LUMiSizer®在提高稠油中石油采收率方面的应用

稠油是指在油藏温度下黏度大于100mPa.s的脱气原油。据统计，世界上的稠油资源是稀油资源的两到三倍，所以对稠油的开采具有更大的潜力。相对于稀油而言，稠油具有较高的胶质、沥青质含量以及较大的流动阻力。开采稠油的关键在于改善稠油的流动性，使得稠油更加便于开采及运输。针对稠油粘度高，流动性差，稠油及其不易开采的特点，合成一种性能优良的乳化剂是重中之重。

1. 实验目的

以提高石油采收效率为目的，本文选择了一系列分子内具有聚氧乙烯基团的阴⁃非离子表面活性剂作为乳化剂，对阴⁃非表面活性剂对乳化效果的影响进行了系统的探究。

2. 实验方法

首先将表面活性剂溶液和孤岛东区原油放入70 ℃恒温箱中恒温30 min，然后按一定比例依次加入50 mL 具塞量筒中。密封量筒，剧烈摇晃100 次，确保其充分乳化。将得到的原油乳状液注入LUMiSizer 稳定性分析仪的样品池中，进行稳定性分析。

使用LUMiSizer 测定原油乳状液稳定性, 实验温度为50 ℃，转速为3 000 r/min , 获得样品的指纹图谱，利用SEPView软件分析稳定性以及粒径分布。

3. 结果与讨论

3.1 油水质量比对稠油乳化的影响

在阴⁃非离子表面活性剂为C14E3C和OP₁₅ 的条件下，考察了油水质量比对积分透光率和粒径的影响，结果如上图所示。可以看出，随着油水质量比增加，原油乳状液的积分透光率变化均降低，即乳状液的稳定性均增强。这是由于随着乳状液中油相比例的增加，界面上原油活性组分的吸附量随之增加，界面膜强度增大。同时，可以看出，随着油水质量比减小，形成的原油乳状液的粒径均小幅度降低。当油水质量比为5∶5 时，水相中表面活性剂的质量分数较高，形成稳定原油乳状液所需的能量较小，液滴聚并的趋势相对较小，粒径较小；当油水质量比为7∶3 时，油相黏度是影响乳状液粒径的主要因素和阻碍小液滴聚并的主要动力。

3.2 聚合物对稠油乳化的影响

部分水解聚丙烯酰胺是强水溶性聚合物，自身没有界面活性，不具备在油水界面上吸附的能力，理论上与阴⁃非离子表面活性剂没有强烈的相互作用。在C14E3C、OP15质量分数分别为0.4% 时，测定聚合物加入前后积分透光率的稳态值，结果见上图。由图可知，实验后期积分透光率的稳态值差异不大，部分水解聚丙烯酰胺的加入并未改变原油乳状液体系中水相的析出量。然而，对比聚合物加入前后积分透光率随时间变化的幅度可知，聚合物的加入会明显减缓积分透光率的增长速度，曲线的斜率明显降低，说明聚合物的加入会通过体相增黏的方式，降低小液滴的碰撞几率，从而增强原油乳状液的稳定性。

4. 总结

(1)LUMiSizer®分散体系分析仪可以快速测试不同表面活性剂对稠油乳化效果的影响。

(2)利用865 nm的,近红外波长，可以分辨肉眼无法观察的样品。

(3)LUMiSizer®分散体系分析仪可以同时测试12个样本，成为一种快捷有效的工具。