一种三元复合驱溶液乳化性能的评价方法与流程

本发明涉及一种评价方法，尤其涉及一种三元复合驱溶液乳化性能的评价方法，属于石油开采
技术领域：
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背景技术：
：三元复合驱技术是20世纪80年代中后期在碱水驱、表面活性剂驱和聚合物驱基础上发展起来的一种驱油技术。三元复合驱综合发挥了碱、表面活性剂和聚合物等化学剂的作用，可以降低油水界面张力，增大毛管数，在提高微观驱油效率的同时，改善流度比，提高宏观波及效率，从而大幅提高原油采收率。在三元复合驱技术中，三元复合驱溶液的乳化性能对驱油效果具有重要的影响。乳化性能包括乳化力和乳化稳定性两方面。现有技术中，对乳化力的测定均采用比色法，对乳化稳定性的测定均采用目测方式。测定乳化力时，尽管均采用比色法，但测定过程中所使用的分散相不是油田的地层水或模拟水，被分散相不是油田的地层原油或模拟油，这与油田的实际情况相去甚远；测定乳化稳定性采用定性评价的目测方式，会带来很大的人为误差，且缺乏定量表征的数据；现有技术均是针对表面活性剂这一单一元素开展乳化性能评价，不考虑其他因素(如聚合物、碱等)对乳化性能的影响，而油田在开展三元驱过程中向地层注入的化学剂是三元(碱/表面活性剂/聚合物)复合体系，并不是表面活性剂这一单一组分，二者的差别显著。这些都导致了现有乳化性能的评价方法对三元复合体系的适用性大打折扣。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种评价三元复合驱溶液乳化性能的方法，该方法可以克服现有技术的不足，很大程度上消除了人为误差，对乳化性能的评价结果更准确，重现性好。为了实现上述技术目的，本发明提供了一种三元复合驱溶液乳化性能的评价方法，该三元复合驱溶液乳化性能的评价方法包括以下步骤：使用模拟地层水配制三元复合驱溶液，将配制的三元复合驱溶液与模拟油混合，得到混合液，经分散乳化后得到乳状液；萃取混合液的油层，测定油层的光密度值，获得油层的体积，得到三元复合驱溶液的乳化能力值EP，其中，EP＝油层的体积/三元复合驱溶液的体积，乳化能力值EP越大，说明乳化能力越强；在地层温度下测定乳状液的动力学不稳定性指数TSI，并获得TSI值加权平均值获得三元复合驱溶液的乳化综合指数CPI，其中，乳化综合指数CPI越小，说明乳化性能越好，完成对三元复合驱溶液乳化性能的评价。在本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法中，优选地，获得油层的体积按照以下步骤进行：采用石油醚与模拟油混合，配制不同浓度的模拟油溶液，测定其吸光值，绘制标准曲线；根据标准曲线和油层的光密度值，获得油层的体积。在本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法中，优选地，模拟油溶液的浓度为1mL/L-5mL/L；更优选地，模拟油溶液的浓度为1mL/L、2mL/L、3mL/L、4mL/L、5mL/L。在本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法中，优选地，在360nm波长下测量吸光值。在本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法中，优选地，在地层温度下测定不同反应时间的乳状液的动力学不稳定性指数TSI，然后求取不同反应时间的乳状液的动力学不稳定性指数TSI的加权平均值在本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法中，优选地，采用分散机对混合液进行分散乳化。根据本发明的具体实施方式，萃取混合液的油层时，采用本领域常规的溶剂即可实现本申请的技术方案。在本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法中，优选地，采用多重光散射仪测定所述乳状液的动力学不稳定性指数。采用多重光散射仪测定所述乳状液的动力学不稳定性指数时，调节仪器温度至实验温度(与地层温度一致)，放入乳状液样品进行测定，测定途中无需其他操作，待测定结束，软件自行生成TSI随时间的变化曲线，通过曲线即可获得对应时间的所需参数。本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法可以评价聚合物的分子量和浓度为任意值的三元复合驱溶液的乳化性能。在本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法中，优选地，三元复合驱溶液中聚合物溶液的浓度为1800mg/L-2200mg/L。在本发明提供的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法中，优选地，三元复合驱溶液中聚合物的分子量为1800万-2000万。本发明的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法，采用了动力学不稳定性指数TSI来反映乳化稳定性，该参数是一种定量评价的指标，很大程度上避免了人为误差；并且提出了计算三元复合驱溶液乳化性能的公式；测试乳化性能采用的比色法综合考虑了碱、聚合物、表面活性剂、地层水这一有机整体对乳化力和乳化稳定性的影响。