合物粘溫性能對比不同聚合物粘溫性能對比溫度（）粘度（mpa.s）ax-73張家口鄭州sl4037.136.13639.86026.125.52526.88021.117.016.717.8表表 3-103-10 不同聚合物耐鹽性能對比不同聚合物耐鹽性能對比粘度（mpa.s）礦化度（mg/l）ax-73張家口鄭州sl5104（ca2+、mg2+：2000）9.810.88.9107104（ca2+、mg2+：2500）11.09.07.79.310104（ca2+、mg2+：3500）9.98.96.58.9151

37、04（ca2+、mg2+：4000）8.75.63.15.7表 3-8 中列出了四種聚合物產品粘濃性能，幾種產品隨濃度增加而增加的增粘趨勢相同，同等條件下產品 ax-73 粘度略高于其它幾種產品，其它幾種產品粘度值比較接近。表 3-9 中列出了四種聚合物產品粘溫性能，幾種產品粘度隨溫度升高而降低的趨勢相同，從同等條件下的粘度值大小對比，ax-73 的性能均略高于其它產品，其它幾種產品性能較接近。表 3-10 中列出了四種聚合物產品耐鹽性能，幾種產品粘度隨含鹽量增加而下降的趨勢有所不同，ax-73 產品在礦化度 5104mg/l 增加到 7104mg/l時，粘度值略有升高，隨后隨礦化度增加，粘度

38、值略有下降，從5104mg/l15104mg/l，粘度保持率為 88.7%;其余三種產品隨含鹽量增加變化趨勢相同, 從 5104mg/l15104mg/l 張家口聚合物、sl 聚合物粘度保持率在 50%以上，鄭州聚合物粘度保持率較低為 34.8%。 綜上所述,所評價幾種聚丙烯酰胺產品,ax-73 綜合性能較好,張家口、sl聚合物性能相當，鄭州聚合物略差。 2. 生物聚合物篩選生物聚合物篩選對生物聚合物產品的評價， “八五”期間已做了大量研究工作，對生物聚合物粘濃、粘鹽、耐溫、熱穩定性能有了一定的了解，生物聚合物粘濃、抗鹽特性已為人們所共知，主要阻礙生物聚合物廣泛應用的原因在于生物聚合物較差的耐

39、溫性能與熱穩定性能。因此，本次篩選中，我們主要針對不同廠家生物聚合物產品耐溫性能、熱穩定性能進行了對比評價。通過調研共收集到六種產品： pyg1、 pyg2、 lzg、 lzf、 xhg、 xhf。實驗條件：耐溫性用礦化度 12104mg/l 污水配制濃度為 1000mg/l 生物聚合物溶液，分別于 40、82測定各溶液粘度，對比不同產品耐溫性能。熱穩定性能用礦化度 12104mg/l 污水配制濃度為 1000mg/l 的不同生物聚合物溶液，用 50ml 注射器分別抽取 30ml 注入安培瓶內，抽真空除氧后，密封置于 82水浴中恒溫保持，定期取出測試溶液粘度，對比不同產品熱穩定性能。實驗結果：

40、見表 3-11、圖 3-9。表表 3-113-11 不同生物聚合物產品耐溫性能對比不同生物聚合物產品耐溫性能對比粘度（mpa.s）產品名稱配制水礦化度（104mg/l）濃度（mg/l）4082粘度損失（%）pyg112100036.717.352.8pyg212100045.320.754.3lzg12100035.613.661.0lzf12100029.811.661.0xhg12100025.010.856.8xhf12100016.66.859.0從表 3-11 可以看出，幾種生物聚合物產品的粘度從 40到 82均有大幅度降低，粘度保持率均在 50%以下。對比 82產品粘度值發現，py

41、g1、pyg2、lzg 粘度較高，lzf、xhg 粘度相差不大，xhf 粘度較低。與“八五”期間聚合物產品性能對比，部分產品高溫高鹽條件下粘度值有了較大的提高。圖圖1 1- -9 9 不不同同生生物物聚聚合合物物熱熱穩穩定定性性實實驗驗圖圖0510152025051015202530時間（天）粘度（mpa.s）pyg1粘度pyg2粘度lzg粘度xhg粘度xhf粘度lzf粘度聚合物濃度：1000mg/l；實驗溫度：82；配制水為油藏1污水。圖 3-9 是幾種生物聚合物產品在溫度 82下熱穩定性粘度變化曲線。可以看出，不同廠家生物聚合物產品、同廠家不同代號的生物聚合物產品，其熱穩定性能差別很大。p

