2、實(shí)驗結果與討論

2.1界面張力

在比較3種復合體系驅油特征之前，應確定其能否滿(mǎn)足超低界面張力和良好乳化性能的基本設計要求。因此，首先針對選用的復合體系，測試其與稠油的界面張力（圖1）。1#超低界面張力復合體系和3#雙效復合體系與稠油的界面張力均能達到超低水平，為3.0×10-3mN/m；而2#乳化復合體系與稠油的界面張力為5.1×10-1mN/m。3種復合體系與稠油的界面張力表現出顯著(zhù)的不同，符合進(jìn)一步驅油對比的需要。此外，盡管超低界面張力有利于減小毛細管力和稠油在巖石壁面的黏附功，但是對于稠油復合驅?zhuān)榛叼C理極為關(guān)鍵，需進(jìn)一步對3種復合體系的乳化性能加以研究。

圖1 3種復合體系與稠油的界面張力

2.2稠油乳化特征

結合圖2和圖3可見(jiàn)，初始油水充分振蕩混合后，3種復合體系均能較好地乳化和分散稠油，形成大量的乳化油滴。隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，乳狀液逐漸聚并，不同復合體系形成乳狀液穩定性差異明顯：①析水率特征（圖2）。1#超低界面張力復合體系60min時(shí)最先開(kāi)始析水，析水率上升更快，560min后析水率穩定在96.4%；2#乳化復合體系析水最晚，130min時(shí)開(kāi)始析水，析水率上升最慢，560min后析水率穩定在52.2%；3#雙效復合體系在80min時(shí)開(kāi)始析水，析水率上升速度介于前兩者之間，560min后析水率為93.3%。②乳狀液微觀(guān)形態(tài)（圖3）。乳狀液制備后，高溫70°C時(shí)維護90min，1#超低界面張力復合體系形成的乳化油滴顯著(zhù)聚并成大油滴，甚至是連片分布，這也是其更容易析水的原因。2#乳化復合體系僅有少量的大油滴出現，大部分油滴保持初始的分散狀態(tài)，能夠更好地穩定。3#雙效復合體系中油滴也發(fā)生了明顯的聚并，但是油滴尺寸較1#超低界面張力復合體系中的小，且油滴與油滴間即使相互接觸、堆積，也仍有明顯的界面膜存在，未聚并。綜上所述，3種復合體系穩定稠油乳狀液的能力由弱到強依次為：1#超低界面張力復合體系、3#雙效復合體系、2#乳化復合體系。體系性能符合研究設計要求，具備進(jìn)一步驅油對比的基礎。

圖2不同時(shí)間下3種復合體系所形成的稠油乳狀液析水率

圖3不同時(shí)間下3種復合體系所形成的稠油乳狀液微觀(guān)形態(tài)

此外，1#超低界面張力復合體系和3#雙效復合體系形成稠油乳狀液的穩定性較2#乳化復合體系差，這也說(shuō)明乳狀液的穩定性與超低界面張力無(wú)正相關(guān)性，可能更多地取決于油水界面膜的強度。超低界面張力甚至不利于乳狀液的穩定，因為：①油水界面能低，界面極易擴展，油水界面上局部表面活性劑濃度瞬時(shí)降低，水化膜厚度變薄，不利于乳狀液的穩定。②油水界面的擴展，增大了油滴碰撞的幾率。③能形成超低界面張力的表面活性劑具有更好的親水親油平衡，更傾向于在水平的油水界面鋪展，而不是像乳狀液一樣的彎曲界面。

2.3不同性能體系復合驅對比

通過(guò)界面張力、乳化性能研究發(fā)現，3種復合體系性能存在顯著(zhù)差異：1#超低界面張力復合體系可將油水界面張力減小至超低水平，但穩定稠油乳狀液的能力較差；2#乳化復合體系難以將油水界面張力降低至超低，但能夠更好地穩定稠油乳狀液；3#雙效復合體系油水界面張力能夠達到超低，對稠油的乳化性能介于前兩者之間。為了進(jìn)一步確定性能差異（尤其是乳化）對復合體系驅替稠油的影響，首先在水油黏度比為0.045和0.460的條件下開(kāi)展驅油研究（圖4）。

圖4不同水油黏度比下3種復合體系的驅油采收率

在水驅采收率基本不變，含水率達到98%時(shí)，分別轉注0.3PV不同性能的復合體系進(jìn)一步提高采收率。當水油黏度比為0.045時(shí)，3種復合體系驅替稠油的采收率增幅分別為21.2%，24.5%和27.9%。2#乳化復合體系驅油能力較1#超低界面張力復合體系略微增強，但3#雙效復合體系具有最強的驅油能力，是最佳驅油體系。進(jìn)一步增大水油黏度比至0.460，3種復合體系驅替稠油的采收率增幅分別為33.6%，33.8%和34.5%，3種復合體系驅油效果相近，傳統1#超低界面張力復合體系即能滿(mǎn)足驅油要求，無(wú)需選用2#乳化復合體系或者3#雙效復合體系。對比2個(gè)水油黏度比下的驅油結果認為，水油黏度比為0.045時(shí)，復合體系流度控制能力不足，乳化性能的增強能夠輔助稠油降黏，并通過(guò)乳化油滴的賈敏效應擴大波及，致使乳化性能相對較好的2#乳化復合體系和3#雙效復合體系具有更好的驅油效果；而當水油黏度比增大至0.460時(shí)，復合體系流度控制能力較強，高效驅油對體系乳化性能的要求減弱。據此，可以推斷，當水油黏度比從0.045增大到0.460時(shí)，存在一個(gè)水油黏度比界限：小于該界限時(shí)，乳化能夠顯著(zhù)增強復合體系的驅油效果；而大于該界限時(shí)乳化對驅油的影響顯著(zhù)減小，甚至可以忽略，無(wú)需過(guò)分強調乳化，傳統超低界面張力復合體系即能滿(mǎn)足驅油要求。