本发明的三元复合驱溶液乳化性能的评价方法综合考虑了聚合物、碱、表面活性剂对乳化性能的影响，提供了一个定量评价三元复合驱溶液乳化性能的综合参数，一定程度上克服了现有技术的不足和缺陷，有效解决了现有的技术难题：乳化力的测定中，分散相采用地层水或模拟地层水，被分散相采用地层原油或模拟油，贴近油田的实际情况；乳化稳定性的测定中，采用多重光散射仪定量测定动力学不稳定性指数，很大程度上消除了以往目测方法带来的人为误差；综合考虑了聚合物、碱、表面活性组成的三元复合驱溶液的综合作用对乳化性能的影响。附图说明图1为大庆原油在360nm下吸光度随浓度的变化曲线。图2为不同三元复合驱溶液的乳状液在45℃条件下1h内的TSI变化曲线。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。本实施例提供了一种三元复合驱溶液乳化性能的评价方法，该评价方法具体包括以下步骤：实施例11、标准曲线的绘制用石油醚稀释模拟油，配置浓度为1mL/L、2mL/L、3mL/L、4mL/L、5mL/L的模拟油溶液，在360nm下测量其吸光值，绘制标准曲线，标准曲线见图1。三元复合驱溶液的配置三元复合驱溶液中，水为模拟底层水，碱为氢氧化钠，聚合物分子量为1800-2000万，聚合物溶液的浓度为2000mg/L，表面活性剂浓度为0.3％，碱浓度为0.3％。乳状液的制备取50mL三元复合驱溶液，与30mL模拟油混合，用分散机进行乳化，分散机调至2档，乳化时间为10min。2、乳化力的测定(1)选取OP-10(天津市鼎盛鑫化工有限公司生产)作为三元复合驱溶液中的表面活性剂，配置200mL三元复合体系；(2)取50mL三元复合驱溶液，与30mL模拟油混合，用分散机进行乳化，分散机调至2档，乳化时间为10min，并将制备好的乳状液倒入分液漏斗中，静置1min，放下乳化层于烧杯中；(3)用移液管吸取10mL乳状液，移至另一个分液漏斗中，用50mL石油醚，分3次萃取；(4)用紫外分光光度计测定萃取液的吸光值，对比标准曲线，计算以OP-10作为表面活性剂的三元复合体系的乳化力；(5)重复上述步骤，分别测定以OP-4、OP-7、SDS、HABS、AES、ORS-41、BS-12为表面活性剂的不同三元复合驱溶液的乳化力，结果见表1。表1不同三元复合驱溶液的乳化力EP由表1可知，当表面活性剂为OP-10时，三元复合驱溶液的的乳化力最大，为0.330。这说明，在同等条件下，由OP-10配置而成的三元复合驱溶液能够乳化的原油最多。3、乳化稳定性的测定(1)选取OP-10作为三元复合驱溶液中的表面活性剂，配置200mL三元复合驱溶液；(2)取90mL三元复合驱溶液，与10mL模拟油混合，用分散机进行乳化，分散机调至2档，乳化时间为10min，并将制备好的乳状液倒入烧杯中，此时乳状液中的油水比为1：9；(3)取20mL乳状液放入多重光散射仪的样品瓶中，在45℃条件下测定样品在1小时内的动力学不稳定性指数TSI，图2为不同三元复合驱溶液的乳状液在45℃条件下1h内的TSI变化曲线；(4)将10min、20min、30min、40min、50min、60min时的TSI值加权平均，计算值越大，说明乳状液越不稳定；(5)重复上述步骤，分别测定以OP-4、OP-7、SDS、HABS、AES、ORS-41、BS-12为表面活性剂的不同三元复合驱溶液的乳化稳定性，结果见表2。表2不同三元复合驱溶液的由表2可知，当表面活性剂为OP-10时，三元复合驱溶液的最小，其值为0.400。这说明，在同等条件下，当表面活性剂为OP-10时，三元复合驱溶液与原油形成的乳状液稳定性最好。4、三元复合驱溶液的乳化综合指数的计算根据公式计算不同三元复合驱溶液的乳化综合指数，结果见表3。表3不同三元复合驱溶液的CPI表面活性剂名称CPIOP-40.166OP-70.391OP-100.908HABS0.483AES0.381SDS0.554ORS-410.204BS-120.471由表3可知，当表面活性剂为OP-10时，三元复合驱溶液的CPI最大，其值为0.908。这说明，在同等条件下，当表面活性剂为OP-10时，三元复合驱溶液的乳化综合性能达到最优。乳化力测定的重现性验证选取OP-10作为三元复合驱溶液中的表面活性剂，配置200mL三元复合驱溶液；取50mL的三元复合驱溶液，与30mL模拟油混合，用分散机进行乳化，分散机调至2档，乳化时间为10min，并将制备好的乳状液倒入分液漏斗中，静置1min，放下乳化层于烧杯中；用移液管吸取10mL乳状液，移至另一个分液漏斗中，用50mL石油醚，分3次萃取；用紫外分光光度计测定萃取液的吸光值，对比标准曲线，计算三元复合驱溶液的乳化力；重复上述步骤三次，进行三组实验OP-10(1)，OP-10(2)，OP-10(3)，计算误差Δ，结果见表4。表4重复试验误差分析由表4可知，三组实验测量误差均在5％以内，因此使用该方法测定乳化力具有很好的重现性。以上实施例说明，本发明的评价三元复合驱溶液乳化性能的方法，消除了人为误差，对乳化性能的评价结果更准确，重现性好。当前第1页1 2 3