2、實驗結果與討論

2.1界麵張力

在比較3種複合體係驅油特征之前，應確定其能否滿足超低界麵張力和良好乳化性能的基本設計要求。因此，首先針對選用的複合體係，測試其與稠油的界麵張力（圖1）。1#超低界麵張力複合體係和3#雙效複合體係與稠油的界麵張力均能達到超低水平，為3.0×10-3mN/m；而2#乳化複合體係與稠油的界麵張力為5.1×10-1mN/m。3種複合體係與稠油的界麵張力表現出顯著的不同，符合進一步驅油對比的需要。此外，盡管超低界麵張力有利於減小毛細管力和稠油在岩石壁麵的黏附功，但是對於稠油複合驅，乳化降黏機理極為關鍵，需進一步對3種複合體係的乳化性能加以研究。

圖1 3種複合體係與稠油的界麵張力

2.2稠油乳化特征

結合圖2和圖3可見，初始油水充分振蕩混合後，3種複合體係均能較好地乳化和分散稠油，形成大量的乳化油滴。隨著時間的延長，乳狀液逐漸聚並，不同複合體係形成乳狀液穩定性差異明顯：①析水率特征（圖2）。1#超低界麵張力複合體係60min時最先開始析水，析水率上升更快，560min後析水率穩定在96.4%；2#乳化複合體係析水最晚，130min時開始析水，析水率上升最慢，560min後析水率穩定在52.2%；3#雙效複合體係在80min時開始析水，析水率上升速度介於前兩者之間，560min後析水率為93.3%。②乳狀液微觀形態（圖3）。乳狀液製備後，高溫70°C時維護90min，1#超低界麵張力複合體係形成的乳化油滴顯著聚並成大油滴，甚至是連片分布，這也是其更容易析水的原因。2#乳化複合體係僅有少量的大油滴出現，大部分油滴保持初始的分散狀態，能夠更好地穩定。3#雙效複合體係中油滴也發生了明顯的聚並，但是油滴尺寸較1#超低界麵張力複合體係中的小，且油滴與油滴間即使相互接觸、堆積，也仍有明顯的界麵膜存在，未聚並。綜上所述，3種複合體係穩定稠油乳狀液的能力由弱到強依次為：1#超低界麵張力複合體係、3#雙效複合體係、2#乳化複合體係。體係性能符合研究設計要求，具備進一步驅油對比的基礎。

圖2不同時間下3種複合體係所形成的稠油乳狀液析水率

圖3不同時間下3種複合體係所形成的稠油乳狀液微觀形態

此外，1#超低界麵張力複合體係和3#雙效複合體係形成稠油乳狀液的穩定性較2#乳化複合體係差，這也說明乳狀液的穩定性與超低界麵張力無正相關性，可能更多地取決於油水界麵膜的強度。超低界麵張力甚至不利於乳狀液的穩定，因為：①油水界麵能低，界麵極易擴展，油水界麵上局部表麵活性劑濃度瞬時降低，水化膜厚度變薄，不利於乳狀液的穩定。②油水界麵的擴展，增大了油滴碰撞的幾率。③能形成超低界麵張力的表麵活性劑具有更好的親水親油平衡，更傾向於在水平的油水界麵鋪展，而不是像乳狀液一樣的彎曲界麵。

2.3不同性能體係複合驅對比

通過界麵張力、乳化性能研究發現，3種複合體係性能存在顯著差異：1#超低界麵張力複合體係可將油水界麵張力減小至超低水平，但穩定稠油乳狀液的能力較差；2#乳化複合體係難以將油水界麵張力降低至超低，但能夠更好地穩定稠油乳狀液；3#雙效複合體係油水界麵張力能夠達到超低，對稠油的乳化性能介於前兩者之間。為了進一步確定性能差異（尤其是乳化）對複合體係驅替稠油的影響，首先在水油黏度比為0.045和0.460的條件下開展驅油研究（圖4）。

圖4不同水油黏度比下3種複合體係的驅油采收率

在水驅采收率基本不變，含水率達到98%時，分別轉注0.3PV不同性能的複合體係進一步提高采收率。當水油黏度比為0.045時，3種複合體係驅替稠油的采收率增幅分別為21.2%，24.5%和27.9%。2#乳化複合體係驅油能力較1#超低界麵張力複合體係略微增強，但3#雙效複合體係具有最強的驅油能力，是最佳驅油體係。進一步增大水油黏度比至0.460，3種複合體係驅替稠油的采收率增幅分別為33.6%，33.8%和34.5%，3種複合體係驅油效果相近，傳統1#超低界麵張力複合體係即能滿足驅油要求，無需選用2#乳化複合體係或者3#雙效複合體係。對比2個水油黏度比下的驅油結果認為，水油黏度比為0.045時，複合體係流度控製能力不足，乳化性能的增強能夠輔助稠油降黏，並通過乳化油滴的賈敏效應擴大波及，致使乳化性能相對較好的2#乳化複合體係和3#雙效複合體係具有更好的驅油效果；而當水油黏度比增大至0.460時，複合體係流度控製能力較強，高效驅油對體係乳化性能的要求減弱。據此，可以推斷，當水油黏度比從0.045增大到0.460時，存在一個水油黏度比界限：小於該界限時，乳化能夠顯著增強複合體係的驅油效果；而大於該界限時乳化對驅油的影響顯著減小，甚至可以忽略，無需過分強調乳化，傳統超低界麵張力複合體係即能滿足驅油要求。