CN107664675A - 基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法 - Google Patents

基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，包括：步骤1，制作老化油砂和表面活性剂溶液；步骤2，称取一定量的老化油砂和表面活性剂溶液，确定表面活性剂溶液洗出的油量；步骤3，用蒸馏水做空白实验，确定蒸馏水洗出的油量；步骤4，称取一定量的原油和表面活性剂溶液，确定总油量；步骤5，根据表面活性剂溶液洗出的油量、蒸馏水洗出的油量和总油量计算表面活性剂的洗油率。本发明能够直观、快捷、准确地评价表面活性剂对油砂表面粘附油的洗脱能力，适用于乳化能力较强的表面活性剂性能评价，为乳液表面活性剂驱油体系的筛选评价提供技术支持，对95℃以上特高温油藏进一步提高采收率具有重要意义。

Description

基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法
技术领域
本发明涉及油田开采技术领域，特别是涉及到一种基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法。
背景技术
95℃以上特高温油藏资源量大，目前该类油藏陆续进入高含水、高采出程度开发阶段，常规水驱很难进一步提高采收率，而聚丙烯酰胺类驱油剂的分子结构决定了常规的聚合物驱油技术难以适应95℃以上的特高温油藏条件，现有驱油体系无法满足特高温油藏大幅度提高采收率的需要，亟待建立适用于特高温油藏的化学驱油技术。
乳液表面活性剂驱油技术是一种全新的化学驱油方法，乳液体系凭借其特殊的物理化学性能，通过表面活性剂之间的协同增效作用，赋予驱油体系耐温、抗盐、乳化增粘、高效驱油、易注入等特性，适用于Ⅴ类特高温油藏，对于此类油藏进一步提高原油采收率具有重要意义。
乳液-表面活性剂(E-S)驱油体系由自乳化表面活性剂和低张力表面活性剂组成，其中自乳化表面活性剂的主要作用是促使油水两相在油藏条件下自发乳化，形成高粘度的油水乳状液，优先进入高渗透层并封堵，从而启动中低渗层位，扩大波及体积；低张力表面活性剂的主要作用是降低油水界面张力，提高驱油效率。自乳化表面活性剂进入地层后首次促使油水两相形成高粘度的油水乳状液，借助高粘度的乳状液进入孔隙喉道中产生的挤、拉、拽等作用,有效驱赶分布在边缘及角隅部位的残余油，同时辅助低张力表面活性剂通过乳化夹带作用和强洗油性能提高驱油效率。
乳液表面活性剂提高采收率技术即在地面注入低粘度的乳液表面活性剂，在油藏中促使油水两相形成高粘度油包水型乳状液扩大波及体积，同时利用低张力表面活性剂提高驱油效率。主要特点是油相增溶水相形成油包水型乳液、乳液相粘度较原油增大、乳化状态不稳定(快速乳化、快速破乳)。在油藏中促使油水两相形成油包水型乳液状的前提就是要求乳液表面活性剂驱油体系中的乳液表面活性剂对油砂表面粘附油具有好的洗脱能力，通常用洗油率来表征表面活性剂对油砂表面粘附油的洗脱能力，对于目前常规洗油率分析方法，在石油醚萃取洗出原油的过程中表面活性剂的乳化性能会导致形成油水乳化层，并且难以消除，从而干扰萃取结果，使分光光度计不能准确检测。为了快速、准确地表征乳液表面活性剂的洗油性能，需要建立一种基于增粘型乳液的洗油率分析方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于95℃以上特高温油藏的乳液表面活性剂驱油，能够更加准确的评价表面活性剂对油砂表面粘附油的洗脱能力的基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法，
本发明的目的通过下述技术方案实现：基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，该基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法包括：步骤1，制作老化油砂和表面活性剂溶液；步骤2，称取一定量的老化油砂和表面活性剂溶液，确定表面活性剂溶液洗出的油量；步骤3，用蒸馏水做空白实验，确定蒸馏水洗出的油量；步骤4，称取一定量的原油和表面活性剂溶液，确定总油量；步骤5，根据表面活性剂溶液洗出的油量、蒸馏水洗出的油量和总油量计算表面活性剂的洗油率。
本发明的目的还通过下述技术方案实现：
步骤1包括：
(a)，取河道砂、目标区块现场注入水和原油样品备用；
(b)，将目标区块原油与河道砂按一定比例均匀混合制成油砂，放入玻璃样品瓶中密闭后，在恒温箱中放置一定时间，对油砂进行老化；
(c)，将表面活性剂按照一定比例加入现场注入水，搅拌均匀制得表面活性剂溶液。
在步骤(b)中，原油与河道砂的质量比为1:5～1:3，恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为7～14天；在步骤(c)中，表面活性剂溶液中表面活性剂的含量为(0.1～2.0)％。
步骤2包括：在外磨口锥形瓶中称取一定量的老化油砂,与内磨口刻度管连接好后，按照一定比例加入一定量的表面活性剂溶液；内磨口刻度管上端口密封后，在恒温箱中放置一定时间后，在内磨口刻度管中读取表面活性剂溶液洗出的油量。
在步骤2中，老化油砂和表面活性剂溶液的总质量与老化油砂的质量比为50:1，老化油砂质量为(2.0～3.0)g，表面活性剂溶液的质量为
(98.0～147.0)g；恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为48小时以上。
