三元复合体系驱油性能的动态变化及其对采收率的影响分析

亢思丹(中国石油辽河油田分公司钻采工艺研究院，辽宁 盘锦 124010)

0 引言

水相流度的管理与超小油水界面张力属于其重要的驱油机理，还是三元复合规划的重要指标。三元复合注入环节，在近井地方的流动速度远远大于远井。不同流速条件下，岩石对三元复合驱的剪切损坏程度不一样，经过考察不同流动速率下三元复合剪切分解特点，能够确定三元复合于油藏内不同部位流度管理性能的改变，完善化学体系注入速率。

此外，三元复合由近井朝远井移动时，随运移路程的加大，三元复合受到岩石剪切的频率加大，流度管理能力持续改变，抵达油藏深部后期存在的实际能力变成影响其驱油质量的重点。现有研究中通常整合了剪切分解、聚合物附着于注入水稀释对三元复合黏度的干扰，很难确定渗流流度与运移路程改变时单纯剪切分解对其性能的干扰。所以，为了深化注入速度与运移路程对三元复合黏度的干扰及其影响机理的了解，下文对此进行了详细探究。

1 微观角度下三元复合的驱油机理分析

1.1 界面张力减小

三元复合驱油之后，可以有效减小油水界面张力，经过试验探究，三元复合驱可以减小油水界面张力到10-3mN/m之下，但是三元复合减小界面张力的速率相对于表活剂或是碱的速度慢很多。当聚合物含量特定时，三元复合驱油减小油水界面张力远远好过二元复合驱油，主要是因为聚合物体系可以控制表活剂和油藏注入水里的二价离子的性能[1]。

在驱替流体于储层内的运移，岩石可以有效附着该体系，体系于岩石表面出现吸附层，不断减小油水界面张力。有碱的出现，使得表活剂可以快速扩张，确保油水界面张力驱替的高效性与时效性。

1.2 更大的洗油性能

三元复合存在很小的界面张力，进而使得体系存在很强的驱油性能。三元复合可以有效减小油水界面张力，明显提升了三元复合驱油效率。三元复合驱油后，转变了接触角与吸附张力。进而提升剩余油的驱替效率，开启剩余油的流动性，把小孔喉内的剩余油驱到大孔喉内，伴随注入体系的持续增大，伴随驱油体系含量的持续增加，驱替全过程剩余油将得到大量开采与动用。

1.3 能让油乳化

因为三元复合驱油过程的表活剂和碱可以溶解在水里，并且碱与表活剂存在很强的乳化性，进而造成注入油藏内的表活剂与碱可以同剩余油之间产生许多的水包油乳状物，这类乳状物难以被岩石附着，伴随注入量的持续增多，提升原油采收率。乳化时，乳状物可以有效完善储层调剖能力，乳化剂存在减小的界面张力，完善原油流动能力。乳状物的调剖机理是驱替时产生的乳状物可以进到高渗层，且对高渗层存在较高的封堵能力，进而更好调整高低渗流层，以提升驱油效率，改善层间冲突。

2 三元复合驱油效果改变对采收率的干扰分析

2.1 渗流速度对三元复合黏度的干扰

黏度是直接关系着三元复合流度管理水平。于近井地带因为流动速度很大，岩石孔喉对三元复合的剪切和拉伸作用很强，易造成三元复合黏度损失，干扰其抵达油藏深部的应有黏度。为掌握近井地带较短路程，高渗流速度对三元复合黏度的干扰，基于30cm填砂模型内每种渗流速度状态下的流动测试，考察了通过多孔介质分解后三元复合黏度的变化，结果见图1。

