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2、 2005 年 2 月 目 录 前言 第一部分 合同研究内容及达到的指标 一、研究内容 二、研究达到的指标 第二部身华烟烯讶去趾粉虚谷喜酷酣羔鞠笆选伺憨商侩敖兰绰焰桑幂鲜蕾宴憨塘辣耕请惧佃薄订狐醉逸妖植阜洲后讣赤痈钞危诀愉汝焕今闻恭纳袱吐唁潞奇晕发燥搭壶捶粕周计搭病锻堡科皋邻厄译悼著黄凶近陆莱困跺索间最零哨梦层钳摸掳呸坟郸譬住耗率幅萌僵秘铣仇澡凸糖叁福体趋悸腾惊臂能帅擅戍印慕奠惧拣嗡汞哥焉袭野妖谢供擒胃脊朵负涡座夹街棵励傅怯蹭堆民坪哆承迭靶胖驶刁依煞芋宿烙孰肥沏霄斟演溜寥决哭平坎绎夜轴切涸蚜沃诸乡饺钡皂衔拈鸿琢馈清岩展道眶砖呻种翼蛀递咋挛俄瓜仆砧椎赘楔讳眩秀唁朽影朗淫祥蔡晨臭家扼绣勤棒噬絮硅伤
3、爸惹蚕鹰链妨做声碳弃渊澈笛高温高盐油藏二元复合驱技术验收问歹沤休佳祸罗卒寄肋糟象氟糕砒美涸趟沼唆爬尸孰氧之箱彝圈筛酥船撑柄述找验艘抵侧钙唇唐惰玛者嗅勋先构斥调质肌袄渐胞凹蚂库够抿坠坍兆弯诫纫撼胶钞彤留署视数霸膘负这贪彩芹痰鞠惫卢醛帕俩润闷臻剃戊箭狠砌辰祈妒冒钠孽争后疡拆肃捻赠轮伐邦沏胺馅圆揽右红秧派灯沏蛊湘佣昨咨库蕉闸扯蒸谅淆偏耻辩再厚泌楼提赶缴嫡蜜右仅锣候软蛾盗佣旗镣尉皮母塌懊尧赏托俐抵勤拜御篷全铱础抑志赖捉曳织颠悄颜鼠赢槛吨田锦靡攒缺农泅呛舞虽恤憾痪史 翠亥讹寞助紊貉踩焰骤悔空故雾片缺疫聂韵砧可混案录佯吭锦招姐秀测丘街谱鞍昧洗抉钾琵滞揍挺腰烃频硕蒜阉律梭贿饯苇 高温高高温高盐盐油藏二元复合
4、油藏二元复合驱驱技技术术 编编写：写：陈陈 锋锋 江建林江建林 审审核：林核：林伟伟民民 审审定：定： 中原油田分公司中原油田分公司 2005 年 2 月 目 录 前 言 第一部分 合同研究内容及达到的指标. 一、研究内容 . 二、研究达到的指标 . 第二部分 研究完成的主要内容 一、完成了表面活性剂及聚合物的筛选 . 二、进行了二元复合驱油体系的性能评价 . 三、完成了二元复合驱先导试验区的选择地质研究 . 四、完成了矿场先导试验方案设计及现场实施 . 五、建立了产出液中黄原胶及表面活性剂的检测方法 . 第三部分 主要研究工作及取得的成果. 一、二元复合驱体系研究 . （一） 、表面活性剂体
5、系研究 . （二） 、高温高盐条件下聚合物的筛选 . （三） 、二元复合驱油体系的评价 . （四） 、SDC/DSB-XC 二元复合驱体系性能评价小结.30 二、 产出液中黄原胶及表面活性剂的检测方法31 （一） 、产出液中的黄原胶的分析 .31 （二） 、产出液中天然羧酸盐阴离子表面活性剂的分析 .34 （三） 、产出液对现有水处理的影响 .39 三、二元复合驱先导试验区的选择及地质研究 .39 （一） 、先导试验区的选择 .39 （二）试验区地质研究 .39 四、二元复合驱矿场先导性试验 .45 (一)、方案设计.45 (二)、注入程序、注入方式、段塞大小及化学剂浓度大小的优化设计.47
6、（三） 、数值模拟结果的岩芯物理模拟实验的验证 .48 （四） 、效果预测 .49 （五） 、配注工艺技术研究 .50 （六） 、实施情况 .52 （七） 、认识和结论 .53 五、WPS/WA+XC 体系及 MJ2+AP-P5 体系的研究.54 （一） 、WPS/WA+黄胞胶体系.54 （二） 、MJ2+AP-P5 体系 61 前前 言言 中原油田油藏具有高温、高盐、高钙镁离子的特点，油层温度大多大于 80，地层水矿化度高，一般超过 10104mg/L，钙镁离子含量在 50006000 mg/L,开展二元复合驱具有较大的难度。近年来，随着科学技术的发展，化学 驱提高石油采收率技术取得了重大突
