摘要：化學複合驅是稠油提高采收率的關鍵技術之一，當前複合體係研發中越發強調乳化降黏機理，形成了高效乳化體係，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#（超低界麵張力複合體係）、2#（乳化複合體係）、3#（兼顧超低界麵張力和乳化的雙效複合體係）體係，開展了係列的界麵張力、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#乳化複合體係和3#雙效複合體係較1#超低界麵張力複合體係更能穩定稠油乳狀液。乳化對稠油複合驅的貢獻因水油黏度比的不同而存在差異：水油黏度比小於0.200時，3#雙效複合體係較1#超低界麵張力複合體係采收率增幅高3.6%～6.7%，乳化能夠增強體係驅油能力；當水油黏度比大於等於0.200時，3種複合體係驅油效果相近，乳化的影響顯著減小，甚至可以忽略。泡沫複合驅較二元複合驅采收率增幅顯著提高，且其可將稠油驅替對複合體係乳化性能要求的水油黏度比界限從0.200減小到0.150。對於稠油複合驅，應依據水油黏度比的差異，確定對複合體係性能的要求。

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。化學複合驅兼具增大驅替相黏度、降低油水界麵張力和乳化降低油相黏度等優勢，逐漸成為稠油開發的重要接替技術。尤其是近年來，稠油的乳化降黏開發備受關注，在驅油體係中加入降黏劑，形成O/W型乳狀液，改善其流動性；發展了高效的乳化降黏體係（甚至是自乳化體係），主要包括表麵活性劑類、兩親聚合物類和改性納米顆粒等體係，稠油降黏率達90%以上，表現出顯著的降黏效果。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，遠超傳統表麵活性劑。

在稠油複合體係設計中是否應追求強乳化，取決於乳化對稠油驅替的影響和貢獻。尤其是水油黏度比變化時，複合體係中聚合物組分流度控製能力差異，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生改變；諸多學者更多地關注高效降黏體係的研發，而乳化對驅油的影響或者貢獻仍不清晰，有待深化研究。據此，分別收集了性能顯著不同的傳統超低界麵張力、乳化、兼顧超低界麵張力和乳化的雙效3種稠油複合體係；開展了係列的界麵張力、乳化性能和驅油等研究，對比不同體係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複合驅的影響和貢獻。

1、實驗部分

1.1材料與儀器

實驗材料包括超低界麵張力型表麵活性劑S1、乳化型表麵活性劑S2和雙效型表麵活性劑S3，均為陰非複配型，其質量分數均為0.3%，來自於勝利油田；部分水解聚丙烯酰胺P（HPAM），相對分子質量為2.5×107，來自於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型界麵張力儀（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

界麵張力按照設定濃度分別配製超低界麵張力、乳化和雙效複合體係（表1），在70°C下利用界麵張力儀，測試其與目標稠油的界麵張力。

表1複合體係組成與基本性能

乳狀液穩定性弱強中等乳化性能將稠油和複合體係分別加熱至70°C，取等量5mL的稠油和複合體係分別加入試管中，搖勻後采用瓶試法觀測油水混合物不同時間下的析水狀態，判斷複合體係形成稠油乳狀液的穩定性；同時，利用SZX7體式顯微鏡觀察不同體係形成乳狀液的微觀形態隨時間的變化。驅油能力固定稠油黏度為731mPa·s，改變複合體係黏度，利用性能顯著不同的3種複合體係，在水油黏度比分別為0.010，0.045，0.100，0.200和0.460條件下，首先開展了二元複合驅油實驗，根據超低界麵張力、乳化與雙效複合體係采收率增幅的差異，按照體係性能依次增強的順序，判斷乳化對稠油複合體係的影響與貢獻。此外，諸多學者研究發現，擴大波及是稠油複合體係提高采收率的前進一步引入泡沫輔助複合體係擴大波及，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種泡沫複合體係驅油實驗（交替注入0.3PV複合體係和0.3PV空氣，單個複合體係段塞或空氣段塞尺寸為0.1PV），考察泡沫輔助下複合體係乳化對稠油驅替的影響，並與單獨二元複合驅進行對比。