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減弱賈敏效應(yīng)的方法|表面活性劑改善賈敏效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
來源：地質(zhì)科技通報(bào) 瀏覽 490 次 發(fā)布時間:2026-03-05
3 減弱賈敏效應(yīng)的方法
賈敏效應(yīng)隨滲透率降低而增強(qiáng)，隨含油飽和度降低，分散油滴、油珠增多，賈敏效應(yīng)增強(qiáng)，也就是說，在低滲透和特低滲透油田開發(fā)中，隨著開發(fā)程度加深，賈敏效應(yīng)增強(qiáng)。消除賈敏效應(yīng)在目前技術(shù)條件下很難實(shí)現(xiàn)，因此，盡可能預(yù)防或減弱賈敏效應(yīng)是特低滲透油田高效開發(fā)的有效途徑。
通過對賈敏效應(yīng)機(jī)理分析可知，可通過增大注采壓差和減小油水界面張力這兩種方式來減弱賈敏效應(yīng)。根據(jù)王瑞飛等對賈敏效應(yīng)的研究，只有通過提高注采系統(tǒng)注水壓力使壓力梯度達(dá)到107 Pa/m的數(shù)量級才可以在一定程度上削弱賈敏效應(yīng)，但在實(shí)際油田注水開發(fā)中，一些卡斷的油滴根本無法用常規(guī)水驅(qū)技術(shù)采出（這就是低滲透油田開發(fā)中常見早期產(chǎn)量高，油井見水后產(chǎn)量和液量均下降的主要原因），且無論如何加大注入壓力也不會使產(chǎn)量和液量提高。儲層巖石的破裂壓力（一般為10 MPa數(shù)量級）和裂縫開啟壓力均小于油滴賈敏效應(yīng)所產(chǎn)生的附加阻力，過高的注入壓力往往會導(dǎo)致水竄，說明通過增大注采壓差不是一種削弱賈敏效應(yīng)的合理方式，故筆者嘗試通過減小界面張力這一方式來減弱賈敏效應(yīng)。為了使通過減小油水界面張力達(dá)到削弱賈敏效應(yīng)的理論成為可以實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)，必須著重解決以下兩個問題：一是選擇適應(yīng)地層流體性質(zhì)的驅(qū)油劑，較大幅度地降低油水表面張力；二是優(yōu)選出的驅(qū)油劑效果能通過實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。往注入水中加入表面活性劑、聚合物和堿的方式可有效地降低油水界面張力，但對于低滲透油藏不適合注入聚合物，故應(yīng)優(yōu)選出合適的表面活性劑。
3.1 表面活性劑篩選
通過芬蘭Kibron dIFT雙通道動態(tài)界面張力儀測出幾種不同表面活性劑的油水界面張力，優(yōu)選出最合適的表面活性劑。
從表3中各種表面活性劑在不同濃度下油水界面張力的對比可以看出，0.01%雙子表面活性劑的油水界面張力最小，將其作為改善賈敏效應(yīng)的表面活性劑體系進(jìn)行巖心傷害流動實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證評價降低油水界面張力是否能有效削弱賈敏效應(yīng)。
| 表面活性劑名稱 | 濃度 φB/% | 地層水礦化度/(mg·L-1) | 油水界面張力/(mN·m-1) |
|---|---|---|---|
| 十二烷基苯磺酸鈉 | 0.10 | 147000 | 0.48 |
| 石油磺酸鹽 | 0.05 | 147000 | 9.53×10-2 |
| 石油羧酸鹽 | 0.05 | 147000 | 1.72×10-2 |
| 雙子表面活性劑 | 0.02 | 147000 | 1.96×10-2 |
| 雙子表面活性劑 | 0.01 | 147000 | 3.687×10-3 |
3.2 表面活性劑改善賈敏效應(yīng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)方法是將天然巖心抽空飽和地層水，在3個泵速（0.1，0.3，0.5 mL/min）下進(jìn)行油驅(qū)水，記錄時間、流量和pdo；將驅(qū)替完巖心烘干抽空飽和過濾后原油，在相同泵速下用模擬地層水進(jìn)行水驅(qū)油，記錄時間、流量和pdw，計(jì)算賈敏指數(shù)I = pdw/pdo，再次將驅(qū)替完巖心烘干抽空飽和過濾后原油，將注入0.01%雙子表面活性劑的地層水注入巖心2 PV后關(guān)井1 h，開泵用注有雙子表面活性劑的地層水進(jìn)行水驅(qū)油，記錄時間、流量和入口壓力p′dw，計(jì)算注入表面活性劑后的賈敏指數(shù)I1 = p′dw/pdo，結(jié)果見表4。
| 巖心號 | 初始滲透率/(10-3μm2) | 流速 (mL·min-1) | pdo/MPa | pdw/MPa | p′dw/MPa | 注入表面活性劑前 | 注入表面活性劑后 | 改善程度/% | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 賈敏指數(shù)I | 程度 | 賈敏指數(shù)I1 | 程度 | |||||||
| Qun601-19 | 0.390 | 0.1 | 3.23 | 4.94 | 3.56 | 1.53 | 中 | 1.10 | 弱 | 28 |
| 0.3 | 5.20 | 9.25 | 6.19 | 1.78 | 中 | 1.19 | 弱 | 33 | ||
| 0.5 | 6.98 | 12.94 | 7.97 | 1.85 | 中 | 1.14 | 弱 | 38 | ||
| Qun7-20 | 0.190 | 0.1 | 3.74 | 6.06 | 4.70 | 1.62 | 中 | 1.26 | 弱 | 22 |
| 0.3 | 5.59 | 9.34 | 6.92 | 1.67 | 中 | 1.24 | 弱 | 26 | ||
| 0.5 | 7.46 | 14.32 | 9.67 | 1.92 | 中 | 1.30 | 弱 | 32 | ||
注：改善程度 = (I - I1) / I × 100%。
實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，往注入水中加入0.01%雙子表面活性劑后，賈敏指數(shù)較加入表面活性劑之前的賈敏指數(shù)要小，賈敏效應(yīng)程度有所改善，平均改善程度約為30%，說明通過降低油水界面張力可起到削弱賈敏效應(yīng)的作用。
4 結(jié)論
（1）塔里木油田巴什托普井區(qū)東河塘組低滲透油藏賈敏效應(yīng)為中—強(qiáng)，賈敏效應(yīng)是開發(fā)中不可忽視的阻力，在目前條件下很難消除這種損害，但預(yù)防和削弱賈敏效應(yīng)是低滲透油田高效開發(fā)的有效途徑。
（2）通過對賈敏效應(yīng)的機(jī)理分析可知，滲透率越低，含油飽和度降低，分散油滴、油珠越多，賈敏效應(yīng)越嚴(yán)重，雖然通過提高注采系統(tǒng)注水壓差可在一定程度上削弱賈敏效應(yīng)，但在油田實(shí)際開發(fā)中很難達(dá)到如此高的壓差，且過高的注入壓力往往會導(dǎo)致水竄，故此方法不適合用來有效削弱賈敏效應(yīng)。
（3）進(jìn)一步分析其機(jī)理可知，降低油水界面張力是另一條削弱賈敏效應(yīng)的有效途徑，即在實(shí)驗(yàn)室條件下通過往注入水中加入優(yōu)選的0.01%雙子表面活性劑減小油水界面張力的方式可以較顯著削弱賈敏效應(yīng)，減小注入壓力，降低開采成本，提高油藏經(jīng)濟(jì)效益。