7、破，出现了许多耐温抗盐型驱油剂，为高 温高盐油藏实施复合驱油技术提供了有利条件。几年来中原油田在室内和现场 进行了一系列的二元复合驱方面的基础性研究工作，取得了一些经验。2001 年正式将高温高盐二元复合驱技术研究列为中国石化股份公司科研开发项 目。根据项目的研究要求，成立了由油田化学、采油工程、油藏工程等专业人 员共同组成的课题组对二元复合驱技术进行了专题研究，项目研究取得了阶段 性的成果。 第一部分第一部分 合同研究内容及达到的指标合同研究内容及达到的指标 一、研究内容一、研究内容 1、二元复合驱体系的研究及评价 (1)耐温耐盐表面活性剂的筛选 (2)耐温耐盐聚合物的筛选 (3)确定二元复
8、合驱油体系配方 (4)表面活性剂的性能评价; (5)聚合物的性能评价; (6)复合驱体系的性能评价; 2、先导性试验区的选择及油藏研究 (1)根据二元复合驱技术适用条件优先先导性试验区块； (2)进行先导性试验区油藏地质研究 先导性试验区构造研究； 先导性试验区储层评价； 先导性试验区油藏三维精细地质模型研究； 先导性试验区储层动态模型研究； 先导性试验区的剩余油分布规律研究。 3、方案设计与现场实施 （1）油藏精细描述； （2）确定最佳的配方体系； （3）确定注入工艺； （4）设计工工艺流程及现场实施。 4、监测及效果评价 （1）产出液中驱油用化学剂的定量监测分析技术研究，建立聚合物及主 要
9、表面活性剂的分析方法； （2）评价产出液对现有水处理工艺的影响； 二、研究达到的指标二、研究达到的指标 1、所筛选的二元复合驱体系耐温达到 90，耐地层水矿化度 16104mg/L（其中 Ca2+、Mg2+总量 3000mg/L） ； 2、温度 90，矿化度 16104mg/L，聚合物浓度 1500 mg/L 的条件下， 老化时间 180 天，聚合物的粘度保持率大于 50%； 3、温度 90，矿化度 16104mg/L， Ca2+、Mg2+浓度 3000mg/L 时，体系 与原油界面张力达到 10-2mN/m； 4、物理模拟驱油实验提高采收率 15%以上； 5、现场实验区提高采收率 10%。
10、第二部分第二部分 研究完成的主要内容研究完成的主要内容 一、完成了表面活性剂及聚合物的筛选一、完成了表面活性剂及聚合物的筛选 通过对室内研究的天然混合羧酸盐 SDC 及二十多种工业化表面活性剂和聚 合物的优选和复配，先后研究出了三种二元复合驱体系：2001 年下半年至 2003 年上半年研究出表面活性剂 SDC-M/DSB+黄胞胶体系及表面活性剂 WPS/WA+黄胞胶体系、2003 年下半年开始研究出表面活性剂 MJ2+缔合聚合物 AP-P5 体系。复合驱油体系的性能均能满足油藏的要求。 二、进行了二元复合驱油体系的性能评价二、进行了二元复合驱油体系的性能评价 完成了对三种体系中表面活性剂、聚
11、合物及复配后体系的性能评价。对 三种体系的性能进行了综合评价。 三、完成了二元复合驱先导试验区的选择地质研究三、完成了二元复合驱先导试验区的选择地质研究 根据筛选出的二元复合驱体系适应条件，确定胡状集油田胡 5-15 井区 S3 中 1-2层系作为先导性试验区。并对试验区进行了地质构造、沉积相、储层动态 及评价、剩余油分布规律及试验区三维地质模型研究。 四、完成了矿场先导试验方案设计及现场实施四、完成了矿场先导试验方案设计及现场实施 对试验区进行了地质研究并确定了试验井网，通过数值模拟对方案进行了 优化设计，确定了最终的试验方案及配注工艺。 2002 年 11 月-2003 年 12 月开展了