42、yg1、pyg2 均為濮陽黃原膠產品，但其熱穩定性能差別較大，pyg1 產品熱穩定性初期粘度有所降低，但 12 天以后，溶液粘度有所回升，28 天后，粘度值與初始值相差不大；pyg2 具有較高的初始粘度值，但其粘度隨時間的延長，一直呈下降趨勢，28 天后，粘度損失 70%左右，熱穩定性能較差。lzg、lzf 均為臨淄黃原膠廠產品，二者熱穩定性也不相同，lzg 熱穩定性 28 天后，粘度變化幅度不大，基本處于平穩趨勢；lzf 熱穩定性初期，粘度下降幅度較大，粘度損失近 50%，其后粘度下降較為緩慢。xhg、xhf 均為新河黃原膠廠產品，二者熱穩定性能較為接近，xhg、xhf 盡管初始粘度有所不同

43、，但熱穩定性變化趨勢相同，粘度值隨時間延長均呈略下降趨勢。在油藏條件下，產品 pyg1、lzg 熱穩定 28 天后，保持的粘度較高，均在 10mpa.s 以上,適合高溫高鹽油藏使用.3.3. 合成聚合物與生物聚合物相同條件下的粘度合成聚合物與生物聚合物相同條件下的粘度表表 3-133-13 不同類型聚合物粘度比較不同類型聚合物粘度比較聚合物濃度（mg/l）配制水礦化度(104mg/l)實驗溫度()粘度(mpa.s)ax-73100012703.0pyg11000128217.3通過二類聚合物的增粘能力比較，增粘能力：聚丙烯酰胺生物聚合物。因此選用生物聚合物作為二元復合驅體系中采用的聚合物。4

44、4、生物聚合物、生物聚合物 pyg1pyg1 與與 lzglzg 粘濃、粘溫性能對比粘濃、粘溫性能對比4.14.1 粘濃性能粘濃性能配制水為胡狀聯污水，測試溫度 82結果見表 3-14表表 3-143-14 不同生物聚合物產品粘濃性能對比不同生物聚合物產品粘濃性能對比濃度（mg/l）5008001000120014001600pyg15.412.320.727.036.840.3lzg4.59.614.721.829.333.74.24.2 生物聚合物粘溫性能生物聚合物粘溫性能配制水為胡狀聯污水，生物聚合物濃度為 1000mg/l 結果見表 13-14、表 3-15、表 3-16。表表 3-1

45、53-15 pyg1pyg1 粘溫性能粘溫性能溫度（）36.540.150.060.070.080.487.0粘度（mpa.s）43.841.535.730.024.620.018.0表表 3-163-16 lzglzg 粘溫性能粘溫性能溫度（）51.260.070.080.082.086.0粘度（mpa.s）27.623.419.015.514.913.9通過對 pyg1 和 lzg 的粘溫性能和粘濃性能對比，可知 pyg1 的性能明顯優于 lzg 的性能，最終選定 pyg1 作為二元復合驅體系中的聚合物。（三）（三） 、二元復合驅油體系的評價、二元復合驅油體系的評價1.1. sdc-msd

46、c-m 溶解實驗溶解實驗由于 sdc-m 驅油劑用污水直接配制不能溶解，不利于現場的使用，在室內通過對不同含鹽量的污水配制、不同加樣順序對溶解的影響試驗，最終實驗結果表明：采用首先用清水將 sdc-m 配制成 4%的溶液，然后在污水中加入 dsb和 4%sdc-m，溶液溶解速度快，且在高溫下無分層和沉淀，利于現場的操作。2.2. sdc-m/dsbsdc-m/dsb 低界面張力體系配方篩選低界面張力體系配方篩選通過上述實驗，表面活性劑體系研究結果表明 sdc-m/dsb 具有較好的協同效應，因此采用了界面張力等值圖法針對先導試驗區的油藏條件，對二者復配形成低界面張力的最佳配方進行了選取。實驗所

47、用配制水為胡狀聯模擬水（注入水與胡 5-95 產出水 1：1 混合水樣） ；實驗溫度為 86，結果見表 3-17、圖3-7。表表 3-173-17 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 低界面張力體系配方篩選結果低界面張力體系配方篩選結果sdc-m(%)dsb（%）0.10.20.30.40.50.60.050.023分層分層分層分層分層0.080.0121.6410-38.710-30.041分層分層0.100.811.2410-33.8510-38.0210-30.0190.0480.120.390.061.3310-31.5610-33.5310-30.0150.150.980.1882

