在能源日趨緊張的情況下,提高原油的采收率成為石油開(kāi)采研究的重大課題。而驅(qū)油劑是一種在石油鉆探開(kāi)采時(shí)用以提高原油采收率的助劑。現(xiàn)用的化學(xué)驅(qū)油劑主要為在水中加入各種化學(xué)劑后的溶液。主要分為三類(lèi):聚合物型、表面活性劑型、堿型。最chang用的是聚合物型驅(qū)油劑和表面活性劑型。如超高分子量聚丙烯酰胺,用0.05%的水溶液能滲入油層巖隙而多出油20%~30%。對(duì)于提高油田的效益具有重要意義。
一、粘度測(cè)量的意義
表面活性劑是一種能夠大幅度降低溶液表面張力的物質(zhì)。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)是由性質(zhì)不同的兩部分組成,一部分是由親水疏油的機(jī)型基團(tuán)組成,另一部分是由親油疏水的非極性基團(tuán)組成。表面活性劑的這兩部分分別處于分子的兩端,為不對(duì)稱(chēng)分子結(jié)構(gòu)。表面活性劑溶于水后,其親水基受水分子的吸引而深入水中,親油基受水分子的排斥而伸向油中。表面活性劑的這種性質(zhì)決定了其增容的作用、乳化的作用、潤(rùn)濕作用等。正是由于表面活性劑有上述的性質(zhì),因此是常用的驅(qū)油劑選擇。
除了表面活性劑的親油疏水性是其作為驅(qū)油劑的重要指標(biāo)之外,有大量的研究表明,所用驅(qū)油劑的粘度值與所驅(qū)原油的粘度值越接近,則驅(qū)油的效率越高。降低油/水的粘度比可以提高驅(qū)油效率,因此設(shè)法降低原油的粘度和提高驅(qū)油劑的粘度就可以達(dá)到提高驅(qū)油效率的目的。但是,大面積的降低地層原油的粘度做法是不現(xiàn)實(shí)的,因此調(diào)節(jié)表面活性劑的添加量和種類(lèi),調(diào)配出不同粘度值的表面活性劑,是調(diào)節(jié)驅(qū)油劑粘度值,提高原油采收率的有效方法。粘度是衡量驅(qū)油劑性質(zhì)的重要指標(biāo)。合適的驅(qū)油劑粘度應(yīng)該與所采原油的粘度越接近,則驅(qū)油效率越高。驅(qū)油劑的粘度或高或低都會(huì)影響采油效率。
二、方法與結(jié)果
1、儀器配置
儀器:NDJ-1F(2T)粘度計(jì)
測(cè)試附件:ULR超低粘度適配器
溫度控制:HSY-601Z恒溫水浴
2、方法與數(shù)據(jù)
本文使用NDJ-1F(2T)標(biāo)準(zhǔn)粘度計(jì)配套超低粘度適配器ULR,對(duì)兩種不同的驅(qū)油劑進(jìn)行粘度測(cè)量(測(cè)試溫度為45℃)。用量筒稱(chēng)取定量的驅(qū)油劑于ULR樣品杯中,將轉(zhuǎn)子緩慢浸沒(méi)至樣品中,然后連接粘度計(jì)主機(jī)和HSY-601Z 水浴循環(huán)系統(tǒng)。
Step1:在給定的轉(zhuǎn)速下,測(cè)試時(shí)間4分鐘,不取點(diǎn);
Step2:在給定的轉(zhuǎn)速下,測(cè)試時(shí)間1分鐘,每6秒取一個(gè)點(diǎn),共10個(gè)點(diǎn)。
3、結(jié)果分析
通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),兩個(gè)樣品的粘度值都非常穩(wěn)定。一般的粘度測(cè)量中,開(kāi)始測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)比較不穩(wěn)定,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的測(cè)量,數(shù)據(jù)才會(huì)比較穩(wěn)定。可以看出樣品1的粘度值大約在55.8cP左右;而樣品2的粘度值大約在61cP左右,樣品2的粘度值明顯要高于樣品1。因此,兩款驅(qū)油劑應(yīng)有針對(duì)性地適用于相對(duì)應(yīng)粘度的原油產(chǎn)品。ULR測(cè)試所需樣品體積僅為16 mL(其他小樣樣品適配器的的樣品量在2-16 mL),可有效節(jié)約測(cè)試成本,提升測(cè)試效率;ULR使用同軸圓柱型轉(zhuǎn)子及配套的樣品杯,可以計(jì)算剪切率和剪切應(yīng)力,得到絕對(duì)粘度;HSY-601Z恒溫水浴系統(tǒng)的控溫精度最高可達(dá)0.01℃,為粘度測(cè)試提供準(zhǔn)確及穩(wěn)定的溫度條件。