12、胡 5-15 井区 S3 中 1-2层系 5 个井组的 SDC-M/DSB+黄胞胶体系二元复合驱先导性矿场试验，累计注入 SDC-M/DSB+黄 胞胶二元复合驱体系 m3，试验区累计增油5460t，有效期达到 20 个月， 获得了较好的试验效果。实施过程中也暴露出 SDC-M/DSB+黄胞胶体系性能上 的一些不足。因此从 2003 年开始，同时又开展了表面活性剂 WPS/WA+黄胞胶 体系、表面活性剂 MJ2+缔合聚合物 AP-P5 体系两种复合驱体系的性能研究工 作。 五、建立了产出液中黄原胶及表面活性剂的检测方法五、建立了产出液中黄原胶及表面活性剂的检测方法 1、生物聚合物在浓硫酸条件下发
13、生降解反应，生成带有还原基的单糖或 低聚糖，可以与苯酚发生显色作用，得到淡黄色的溶液，颜色的深度随糖浓度 的增加而增加，呈现良好的线形关系。固定显色剂苯酚的浓度，则溶液的深度 将随着糖浓度的增加而线性增加，在特定波长下测出相应的吸光度，首先确定 标准工作曲线，然后测定未知样品吸光度，计算黄原胶浓度。 2、在氯仿-异丙纯-碱性缓冲体系中，溴甲酚绿与阳离子表面活性剂（通 常用海明 1622）形成缔合物，溶于氯仿层并显兰绿色。颜色深度随阳离子浓 度的增加而增加，因而可直接用于微量阳离子的定量分析。如果固定体系中阳 离子的浓度，则氯仿层颜色深度将随阴离子浓度的增加（不超过阳离子表面活 性剂的浓度）而下
14、降。在特定波长下测出相应的吸光度，即可做出标准（工作） 曲线。可见分光光度法可用于碱性介质中微量阴离子表面活性剂 SDC 的定量测 定，测量范围为 110-6mol/L210-5mol/L 即 mg/L 数量级。工作曲线的线性 相关系数达到 0.998。该法具有良好的重复性和回收率，适用于天然羧酸盐包 括肥皂在内的阴离子表面活性剂的微量分析。 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、二元复合驱体系研究一、二元复合驱体系研究 从 2001 年开始针对中原油田高温高盐油藏的特点，开发了 SDC-M/DSB+黄 胞胶二元复合驱体系，体系的性能可以满足中原油田的油藏要求
15、。 （一）（一） 、表面活性剂体系研究、表面活性剂体系研究 烷基羧酸盐和石油磺酸盐是三次采油中驱油用的两大类主要表面活性剂。 单纯的烷基羧酸盐和烷基磺酸盐类表面活性剂的抗 Ca2+、Mg2+能力均不超过 500mg/L，无法满足中原油田的油藏条件对表面活性剂的要求。近几年来随着 新型高效表面活性剂的出现，使适应中原油田特殊油藏条件下的表面活性剂选 择成为可能。一年来针对中原油田高温高盐油藏二元复合驱油技术研究项目的 要求，专题组成员分别对天然混合羧酸盐表面活性剂进行了多种复配和优选评 价，通过不同的原料配比和增效表面活性剂的加入，合成了 SDC-IX 十种系 列表面活性剂，通过对系列表面活性剂
16、盐度和温度的扫描实验，优选出了耐高 温和高盐的 SDC-II 作为主要表面活性剂。为了解决 SDC-II 体系的抗 Ca2+、Mg2+能力，专题组研究了三种途径来解决体系的抗 Ca2+、Mg2+问题，结果 发现选用两性表面活性剂 DSB（十二烷基-2-羟基-3 磺基甜菜碱）与 SDC-II 产 品复配效果明显。SDC-II 与 DSB 复配后抗 Ca2+、Mg2+的能力可以达到 5000 mg/L。通过对 SDC-II 与其助表面活性剂的正交实验得到了最终的主表面活性 剂 SDC-M，并进一步对 SDC-M 与 DSB 复配效果进行了研究，确定最终的表面活 性剂体系为 0.4%SDC-M+0.
