聚表剂驱采油技术研究与应用现状

聚表剂驱采油技术研究与应用现状

王智伟

长庆油田分公司第五采油厂陕西西安710000

摘要：加快驱油速度、减少驱油时间，是现阶段我国油田三次开采面临的重要课题。新技术日新月异的今天，人们致力于提高油田采油率的研究，目前已经开发出多种三次采油驱油技术，如化学驱、热力驱、纳米MD膜驱、注气驱等。其中化学驱因效果显著，投入成本可控等优点，已经在我国得到大范围应用。本文以化学驱中的聚表剂驱采油技术为题，结合自身多年一线实践经验，探讨聚表剂驱采油技术的研究与应用现状。

关键词：聚表剂驱；采油技术；研究；应用；现状

一、聚表剂驱形成原理

聚表剂驱是聚合物的一种，可另称为表面活性剂，是较晚研发出来的新型聚合物。聚表剂驱利用分子间的相互作用而成：以柔性碳氢链为骨架，接枝功能基团形成多元接枝共聚物。多元共聚物的存在给予聚表剂驱分子结构改造可能性。因此聚表剂驱除兼具其它聚合物的性质，还有更多的特性。如聚表剂中双亲链的存在可以实现无碱条件下的原油增溶和乳化，提高采油率的同时又可以降低环境污染。

聚表剂驱本身构造的特殊性，给聚表剂在原油开采中的应用上带来很多新理念和新方法。聚表剂特有的性质包括突出的抗盐性、分子量大小的可调控性、无碱条件下对原油的增溶、乳化能力等，十分适合应用在我国高盐油田、低渗透性油田等特殊油田的三次开采中。通过对已完成实验的结果进行分析，可以证实聚表剂驱效果接近三元复合驱，而且注入工艺和采出液处理都比较简便，是理想的降低石油企业投资成本、增加采油率的驱油方式。

二、聚表剂驱独特性质在石油开采中的应用与研究

2.1聚表剂驱在高盐油田采油作业中的实际应用

过去高盐油田开采中常采用掺水工艺来解决盐结晶析出。掺水工艺需要油管、空心抽油杆、空心螺杆泵等组成井下管柱，配合清防盐药剂溶液改善盐的溶解度，以达到减少用水的目的。使用掺水工艺的方法增加了盐的溶解度，确实取得了一定成果。但是掺水工艺实际操作起来需要的配套设施较多，所以始终难以降低投资成本。

聚表剂驱的抗盐性十分适合应用于高盐油田的开采中。油田污水中矿物质含量较高，也存在很多微生物。这些都会降低普通聚合物溶液的粘度和耐盐性。通过对聚表剂分子结构加以改进，如接枝共聚孪连阳离子型表面活性剂等功能基团，使聚表剂在水溶液、盐溶液中实现三维超分子聚集体结构，赋予了聚表剂驱高抗菌、抗盐、抗氧化、抗生物降解等能力，保证聚表剂驱在无氧、多菌环境中溶液黏度稳定性，解决了油田污水问题。聚表剂驱的刚性较好，所以在盐溶液中可以形成多层网状形态，是高盐油田开采理想的增加采油率手段。

2.2聚表剂驱可实现无碱条件下对原油实现增溶、乳化

我国油田在一次采油、二次采油之后，开始进行三次采油阶段。这一阶段对聚合物驱应用范围更广。其中三元复合驱等化学驱在实际采油作业中的表现越来越不尽人意：三元复合驱化学剂用量高，增加了企业投资成本；碱的大剂量使用带来了环境污染，恢复困难且用时很长；碱的使用加重了结垢问题，给后续采油制造麻烦；三元复合驱采出液处理存在很大困难。

聚表剂驱的应用可以实现无碱条件下对原油的增溶乳化，解决了三元复合驱的多重困扰，而且驱油效果不分伯仲；聚表剂驱的侧基上存在大量的聚氧乙烯链和非极性基团，促成了聚表剂驱良好的亲水、亲油性；在水溶液中聚表剂可以实现分子的自组装，形成外水内油的网络结构；大量活性吸附腔和非极性腔的形成，可以实现对原油的分散并形成乳化液，与其它普通聚合物相比有更高的增溶和乳化能力，大大提高了采油率；在聚表剂多种功能基团之中，还有有一种季铵盐表面活性剂单元，实践证明可以有效降低油水界面张力、改变岩石润湿性，增加原油增溶乳化程度。

2.3聚表剂驱分子结构的可调控性

聚表剂分子结构是可以通过反复实验进行调控的。通过对聚表剂分子结构中功能基比例、对聚表剂疏水、亲水链比例的调控、对聚表剂化学计量平衡的调控、对聚表剂离子与非离子单元比例的调控、对聚表剂优化共聚条件和方法的调控等途径，实现复杂油田的针对性调制，来实现聚表剂的抗菌、抗盐和增溶性能等方面的改进。

三、聚表剂驱的更多实际应用方式探索

3.1不同浓度的聚表剂注入方式

在实际实验当中，可以证明不同浓度组合注入方式下的聚表剂有更理想的表现。在确保注入压力上升平稳性和驱油效果的前提下，对聚表剂采取由浓——淡的注入方式，即逐渐降低聚表剂浓度，既可以降低化学剂的使用总量节省企业成本，又可以降低对周边环境的污染，一举多得。

3.2根据聚表剂的作用性质对注入方式进行重组

聚表剂因作用性质的不同分为多种类型。其中，在对聚表剂的实验中主要应用Ⅰ型和Ⅲ型两种进行组合实验。Ⅰ型聚表剂应用于调剖，具有较高的粘度，但是对原油的乳化能力较差；Ⅲ型聚表剂恰恰相反，粘度低但对原油乳化能力较强，因此常应用于洗油作业。在对不同作用性质的聚表剂进行重组实验中，两者的有效结合充分发挥了互补和差异性，取得了很好的突破。

经过多次反复实验，可以看出不同聚表剂类型的组合注入方式对驱油效果有明显影响。实验中证明先Ⅰ型后Ⅲ型的注入组合方式效果最好，并在室外实验的实际操作中取得了相同的实验结果。此种组合方式的原理是：先利用Ⅰ型聚表剂进行调剖，再注入Ⅲ型聚表剂进行驱洗，比单一应用Ⅰ型、Ⅲ型聚表剂的采收率高百分之五以上。

3.3压裂措施与聚表剂的配合使用

在对实验油田进行聚表剂注入后，出现了产液较大幅度下降的问题，而且含水量持续保持在较低的水平。

对此，试验时采取了聚表剂与压裂技术相结合的措施。具体操作时，先注入Ⅰ型聚表剂，待产液指数降到一定幅度时采取压裂措施。通过对采出井的数据进行追踪，可以发现两者的结合大大提高了采油率，联合保障了驱油效果。

四、结束语

聚表剂的整体驱油效果高于普通的聚合物驱，尤其在我国高盐油田、高含水油田、低渗性油田的实际应用表现中得到普遍认可。聚表剂有低浓高黏、降低界面张力的能力，与其它聚合物驱油效果相比确实有很大的优越性。对聚表剂的分子结构、应用适应性、以及与其它驱油技术的融合等方面还在持续的研发和实验过程中，有着广阔的发展前景。

参考文献：

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[2]张作安，张谦伟.聚表剂驱采油技术研究与应用现状[J].石化技术，2017，24（05）：197.

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[4]牛丽伟.杏北油田三类油层聚表剂驱注入体系评价研究[D].大庆石油学院，2010.