步骤4包括：在外磨口锥形瓶中称取一定量的原油,与内磨口刻度管连接好后，加入一定量的表面活性剂溶液；内磨口刻度管上端口密封后，在恒温箱中放置一定时间后，在内磨口刻度管中读取总油量。
在步骤4中，恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为48小时以上。
在步骤4中，称取的原油质量为步骤2中称取老化油砂中所含原油的理论质量，依据称取老化油砂质量和原油与河道砂的质量比计算得到，称取的表面活性剂的质量与步骤2中相同。
在步骤5中，计算表面活性剂的洗油率的公式为：
式中：η1——表面活性剂洗油率，％；
V0——油砂所含总油量，mL；
V1——蒸馏水洗出油量，mL；
V2——表面活性剂溶液洗出油量，mL。
在步骤5中，蒸馏水洗出的油量与总油量的比值应小于5％。
本发明的基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法，特别适用于乳液表面活性剂驱油体系中表面活性剂对油砂的洗油能力的评价，利用自行设计的洗油率测定装置快速评价乳液表面活性剂驱油体系中表面活性剂对油砂的洗油能力，用来直观、快捷、准确地评价乳液表面活性剂对油砂表面粘附油的洗脱能力，且测试步骤简单、成本低、效果好，为乳液表面活性剂驱油体系的筛选评价提供技术支持。
附图说明
图1为本发明的基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明所采用的洗油率测定装置示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图1所示，图1为本发明的基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法的一具体实施例的流程图。
在步骤101，制作老化油砂和表面活性剂溶液。具体步骤为：取河道砂、目标区块现场注入水和原油样品备用；将目标区块原油与河道砂按一定比例均匀混合制成油砂，放入玻璃样品瓶中密闭后，在恒温箱中放置一定时间，对油砂进行老化，在一实施例中，原油与河道砂的质量比为1:5～1:3，恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为(7～14)天；将表面活性剂按照一定比例加入现场注入水，搅拌均匀制得表面活性剂溶液，表面活性剂溶液中表面活性剂的含量为(0.1～2.0)％。
在步骤102，称取一定量的老化油砂和表面活性剂溶液，确定表面活性剂溶液洗出的油量。在一实施例中，如图2所示，为本发明自行设计的洗油率测定装置示意图，外磨口锥形瓶2容量为100mL，与内磨口刻度管1连接组装后的总容量为160mL。在外磨口锥形瓶2中称取一定量的老化油砂,与内磨口刻度管1连接好后，按照一定比例加入一定量的表面活性剂溶液，老化油砂和表面活性剂溶液的总质量与老化油砂的质量比为50:1，一般老化油砂质量为(2.0～3.0)g，表面活性剂溶液的质量为(98.0～147.0)g；内磨口刻度管1上端口密封后，在恒温箱中放置一定时间后，在内磨口刻度管1中读取表面活性剂溶液洗出的油量，恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为48小时以上。
在步骤103，用蒸馏水做空白实验，在内磨口刻度管中读取蒸馏水洗出的油量。
在步骤104，称取一定量的原油和表面活性剂溶液，确定总油量。在一实施例中，在外磨口锥形瓶2中称取一定量的原油,与内磨口刻度管连接好后，加入一定量的表面活性剂溶液，原油质量为步骤102中称取老化油砂中所含原油的理论质量，依据称取老化油砂质量和原油与河道砂的质量比计算得到，加入表面活性剂的质量与步骤102中相同；内磨口刻度管1上端口密封后，在恒温箱中放置一定时间后，在内磨口刻度管1中读取总油量，恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为48小时以上。
在步骤105，根据表面活性剂溶液洗出的油量、蒸馏水洗出的油量和总油量计算表面活性剂的洗油率，按公式(1)计算洗油率。
式中：η1——表面活性剂洗油率，％；
V0——油砂所含总油量，mL；
V1——蒸馏水洗出油量，mL；
V2——表面活性剂溶液洗出油量，mL。
在一实施例中，蒸馏水洗出的油量与总油量的比值应小于5％。
在应用本发明的一具体实施例中，包括了以下步骤：
(a)取河道砂、目标区块现场注入水和原油样品备用。
(b)将目标区块原油与河道砂按一定比例均匀混合制成油砂，放入玻璃样品瓶中密闭后，在恒温箱中放置一定时间，对油砂进行老化。原油与河道砂的质量比为1:4。恒温箱的温度为80℃，在恒温箱中的放置时间为(7～14)天。
(c)将表面活性剂按照一定比例加入现场注入水，搅拌均匀制得表面活性剂溶液；表面活性剂溶液中表面活性剂的含量为2.0％。
(d)在外磨口锥形瓶中称取一定量的老化油砂,与内磨口刻度管连接好后，按照一定比例加入一定量的表面活性剂溶液；老化油砂和表面活性剂溶液的总质量与老化油砂的质量比为50:1，一般老化油砂质量为(2.0～3.0)g，表面活性剂溶液的质量为(98.0～147.0)g。
(e)内磨口刻度管上端口密封后，在恒温箱中放置一定时间后，在内磨口刻度管中读取表面活性剂溶液洗出的油量；恒温箱的温度为80℃，在恒温箱中的放置时间为48小时。
(f)用蒸馏水做空白实验，在内磨口刻度管中读取蒸馏水洗出的油量。
(g)在外磨口锥形瓶中称取一定量的原油,加入一定量的表面活性剂溶液；原油质量为(d)中称取老化油砂中所含的理论原油质量，即称取老化油砂质量与油砂质量比的乘积，加入表面活性剂的质量与(d)中相同。