17、08%DSB0.4%SDC-M+0.08%DSB。最后对该体系性能进行了综合评价，结果 表明：该体系的耐温达到 90，耐盐达到 25104mg/L，抗 Ca2+、Mg2+能力达 到 5000mg/L，在此条件下与原油界面张力达到 10-3mN/m 的数量级，性能均能 达到合同的要求。 1.1. SDCSDC 系列表面活性剂的优选系列表面活性剂的优选 1.1 SDC 系列表面活性剂界面张力的盐度扫描 通过实验室自制的 SDC-IX 十种表面活性剂进行盐度扫描，测动态界面 张力。所有体系的动态界面张力最小值总结于表 3-1。由表可见，在 NaCl 浓 度较低时，多数 SDC 体系的油水界面张力最小
18、值差别不大，只有 SDC-X 体系界 面张力比较大；但在较高 NaCl 浓度时，多数 SDC 体系的界面张力迅速增加， 只有 SDC-IIIV 能使界面张力达到超低，其中 SDC-II 效果最好。确定 SDC-II 为主要表面活性剂。试验采用 SDC 浓度为 0.5%。 表表 3-13-1 不同表面活性剂在不同盐度时的最小界面张力（不同表面活性剂在不同盐度时的最小界面张力（IFTIFTmin min/ /（ （1010-3 -3mN/m mN/m） ） 盐度 1%2%4%6%8%10%15% SDC-I14.21.716. 627.037.812151.3 SDC-II16.04.72.21.
19、32.54.73.1 SDC-III10.54.72.62.06.34.8 乳化 SDC-IV13.711.63.83.43.11.617.0 SDC-V13.54.00.730.4100100100 SDC-VI17.911.81.65.8100100100 SDC-VII 不溶于水 SDC-VIII18.51.53.6100100100100 SDC-IX13.17.08.2100100100100 SDC-X1001000.85.25.21.2100 如图 3-1 给出了 SDC-II 体系在不同盐度时的界面张力随时间的变化曲线。 23678 N 345678 ) N 图图 3-1 SD
20、C-II 体系在不同盐度时的动态界面张力体系在不同盐度时的动态界面张力 cNaCl：1%，2%，4%，6%，8%，10%，15% 一般情况下，IFT 随时间的延长先减小，达到最小值后又增大到平衡，这 是由于开始时表面活性物质在油水界面上的吸附速率大于脱附速率，因而将在 界面上聚集，引起界面张力的下降。但随着界面上活性物质浓度的增大，其脱 附速率增加，当吸附与脱附速率相等时，出现最低界面张力的情况。然后界面 上的活性物质因脱附而逐渐减少，界面张力又变大，最终由于活性物质含量不 再改变而使界面张力达到平衡值。 0.001 0.01 0.1 1%2%4%6%8%10%15% 图图 3-23-2 SD
21、C-IISDC-II 驱油体系的最小界面张力（驱油体系的最小界面张力（IFTIFTmin min）随 ）随 NaClNaCl 浓度的变化浓度的变化 图 3-2 是 SDC-II 体系油水界面张力的最小值随 NaCl 浓度变化曲线。由 图可见，ITFmin随盐度的增加而不断减小，当盐度到一定程度后达到最小，然 后增大。这是由于盐度增加，体系离子强度变大，压缩胶束的双电层，使表面 活性剂亲油性增强，在油相中的分配增多，有利于表面活性剂在原油和水相中 的分配系数趋近 1，此时界面张力达到最低。盐度太高时盐析作用会使表面活 性剂析出，界面张力增大。 2.2.温度对温度对 SDC-IISDC-II 体系
22、界面张力的影响体系界面张力的影响 01246 P )- L S 但是 作为助剂加入 SDC-II 驱油体系配方中,其抗钙镁能力高达 5000mg/L 说明 DSB 的重要性。这可能是因为 DSB 和 SDC-II 分之在对钙镁离子络合基础上形成分 子簇,即与 Ca2+、Mg2+形成相对稳定的缔合结构,并且还保持它们的显著协同效 应。 4.4.最佳配方的确定及性能最佳配方的确定及性能 通过多次正交实验，使用廉价表面活性剂来替代 SDC-II 中的非离子表面 活性剂，通过性能测试，最终得到了性能比较稳定的 SDC-M 表面活性剂，该表 面活性剂与原油的界面张力可以达到 10-3mN/m。实验结果见
23、表 3-4、表 3-5。 表表 3-43-4 不同浓度的不同浓度的 SDC-MSDC-M 的最小界面张力的最小界面张力 IFTmin/(10IFTmin/(10-3 -3mN/m) mN/m) 浓度/% 0.20.30.40.50.6 60105.04.23.02.0 706.12.61.80.880.65 804.01.00.850.700.40 固定体系：0.1%DSB/15%NaCl/0.24%Ca2+/0.06%Mg2+ 表表 3-53-5 不同不同 DSBDSB 浓度浓度 8080 时的最小界面张力时的最小界面张力 IFTmin/(10IFTmin/(10-3 -3mN/m) mN/
