新型抗高温高矿化度的Reach发泡剂

新型抗高温高矿化度的Reach发泡剂
摘要：随环境温度升高，发泡剂的起泡能力和稳定性大大降低，许多发泡剂会在高温地层发生水解而失效。

一般情况下，发泡剂的起泡性和热稳定性受井底温度影响较大，随着温度升高其使用性能下降，常达不到驱油的效果。

东营盛世石油科技有限责任公司独家发明生产的Reach发泡剂在高温高矿化度的条件下具有优良的起泡性能, 在350℃以下，最大发泡体积350ml以上，排液半衰期大于2min，泡沫半衰期大于2h。

关键词：高温高矿化度 Reach发泡剂驱油热稳定性现场试验
Reach发泡剂是东营盛世石油科技有限责任公司独家发明生产的, 主要用于高温地层的泡沫驱油。

在高于90℃地层中, 国产发泡剂十二烷基硫酸盐、十二烷基硫酸酯盐、聚酰胺乙烯等发泡剂的起泡能力大大下降, 甚至失去[1]。

而Reach发泡剂在高温地层中起泡能力不降低, 最高可达350℃，目前国内还没有替代产品。

我们对Reach发泡剂进行了一系列的室内研究。

1 实验准备
1.1 实验设备及仪器
实验仪器主要包括：烧杯、锥形瓶、电子天平、量筒、玻璃棒、秒表、表面张力仪、高温高压反应釜、高速搅拌器、烘箱、平流泵、恒速恒压泵、恒温箱、加热带、填砂管、中间容器、回压阀、数据采集装置等。

1.2 实验用品
十二烷基硫酸钠，OP-10发泡剂，Reach发泡剂。

实验用油为某井的地面脱气原油，密度为0.9598g/cm3(25℃)，粘度为18749.0mP a·s(25℃)；实验用水为根据油田水样分析资料配制而成的高矿化度地层水（矿化度在10×104mg/L以上）；实验用气由高纯度工业用氮气瓶提供。

2发泡体积与半衰期测定实验
实验采用搅拌法测定发泡体积和半衰期。

实验过程如下：(1)用模拟地层水配制三种质量浓度为0.5%的发泡剂溶液，取150ml倒入高温高压反应釜中；(2)仪器温度分布设置在25℃、45℃、80℃、150℃、250℃、280℃、300℃、
330℃、350℃，恒温3h以上使其达到热平衡，均匀注入150ml氮气，测量最大发泡体积和半衰期。

实验结果如表1。

表1 最大发泡体积和半衰期
在80℃以上，十二烷基硫酸钠和OP-10发泡剂的气泡能力大大下降，200℃以上已经失去气泡能力，而Reach发泡剂在350℃以下具有优良的起泡能力，最大发泡体积350ml以上，半衰期2min以上。

3 抗油性能实验
将配制好的三种质量浓度为0.5%的发泡剂溶液，倒入锥形瓶中，倒入10%的原油，利
用高速搅拌器高速搅拌2min，停止搅拌，读取最大发泡体积。

观察泡沫半衰期，判断原油是否消泡。

表2 抗油性能实验
结果表明，Reach发泡剂遇油不消泡，抗油能力好。

4 阻力因子实验
在一维单管填砂模型上进行阻力因子的测定，实验装置流程如图1所示。

填砂管长100cm，直径3.8cm，内填玻璃微砂，单管水平放置于恒温烘箱内。

首先饱和模拟地层水，测填砂管的孔隙度和水相渗透率，然后在一定的温度下按一定的气液比同时向填砂管注入模拟地层水和氮气，记录填砂管两端的压差作为基础压差，然后在相同气液比条件下，注入氮气和发泡剂溶液，记录填砂管两端的压差为工作压差。

阻力因子定义为工作压差与基础压差之比。

图1 泡沫阻力因子一维单管测定实验装置流程图
温度是影响高温发泡剂泡沫封堵能力的重要因素之一。

为了研究温度对Reach发泡剂发泡剂泡沫封堵能力的影响，分别研究了25℃、45℃、80℃、150℃、250℃时泡沫的阻力因子。

填砂管内装填160目玻璃微砂。

表2 阻力因子的测定
结果表明，就单一发泡剂而言，Reach发泡剂随着温度的升高泡沫封堵性能变差。

但从封堵效果来看，不同实验温度条件下，Reach发泡剂泡沫封堵性能较好。

5 结论
（1）Reach发泡剂在高温（最高可达350℃）高矿化度（不受限制）的条件下具有优良的起泡性能。

（2）Reach泡沫稳定性好，排液半衰期和泡沫半衰期长，排液半衰期达5min左右，泡沫半衰期大于200min，性能优于同类产品。

（3）Reach发泡剂形成的泡沫封堵岩芯的能力很强，封堵率100%。

（4）Reach发泡剂有一定耐油性，在砂岩上的吸附损失小，而且温度越高，吸附损失越小。

参考文献
1 [苏]Г. З. 易卜拉基莫夫等. 采油化学剂应用指南. 北京:石油工业出版社, 1990, 71～ 111。