(h)内磨口刻度管上端口密封后，在恒温箱中放置一定时间后，在内磨口刻度管中读取总油量；恒温箱的温度为80℃，在恒温箱中的放置时间为48小时。
(i)根据表面活性剂溶液洗出的油量、蒸馏水洗出的油量和总油量计算表面活性剂的洗油率，按公式(1)计算洗油率。
式中：η1——表面活性剂洗油率，％；
V0——油砂所含总油量，mL；
V1——蒸馏水洗出油量，mL；
V2——表面活性剂溶液洗出油量，mL。
蒸馏水洗出的油量与总油量的比值应小于5％。由上述方法测得的结果如下表所示：
表1表面活性剂洗油率测定结果
13-1和13-2样品的洗油率较高，初步筛选13-1和13-2可以作为乳液表面活性剂驱油体系中自乳化表面活性剂的备选活性剂。
本发明的基于增粘型乳液表面活性剂洗油率分析方法，能够直观、快捷、准确地评价表面活性剂对油砂表面粘附油的洗脱能力，该方法不需要石油醚萃取洗出的油量和分光光度计检测，克服了常规的洗油率分析方法中表面活性剂乳化性能干扰萃取结果而导致分光光度计不能准确检测，适用于乳化能力较强的表面活性剂性能评价，为乳液表面活性剂驱油体系的筛选评价提供技术支持，对95℃以上特高温油藏进一步提高采收率具有重要意义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，该基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法包括：
步骤1，制作老化油砂和表面活性剂溶液；
步骤2，称取一定量的老化油砂和表面活性剂溶液，确定表面活性剂溶液洗出的油量；
步骤3，用蒸馏水做空白实验，确定蒸馏水洗出的油量；
步骤4，称取一定量的原油和表面活性剂溶液，确定总油量；
步骤5，根据表面活性剂溶液洗出的油量、蒸馏水洗出的油量和总油量计算表面活性剂的洗油率。
2.根据权利要求1所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，步骤1包括：
(a)，取河道砂、目标区块现场注入水和原油样品备用；
(b)，将目标区块原油与河道砂按一定比例均匀混合制成油砂，放入玻璃样品瓶中密闭后，在恒温箱中放置一定时间，对油砂进行老化；
(c)，将表面活性剂按照一定比例加入现场注入水，搅拌均匀制得表面活性剂溶液。
3.根据权利要求2所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，在步骤(b)中，原油与河道砂的质量比为1:5～1:3，恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为7～14天；在步骤(c)中，表面活性剂溶液中表面活性剂的含量为(0.1～2.0)％。
4.根据权利要求1所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，步骤2包括：在外磨口锥形瓶中称取一定量的老化油砂,与内磨口刻度管连接好后，按照一定比例加入一定量的表面活性剂溶液；内磨口刻度管上端口密封后，在恒温箱中放置一定时间后，在内磨口刻度管中读取表面活性剂溶液洗出的油量。
5.根据权利要求4所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，在步骤2中，老化油砂和表面活性剂溶液的总质量与老化油砂的质量比为50:1，老化油砂质量为(2.0～3.0)g，表面活性剂溶液的质量为(98.0～147.0)g；恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为48小时以上。
6.根据权利要求1所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，步骤4包括：在外磨口锥形瓶中称取一定量的原油,与内磨口刻度管连接好后，加入一定量的表面活性剂溶液；内磨口刻度管上端口密封后，在恒温箱中放置一定时间后，在内磨口刻度管中读取总油量。
7.根据权利要求6所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，在步骤4中，恒温箱的温度为70℃以上，在恒温箱中的放置时间为48小时以上。
8.根据权利要求1所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，在步骤4中，称取的原油质量为步骤2中称取老化油砂中所含原油的理论质量，依据称取老化油砂质量和原油与河道砂的质量比计算得到，称取的表面活性剂的质量与步骤2中相同。
9.根据权利要求1所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，在步骤5中，计算表面活性剂的洗油率的公式为：
<mrow> <msub> <mi>&amp;eta;</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>V</mi> <mn>0</mn> </msub> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> <mn>...</mn> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中：η1——表面活性剂洗油率，％；
V0——油砂所含总油量，mL；
V1——蒸馏水洗出油量，mL；
V2——表面活性剂溶液洗出油量，mL。
10.根据权利要求1所述的基于增粘型乳液表面活性剂的洗油率分析方法，其特征在于，在步骤5中，蒸馏水洗出的油量与总油量的比值应小于5％。
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