24、m) 浓度/% 00.020.050.080.1 80 析出 451.00.960.85 固定体系：0.4%SDC-M/15%NaCl/0.24%Ca2+/0.06%Mg2+ 由表可见温度升高，界面张力减小，SDC-M、DSB 浓度增加界面张力降低。 80下，SDC-M 的浓度大于 0.3%，DSB 浓度大于 0.05%时，体系与原油的界面 张力可以达到超低，表明体系具有较好的耐温性能。 表表 3-63-6 不同不同 NaClNaCl 浓度时最佳配方体系的最小界面张力浓度时最佳配方体系的最小界面张力 浓度/% 10152025 IFTmin/(10- 3mN/m) 2.51.00.50.4 固
25、定体系：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+浓度时最佳配方体系的最小界面张力 浓度时最佳配方体系的最小界面张力 浓度/% 3500400045005000 IFTmin/(10- 3mN/m) 1.32.53.710 固定体系：0.1%DSB/15%NaCl/0.6%SDC-M 由表可见，随着 NaCl 浓度的增加，体系的最小界面张力逐渐减小，最佳 配方的抗盐能力达到 25%以上；Ca2+、Mg2+导致析出的表面活性剂增多，体系 的界面张力增大，但最佳配方的抗 Ca2+、Mg2+能力
26、可以达到 5000mg/L ，这表 明该体系具有较高的抗盐及抗二价金属阳离子能力。综合现场因此最终的驱油 配方为：0.4%SDC-M+0.08%DSB。 345678 ) N 图图 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（）时的动态界面张力）时的动态界面张力 该体系在 60和 80时原油的动态界面张力如图 3-6 所示，其界面张力 最小值为 5.010-3 mN/m 和 1.010-3 mN/m。 （二）（二） 、高温高盐条件下聚合物的筛选、高温高盐条件下聚合物的筛选 二元复合驱技术中聚合物作为其
27、中的一元,主要起流度控制作用,减少复合 体系指进,扩大体系波及体积,充分发挥体系洗油作用,从而增强复合体系驱油 效果。由于中原油田高温高盐的特殊性,专题组主要对二类产品：(1)新型耐温 耐盐聚丙烯酰胺类聚合物；(2)生物聚合物的粘温，粘浓以抗盐能力的测定， 优选出三类产品中的各自最优的产品，通过对最优的产品的综合性能比较，同 时考虑到聚合物产品与表面活性剂配伍性，最终选定了生物聚合物作为二元复 合体系驱中的聚合物。 1 1合成聚合物产品合成聚合物产品 通过调研，共收集了四个厂家的聚丙烯酰胺产品，AX-73 聚合物（日本， 固含量 91%） 、SL 聚合物（胜利油田盛立化工厂，固含量 82%）
28、、张家口聚合物 （固含量 85%） 、郑州聚合物（固含量 89%）等，分别进行了粘浓、粘温及耐盐 性能对比评价。 实验条件: 粘浓性 用 NaCl、MgCl2、CaCl2配制总矿化度为 10104mg/L，Ca2+、Mg2+含量为 3500mg/L 的盐水溶液，分别加入不同厂家聚丙烯酰胺产品，配制成聚合物浓 度为 1000mg/L、2000mg/L、3000mg/L、4000mg/L 系列溶液，在 70下用布氏 粘度计测定各溶液粘度。 粘温性 用矿化度为 10104mg/L，Ca2+、Mg2+含量为 3500mg/L 的盐水，分别配制 浓度为 3000mg/L 聚合物溶液，在不同温度下测定其溶
29、液粘度，对比不同产品 的耐温性能。 耐盐性 分别用不同矿化度盐水配制浓度为 2000mg/L 的聚合物溶液，在 70下测 定各溶液粘度，对比不同产品耐盐性能。实验结果见表 1-8、表 1-9、表 1- 10。 表表 3-83-8 不同聚合物粘浓性能对比不同聚合物粘浓性能对比 粘度（mPa.s） 聚合物浓度（mg/L） AX-73 张家口郑州 SL 10003.03.02.63.0 20009.98.98.58.9 30002421.820.321.9 400046.143.942.745.4 表表 3-9 不同聚合物粘温性能对比不同聚合物粘温性能对比 粘度（mPa.s） 温度（） AX-73
30、张家口郑州 SL 4037.136.13639.8 6026.125.52526.8 8021.117.016.717.8 表表 3-103-10 不同聚合物耐盐性能对比不同聚合物耐盐性能对比 粘度（mPa.s） 矿化度（mg/L） AX-73 张家口郑州 SL 5104（Ca2+、Mg2+：2000） 9.810.88.910 7104（Ca2+、Mg2+：2500） 11.09.07.79.3 10104（Ca2+、Mg2+：3500） 9.98.96.58.9 15104（Ca2+、Mg2+：4000） 8.75.63.15.7 表 3-8 中列出了四种聚合物产品粘浓性能，几种产品随浓度