通过图1发现，随渗流速度的提高，三元复合黏度先明显减小再慢慢趋于稳定。渗流速度对三元复合黏度的干扰有以10m/d为标准的敏感性不一样的两个地方。渗流速度低于10m/d时，三元复合黏度对多孔物质的分解作用很敏感，渗流速度提高将造成三元复合黏度明显减小与流度管理能力明显损失；渗流速度超过10m/d时，三元复合黏度基本不变，黏度保留率只有30%[2]。针对孔渗特点不变的油藏，三元复合流动速度愈大，渗流压差愈大，作用于聚合成分分子上的孔喉分解拉伸作用越明显，聚合成分分子容易开裂，造成三元复合黏度大大损失；但当渗流速度＞10m/d后，于强剪切效应下，聚合成分分子开裂成很小的分子链段，规格削减的链段可以很顺利的经过孔喉，面临的剪切-拉伸力明显减小，所以渗流速度的持续提高对三元复合剪切损坏减小，对黏度的干扰也很小。

图1 各种渗流流速下三元复合剪切分解后的黏度

另外，针对存在不同渗透率与孔喉特点的油藏，迅速剪切后，三元复合黏度保留率将由于复合体系内的聚合成分分子量、聚合物含量与油藏渗透率的不一样而有明显差别。

2.2 运移路程对三元复合黏度的干扰

油藏岩石对三元复合的剪切损坏容易造成体系黏度的明显损失，而三元复合抵达油藏深部后所存在的实际驱油效果是干扰三元复合驱质量的重点。基于运移路程对三元复合黏度的干扰探究，明确其运移到油藏深部所拥有的实际流度管理能力。三元复合于各种长度填砂模型内渗流的注入量和产出物黏度之间的关系见图2。

图2 三元复合于各种长度填砂模型内渗流的注入量和产出物黏度之间的关系

注入体积是1.0PV时，三元复合逐渐产出，产出物黏度不断加大，但是因为模型中初始加入水的稀释，产出物黏度远远小于最初黏度；当注入体积是2.0PV时，产出物黏度逐渐稳定，30cm、60cm与80cm模型产出物黏度分别是130～140mPa·s、123～140mPa·s与110～139mPa·s。

所以，不一样长度模型产出物黏度类似，随运移路程的加大三元复合黏度趋向稳定。即三元复合剪切分解主要出现在近注水端和近井地方，运移一段路程后期黏度保持不变。三元复合渗流环节，60～80cm填砂模型各个位置的压力梯度伴随注入量的改变曲线也能够验证这一点[3]。

虽然模型是均质模型，但三元复合注入环节60cm模型近注入位置的0～7.5cm与80cm模型的0～16.4cm的稳压梯度是3.0～4.1MPa/m与2.8～3.3MPa/m，远远超过模型内后方的压力梯度(1～2MPa/m)。

这表明三元复合于近注入端依旧存在很大黏度，同样渗流速度状态下，其于近注入端可以出现更大的流动阻力，而且在很大的流动压差影响下聚合成分分子也容易开裂；但是模型内后方不同位置处压力梯度类似，且明显小于注入端，表示三元复合黏度大大小于其在近注入位置的黏度，通过阻力降低，而且在中后方随运移路程的加大，压力梯度改变很小，所以运移路程对三元复合黏度的干扰明显减小[4]。

总之，三元复合的剪切分解主要出现于近注入端或是近井地方，运移一段路程后其黏度基本不变，三元复合黏度对运移路程的改变不敏感。

3 结语

渗流环节三元复合黏度与油水界面张力都明显改变。三元复合剪切分解主要出现于近注入端和近井地方，在模型中部三元复合黏度对运移路程的改变不敏感。渗流速度对三元复合黏度的干扰有以10m/d为标准的敏感性不一样的两个地方。

渗流速度低于10m/d时，伴随渗流流速的加大三元复合黏度明显减小；渗流速度超过10m/d时，渗流流度对三元复合黏度的干扰最小。

随三元复合运移路程的加大，界面张力明显提高；在三元复合注入量很小时，只可以在近注入端和近井地方产生超低界面张力，唯有注入量为3.0PV时，才可以在模型深部出现超低界面张力，其对均质环境下采收率的影响更加显著。