聚表剂驱采油技术研究与应用现状

张作安 张谦伟

东北石油大学 黑龙江 大庆 163318

摘要：聚表剂是近年来兴起的一种三次采油驱替剂，将聚合物和表面活性剂的优点结合起来，同时具备乳化增溶、流度控制的能力。相对于三元驱，又避免了碱的存在造成的结垢严重、堵塞地层的影响。对于高含水油田、低渗透油田进一步提高采收率具有非常重大的意义，有望成为降低化学剂成本、进一步提高采收率的接替技术。本文系统阐述了聚表剂相对于聚合物的独特优势，简述了聚表剂的室内试验、现场应用情况，给出了进一步发展的趋势。

关键词：三次采油 聚表剂 驱油机理 提高采收率大庆油田经过多年的开采，累积采油达到20×10８ｔ以上，采出地质储量的40％左右，各个开发区块均已进入特高含水开发阶段，综合含水率达到90％以上，油田产量不断递减。大庆油田三类油层层数多、厚度小、渗透率低、层内矛盾大。为提高油田的动用程度，提高开发效益和质量，针对主力油层聚合物驱之后层间矛盾、层内矛盾不断加剧的问题，需要研制既有较强提高驱油效率又有扩大波及体积能力的新型化学驱油剂。针对三类油层储层渗透率低、难以注入的问题，新型化学驱替剂必须具有较强的注入能力。聚表剂作为一种新型驱油剂，具有抗盐性、抗氧化降解、抗生物降解、高效增黏性、高效增溶乳化性、和选择性堵水等特性，并且具有乳化增溶能力和流度控制能力，能够很好的解决大庆油田面临的这些问题，为提高油田采收率提供保障。1 聚表剂的基本特性和驱油机理

聚表剂是一种新型的单一组份的化学驱替剂多元接枝共聚物表面活性剂。它表现出表面活性剂和聚合物的双重特性，在物理化学性质上和普通聚丙烯酞胺存在差异[1]。1.1 抗盐性

聚丙烯酰胺类聚合物具有盐敏性的特点，会随着地层水矿化度的增加在岩石表面的吸附量增加，导致浓度降得，粘弹性损失增加。同时由于聚合物分子链上的离子和水中的离子之间不断地排斥，聚合物分子伸展的能力显著降低，导致溶液黏弹性随之降低。新型聚表剂针对性地引入功能基团，可以显著降低矿化度带来的不利影响。1.2 抗氧化降解

由于氧化断链的原因，普通聚合物在有氧条件下粘度下降迅速。聚表剂在分子链上引入了氧转移基（—ＳＨ）的特殊分子结构，它能够通过自身氧化的方法，不断地将聚表剂溶液中的过氧化物分解，进而降低氧化断链的产生的不利影响。1.3 抗生物降解

聚合物生物降解的本质是化学反应。即在微生物的酶的作用下，使得大分子骨架结构断裂成小的链接，最终被降解成小分子产物。聚表剂的分子结构中的疏水链能够吸附带负电的硫酸盐还原菌，致其死亡，可以有效降低生物降解的不利影响。1.4 高效增黏性

聚表剂在水溶液中能够通过分子之间的相互作用形成巨大的超分子网状结构，而这种超分子网状结构使得其增黏性效果大大增加，明显高于普通高分子聚合物。1.5 高效增溶乳化性

聚表剂分子间相互作用能够形成巨大的超分子网状结构的活性吸附腔，使其乳化和增溶原油的能力明显加强。除上述特性之外，聚表剂还具有许多独特的性能，如很好的注入能力，超强的分散性，独特的絮凝作用等。聚表剂在水溶液中形成大量的高分子小胶束可以将原油切割并不断地分散形成乳状液，乳状液通过乳化作用可以明显提高驱油效率。正是由于这些特点，聚表剂是一种应用前景较好的新型化学驱替。2 聚表剂技术室内试验、现场应用情况

目前大庆油田部分区块将聚表剂体系作为一种新型的提高采收率方法，并进行了矿场试验[2]。2011年张启江通过试验研究聚驱后注入聚表剂提高采收率技术发现，聚表剂与聚合物混和配制后，其乳化性、增粘性、和稳定性能较好，聚驱后注入聚表剂可以提高采收率10.8%以上，现场应用发现该技术还可以达到降水增油的目的。2013年费春光通过试验发现，提纯作用对聚表剂的性能影响很大，提纯后聚表剂分子水动力学尺寸明显变大，与原油之间的界面张力显著升高，抗剪切能力明显降低，黏度下降显著，说明组分分离对聚表剂的物理化学性能影响很大。2014年大庆油田应用聚表剂驱分注技术，通过对11口受效采出井发现，含水率由97.71%下降到了90.82%，日产油增加了4吨，驱油效率明显提高。聚表剂驱分注技术的成功应用，可以明显改善杏北油田三类油层开发效果，为杏北开发区可持续发展提供技术保障。2014年油四厂试验大队通过杏二区西部三类油层功能型聚表剂驱现场试验，驱得了阶段性成果，现场试验发现与水驱开发相比，现场试验中心井已提高采收率6.14%。 2015年任刚等人通过室内实验方法发现聚表剂分子具有独特的“网状”结构，与普通聚合物相比，液流转向能力更好，分子线团尺寸较大。3 结束语

（1）聚表剂与聚合物相比，在物化性质方面存在很多差异，并表现出明显的优势。相同条件下聚表剂的增黏效果、乳化携带能力、以及注入能力均优于聚合物溶液，同时具有更好的注入性能，并具有乳化增溶能力和流度控制能力。（2）室内驱油实验和现场应用表明，聚表剂具有明显的降水增油效果，聚合物驱后聚表剂驱可以显著提高采收率。（3）聚表剂驱油作为一种新型的驱油方法，在三类油层中得到了越来越广泛地应用，提高了采收率，增加了油田产量，相对应的技术设备也在不断地发展和完善。参考文献

[l]常兴伟.聚表剂注入体系室内评价研究及现场应用情况[D].吉林大学，2011.

197