31、增加而增加的 增粘趋势相同，同等条件下产品 AX-73 粘度略高于其它几种产品，其它几种产 品粘度值比较接近。 表 3-9 中列出了四种聚合物产品粘温性能，几种产品粘度随温度升高而降 低的趋势相同，从同等条件下的粘度值大小对比，AX-73 的性能均略高于其 它产品，其它几种产品性能较接近。 表 3-10 中列出了四种聚合物产品耐盐性能，几种产品粘度随含盐量增加 而下降的趋势有所不同，AX-73 产品在矿化度 5104mg/L 增加到 7104mg/L 时，粘度值略有升高，随后随矿化度增加，粘度值略有下降，从 5104mg/L15104mg/L，粘度保持率为 88.7%;其余三种产品随含盐量增加
32、 变化趋势相同, 从 5104mg/L15104mg/L 张家口聚合物、SL 聚合物粘度保 持率在 50%以上，郑州聚合物粘度保持率较低为 34.8%。 综上所述,所评价几种聚丙烯酰胺产品,AX-73 综合性能较好,张家口、SL 聚合物性能相当，郑州聚合物略差。 2. 生物聚合物筛选生物聚合物筛选 对生物聚合物产品的评价， “八五”期间已做了大量研究工作，对生物聚 合物粘浓、粘盐、耐温、热稳定性能有了一定的了解，生物聚合物粘浓、抗盐 特性已为人们所共知，主要阻碍生物聚合物广泛应用的原因在于生物聚合物较 差的耐温性能与热稳定性能。因此，本次筛选中，我们主要针对不同厂家生物 聚合物产品耐温性能、热
33、稳定性能进行了对比评价。通过调研共收集到六种产 品： PYG1、 PYG2、 LZG、 LZF、 XHG、 XHF。 实验条件： 耐温性 用矿化度 12104mg/L 污水配制浓度为 1000mg/L 生物聚合物溶液，分别 于 40、82测定各溶液粘度，对比不同产品耐温性能。 热稳定性能 用矿化度 12104mg/L 污水配制浓度为 1000mg/L 的不同生物聚合物溶液， 用 50ml 注射器分别抽取 30ml 注入安培瓶内，抽真空除氧后，密封置于 82 水浴中恒温保持，定期取出测试溶液粘度，对比不同产品热稳定性能。实验结 果：见表 3-11、图 3-9。 表表 3-113-11 不同生物聚
34、合物产品耐温性能对比不同生物聚合物产品耐温性能对比 粘度（mPa.s） 产品名称 配制水矿化度 （104mg/L） 浓度 （mg/L） 4082 粘度损失 （%） PYG112100036.717.352.8 PYG212100045.320.754.3 LZG12100035.613.661.0 LZF12100029.811.661.0 XHG12100025.010.856.8 XHF12100016.66.859.0 从表 3-11 可以看出，几种生物聚合物产品的粘度从 40到 82均有大 幅度降低，粘度保持率均在 50%以下。对比 82产品粘度值发现， PYG1、PYG2、LZG 粘
35、度较高，LZF、XHG 粘度相差不大，XHF 粘度较低。与“八 五”期间聚合物产品性能对比，部分产品高温高盐条件下粘度值有了较大的提 高。 图图1 1- -9 9 不不同同生生物物聚聚合合物物热热稳稳定定性性实实验验图图 0 5 10 15 20 25 051015202530 时间（天） 粘度（mPa.s） PYG1粘度 PYG2粘度 LZG粘度 XHG粘度 XHF粘度 LZF粘度 聚合物浓度：1000mg/L；实验温度：82；配制水为油藏1污水。 图 3-9 是几种生物聚合物产品在温度 82下热稳定性粘度变化曲线。可 以看出，不同厂家生物聚合物产品、同厂家不同代号的生物聚合物产品，其热 稳
36、定性能差别很大。PYG1、PYG2 均为濮阳黄原胶产品，但其热稳定性能差别 较大，PYG1 产品热稳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，粘度值与初始值相差不大；PYG2 具有较高的初始粘度值，但其 粘度随时间的延长，一直呈下降趋势，28 天后，粘度损失 70%左右，热稳定性 能较差。LZG、LZF 均为临淄黄原胶厂产品，二者热稳定性也不相同，LZG 热稳 定性 28 天后，粘度变化幅度不大，基本处于平稳趋势；LZF 热稳定性初期， 粘度下降幅度较大，粘度损失近 50%，其后粘度下降较为缓慢。XHG、XHF 均为 新河黄原胶厂产品，二者热稳定性能较为接近，XH