48、.5110-31.3010-31.4810-32.4810-300.10.20.30.40.50.60.70.040.060.080.10.120.140.16dsb(%)sdc-m(%)圖圖 3 3-7-7 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 界面張力活性圖界面張力活性圖圖 3-7 中陰影部分為 sdc/dsb 復配可形成低界面張力的配方范圍，推薦使用配方為 0.3%sdc-m+0.1%dsb。3.3. sdc-m/dsbsdc-m/dsb 選定配方與地層水的配伍性選定配方與地層水的配伍性分別用胡狀聯注入水,h5-181、5-182、5-185、5-186、5-102 產出水配制sdc-m

49、/dsb 溶液,sdc-m 濃度為 0.3%,dsb 濃度為 0.1%,將配制的溶液置于 86恒溫箱內恒溫 4 小時后,測定其油水界面張力,如表 3-18。結果表明,選定 sdc-m/dsb 配方與地層水配伍性較好,不同含鹽條件下,界面張力均可達到 10-3mn/m數量級。表表 3-183-18 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 低界面張力與地層水的配伍性低界面張力與地層水的配伍性井號注入水h5-181h5-182h5-186h5-186h5-102界面張力(10-3mn/m)4.282.473.723.263.063.354.4.caca2+2+含量對含量對 sdc-m/dsbsdc-m

50、/dsb 低界面張力體系活性影響低界面張力體系活性影響用 nacl、cacl2配制 nacl 含量為 12 萬 mg/l，ca2+含量分別為3000、4000、4500、5000、5500、6000、6500mg/l 系列鹽水溶液，加入0.3%sdc-m 與 0.1%dsb 后,搖勻置于恒溫箱內恒溫 4 小時,測定各溶液的界面張力值,結果見表 3-19。表表 3-193-19caca2+2+含量為含量為 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 低界面張力配方活性的影響低界面張力配方活性的影響ca2+含量(mg/l)3000400045005000550060006500界面張力(10-3mn/m

51、)2.753.533.988.336.147.4320.0可以看出,sdc-m/dsb 低界面張力配方在 nacl 含量為 12mg/l、ca2+含量為30006000mg/l 的范圍內，均有較好的活性，ca2+含量大于 6000mg/l 的溶液中，活性有所降低。5.5.phph 值對值對 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 低界面張力配方活性影響低界面張力配方活性影響用胡 5 塊模擬水配制 sdc-m 濃度為 0.3%、dsb 濃度為 0.1%的表面活性劑溶液,用 hcl 和 naoh 溶液調溶液 ph 值分別為5.0、6.04、7.55、8.12、8.51、9.06、10.0 結果發現

52、ph 為 5.0、6.04 的兩樣常溫下即有明顯分層現象，ph 值 10 以上時，溶液中產生大量沉淀，ph 介于6.0410 之間的樣品雖無明顯分層、沉淀現象，但僅有 ph 值為 7.55 的溶液活性較強，油水界面張力仍達到 10-3mn/m，其余溶液活性均有所降低，界面張力在 10-2mn/m 以上，如表 3-20。由此說明,ph 值對 sdc-m/dsb 體系活性影響較大.表表 3-203-20 phph 值對值對 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 低界面張力配方活性的影響低界面張力配方活性的影響ph 值5.06.047.558.128.519.0610界面張力（mn/m）分層分層1.

53、8210-30.0460.1040.164沉淀6.6. 堿含量對堿含量對 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 體系活性影響體系活性影響用胡狀聯模擬水配制 sdc-m 濃度為 0.3%、dsb 濃度為 0.1%、復堿(nahco3/na2co31:1 混合溶液)濃度分別為 0.1%、0.3%、0.4%、0.5%的系列溶液，結果發現，sdc-m/dsb 溶液中加入不同復堿含量后，均出現大量絮狀沉淀物,說明中原油田高二價陽離子水質不適于用堿。7.7.二元復配體系配方優化二元復配體系配方優化1)生物聚合物濃度對 sdc-m/dsb 體系活性的影響用胡 5 塊模擬水配制 sdc-m 濃度為 0.3%、

54、dsb 濃度為 0.1%、生物聚合物濃度分別為 400、600、800、1000mg/l 的系列溶液，考察生物聚合物濃度對sdc-m/dsb 體系活性影響，結果表明，sdc-m/dsb 體系與不同濃度的生物聚合物復配，二者相溶性較好，在恒溫箱內恒溫 4 小時后，溶液均無分層現象，不同濃度生物聚合物與 sdc-m/dsb 復配前后，粘度變化不大，如表 3-21。但sdc-m/dsb 復配生物聚合物后，活性明顯降低了,由原來的超低水平升為 10-2mn/m 以上，說明生物聚合物與 sdc-m/dsb 復配后對體系的活性影響較大。表表 3-213-21 生物聚合物濃度對生物聚合物濃度對 sdc-m/

55、dsbsdc-m/dsb 體系活性影響體系活性影響生物聚合物濃度（mg/l）4006008001000界面張力（mn/m）0.040.0970.120.36復配前3.05.29.414.3粘度（mpa.s）復配后2.354.88.313.02)sdc-m/dsbsdc-m/dsb 濃度對二元體系活性的影響濃度對二元體系活性的影響表表 3-223-22 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 濃度對二元體系活性的影響濃度對二元體系活性的影響編號123456sdc-m 濃度（%）0.30.40.50.60.91.2dsb（%）0.10.130.170.20.30.4聚合物（ppm）100010001

56、000100010001000界面張力（mn/m）0.390.310.340.0344.6710-35.2310-3續表續表 3-223-22 sdc-m/dsbsdc-m/dsb 濃度對二元體系活性的影響濃度對二元體系活性的影響編號789101112sdc-m 濃度（%）1.51.82.12.42.73.0dsb（%）0.50.60.70.80.91.0聚合物（ppm）100010001000100010001000界面張力（mn/m）5.2910-36.8410-36.410-36.910-30.0540.15用胡狀聯模擬水配制系列二元復配溶液,固定生物聚合物濃度為 1000mg/l使表面

57、活性劑濃度分別為 0.4%、0.53%、0.67%、0.8%,考查表面活性劑濃度對二元復配體系活性的影響關系。結果表明,濃度為 0.4%0.8%表面活性劑溶液與 1000mg/l 生物聚合物復配后,溶液在高溫下均無分層現象,相溶性好，二者復配后,表面活性劑濃度為 0.4%0.67%的溶液與生物聚合物復配后,界面張力為 10-1mn/m,如表 3-22，當活性劑濃度升高至 0.8%時,二元體系活性有所增加,界面張力為10-2mn/m 數量級，sdc-m/dsb 再濃度提高后，二元體系活性明顯增強，均可達到 10-3mn/m 數量級。8.8. sdc-m/dsb/xc 體系熱穩定實驗體系熱穩定實驗

58、sdc-m/dsb/xc 體系熱穩定實驗粘度變化結果見圖 3-8，產品 sdg、pyg 與sdc-m/dsb 形成的二元體系粘度在長期熱穩定性實驗中，變化趨勢相近，實驗初期兩產品與 sdc-m/dsb 復配形成的體系粘度值略有下降，之后隨著時間的延長均有回升趨勢，三個月后粘度值高于初始粘度值的 30%以上，說明兩產品復圖3-8 sdc-m/dsb/生物聚合物復合體系粘度熱穩定性0510152025020406080100時間(天)粘度(mpa.s)sdg/sdc/dsbpyg/sdc/dsb生物聚合物濃度：1000mg/l；sdc-m：0.9%；dsb：0.3%.配 sdc-m/dsb 后粘度

59、熱穩定性較好。圖 3-9 為 sdc-m/dsb 復配 sdg、pyg 前后復合驅油體系界面張力變化結果，單獨的 sdc-m/dsb 表面活性劑體系界面活性在 90 天的時間內可較好地保持，但復配生物聚合物 sdg、pyg 后形成的復合驅體系界面張力穩定性較差，隨時間的延長，兩種產品與 sdc/dsb 復配后的體系界面張力均呈明顯上升趨勢，90天后體系的界面張力僅能達到 10-1mn/m，因此認為 sdc/dsb 低界面張力配方適宜現場單井吞吐使用，不宜復配生物聚合物進行驅替使用。圖3-9 sdc-m/dsb復配生物聚合物前后界面張力熱穩定性對比0.00010.0010.010.1110016

60、306090時間（天）界面張力（mn/m）sdg /sdc/dsbpyg/sdc/dsbsdc-m/dsb生物聚合物濃度：1000mg/l；sdc-m：0.9%；dsb：0.3%。9.9. 配方體系的吸附損失研究配方體系的吸附損失研究9.1 sdc-m 在油砂上的吸附損失研究實驗結果見表 3-22，表中系統總結了 sdc-m 的吸附情況及各種物質對sdc-m 吸附的影響。由表可見，聚合物（p）加入，能夠明顯降低表面活性劑的吸附損失。配方的吸附在 1820 h 即可達到平衡，根據圖 3-10 的吸附曲線，配方中 sdc-m 的平衡吸附量約為 2.55 mg/g 油砂。根據文獻和國家攻關項目研究，動態吸附損失為靜態吸附損失的 1/10，即 0.26 mg/g 油砂。表表 3-22 sdc-m 的靜態吸附的靜態吸