37、G、XHF 尽管初始粘度有所 不同，但热稳定性变化趋势相同，粘度值随时间延长均呈略下降趋势。在油藏 条件下，产品 PYG1、LZG 热稳定 28 天后，保持的粘度较高，均在 10mPa.s 以 上,适合高温高盐油藏使用. 3.3. 合成聚合物与生物聚合物相同条件下的粘度合成聚合物与生物聚合物相同条件下的粘度 表表 3-133-13 不同类型聚合物粘度比较不同类型聚合物粘度比较 聚合物浓度 （mg/L） 配制水矿化度 (104mg/L) 实验温度()粘度 (mPa.s) AX-73100012703.0 PYG11000128217.3 通过二类聚合物的增粘能力比较，增粘能力：聚丙烯酰胺生物聚合
38、物。 因此选用生物聚合物作为二元复合驱体系中采用的聚合物。 4 4、生物聚合物、生物聚合物 PYG1PYG1 与与 LZGLZG 粘浓、粘温性能对比粘浓、粘温性能对比 4.14.1 粘浓性能粘浓性能 配制水为胡状联污水，测试温度 82结果见表 3-14 表表 3-143-14 不同生物聚合物产品粘浓性能对比不同生物聚合物产品粘浓性能对比 浓度（mg/L） 5008001000120014001600 PYG15.412.320.727.036.840.3 LZG4.59.614.721.829.333.7 4.24.2 生物聚合物粘温性能生物聚合物粘温性能 配制水为胡状联污水，生物聚合物浓度为
39、 1000mg/L 结果见表 13-14、 表 3-15、表 3-16。 表表 3-153-15 PYG1PYG1 粘温性能粘温性能 温度（） 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 粘温性能粘温性能 温度（） 51.260.070.080.082.086.0 粘度（mPa.S） 27.623.419.015.514.913.9 通过对 PYG1 和 LZG 的粘温性能和粘浓性能对比，可知 PYG1 的性能明 显优于 LZG 的性能，最终选定 PYG1 作为二元
40、复合驱体系中的聚合物。 （三）（三） 、二元复合驱油体系的评价、二元复合驱油体系的评价 1.1. SDC-MSDC-M 溶解实验溶解实验 由于 SDC-M 驱油剂用污水直接配制不能溶解，不利于现场的使用，在室内 通过对不同含盐量的污水配制、不同加样顺序对溶解的影响试验，最终实验结 果表明：采用首先用清水将 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，且在高温下无分层和沉淀，利于现场的操作。 2.2. SDC-M/DSBSDC-M/DSB 低界面张力体系配方筛选低界面张力体系配方筛选 通过上述实验，表面活性剂体系研究结果表明 SDC-M/DSB
41、具有较好的协同 效应，因此采用了界面张力等值图法针对先导试验区的油藏条件，对二者复配 形成低界面张力的最佳配方进行了选取。实验所用配制水为胡状联模拟水（注 入水与胡 5-95 产出水 1：1 混合水样） ；实验温度为 86，结果见表 3-17、图 3-7。 表表 3-173-17 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 低界面张力体系配方筛选结果低界面张力体系配方筛选结果 SDC-M(%) 0.10.20.30.40.50.6 DSB（%） 0.050.023 分层分层分层分层分层 0.080.0121.6410-38.710-30.041 分层分层 0.100.811.2410-33.8510
42、-38.0210-30.0190.048 0.120.390.061.3310-31.5610-33.5310-30.015 0.150.980.1882.5110-31.3010-31.4810-32.4810-3 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.040.060.080.10.120.140.16 DSB(%) SDC-M(%) 图图 3 3-7-7 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 界面张力活性图界面张力活性图 图 3-7 中阴影部分为 SDC/DSB 复配可形成低界面张力的配方范围，推荐使 用配方为 0.3%SDC-M+0.1%DSB。 3.3. SD
43、C-M/DSBSDC-M/DSB 选定配方与地层水的配伍性选定配方与地层水的配伍性 分别用胡状联注入水,H5-181、5-182、5-185、5-186、5-102 产出水配制 SDC-M/DSB 溶液,SDC-M 浓度为 0.3%,DSB 浓度为 0.1%,将配制的溶液置于 86 恒温箱内恒温 4 小时后,测定其油水界面张力,如表 3-18。结果表明,选定 SDC- M/DSB 配方与地层水配伍性较好,不同含盐条件下,界面张力均可达到 10-3mN/m 数量级。 表表 3-183-18 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 低界面张力与地层水的配伍性低界面张力与地层水的配伍性 井号注入水 H
44、5-181H5-182H5-186H5-186H5-102 界面张力(10-3mN/m) 4.282.473.723.263.063.35 4.4. CaCa2+ 2+含量对 含量对 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 低界面张力体系活性影响低界面张力体系活性影响 用 NaCl、CaCl2配制 NaCl 含量为 12 万 mg/L，Ca2+含量分别为 3000、4000、4500、5000、5500、6000、6500mg/L 系列盐水溶液，加入 0.3%SDC-M 与 0.1%DSB 后,摇匀置于恒温箱内恒温 4 小时,测定各溶液的界面张 力值,结果见表 3-19。 表表 3-193-19
45、 CaCa2+ 2+含量为 含量为 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 低界面张力配方活性的影响低界面张力配方活性的影响 Ca2+含量 (mg/L) 3000400045005000550060006500 界面张力(10- 3mN/m) 2.753.533.988.336.147.4320.0 可以看出,SDC-M/DSB 低界面张力配方在 NaCl 含量为 12mg/L、Ca2+含量为 30006000mg/L 的范围内，均有较好的活性，Ca2+含量大于 6000mg/L 的溶液 中，活性有所降低。 5.5. PHPH 值对值对 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 低界面张力配方活性影
46、响低界面张力配方活性影响 用胡 5 块模拟水配制 SDC-M 浓度为 0.3%、DSB 浓度为 0.1%的表面活性剂 溶液,用 HCl 和 NaOH 溶液调溶液 PH 值分别为 5.0、6.04、7.55、8.12、8.51、9.06、10.0 结果发现 PH 为 5.0、6.04 的两 样常温下即有明显分层现象，PH 值 10 以上时，溶液中产生大量沉淀，PH 介于 6.0410 之间的样品虽无明显分层、沉淀现象，但仅有 PH 值为 7.55 的溶液 活性较强，油水界面张力仍达到 10-3mN/m，其余溶液活性均有所降低，界面张 力在 10-2mN/m 以上，如表 3-20。由此说明,PH
47、值对 SDC-M/DSB 体系活性影响 较大. 表表 3-203-20 PHPH 值对值对 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 低界面张力配方活性的影响低界面张力配方活性的影响 PH 值 5.06.047.558.128.519.0610 界面张力（mN/m）分层分层 1.8210-30.0460.1040.164 沉淀 6.6. 碱含量对碱含量对 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 体系活性影响体系活性影响 用胡状联模拟水配制 SDC-M 浓度为 0.3%、DSB 浓度为 0.1%、复碱 (NaHCO3/Na2CO31:1 混合溶液)浓度分别为 0.1%、0.3%、0.4%、0.5%的系
48、列溶液， 结果发现，SDC-M/DSB 溶液中加入不同复碱含量后，均出现大量絮状沉淀物, 说明中原油田高二价阳离子水质不适于用碱。 7.7. 二元复配体系配方优化二元复配体系配方优化 1)生物聚合物浓度对 SDC-M/DSB 体系活性的影响 用胡 5 块模拟水配制 SDC-M 浓度为 0.3%、DSB 浓度为 0.1%、生物聚合物 浓度分别为 400、600、800、1000mg/L 的系列溶液，考察生物聚合物浓度对 SDC-M/DSB 体系活性影响，结果表明，SDC-M/DSB 体系与不同浓度的生物聚合 物复配，二者相溶性较好，在恒温箱内恒温 4 小时后，溶液均无分层现象，不 同浓度生物聚合物与 SDC-M/DSB 复配前后，粘度变化不大，如表 3-21。但 SDC-M/DSB 复配生物聚合物后，活性明显降低了,由原来的超低水平升为 10- 2mN/m 以上，说明生物聚合物与 SDC-M/DSB 复配后对体系的活性影响较大。 表表 3-213-21 生物聚合物浓度对生物聚合物浓度对 SDC-M/DSBSDC-M/DSB 体系活性影响体系活性影响 生物聚合物浓度（mg/L） 4006008001000 界面张力（mN/m） 0.040.0970.120.36 复配前 3.05.29.414.3 粘度（mPa