2.3 ACS-2高黏表面活性剂体系性能评价

2.3.1静态吸附性

图6为使用岩心粉对质量分数为2.7%的ACS-2溶液重复进行10次吸附实验后的油水界面张力和水相黏度。从图6可看出，随着吸附次数的增加，ACS-2高黏表面活性剂体系的油水界面张力呈增大趋势，黏度值缓慢下降。ACS-2在岩心上的吸附适中，多次吸附后在油水界面上的表面活性剂仍足以使界面张力处于超低值，能达到行业内有效驱油对表面活性剂的要求。

图6吸附次数对ACS-2高黏表面活性剂体系的界面张力和水相黏度的影响

2.3.2流变性

图7为小段塞的黏度随剪切速率的变化情况。从图7可看出，体系黏度随剪切速率的增加而快速降低，从392.8 mPa·s降至10.3 mPa·s。由于剪切力作用下缠结的自组装超分子链打开并发生取向，导致表面活性剂的黏度整体上随着剪切速率的上升而下降。在低剪切频率下黏度下降明显，属于典型的“非牛顿流体”，但当剪切速率进一步增大时，黏度下降缓慢。

图7小段塞的黏度随剪切速率的变化情况

2.3.3黏弹性

图8为小段塞的黏弹性随振动频率（f）的变化情况。从图8可看出，在低频段，符合Maxwell流体模型。G"远大于G'，体系黏性占主导。随着f的增大，G'迅速增长，增长到一定频率时，G'变化曲线增长减缓。此时，G"随着频率的增大先增加后减小。当f继续增大，体系处于高频段，G''有所增加。可见，体系中存在胶束的破坏与重组，此时体系主要表现为弹性性能。在低频区，形变发生较慢，胶束链能量较低；在高频区，胶束链间没有充足时间来发生滑动，胶束链交联缠结点与固定网格节点近似相同，高的频率使得这些网格结构的弹性逐渐增强。

图8小段塞的黏弹性随振动频率的变化情况

2.3.4黏温性

图9是质量分数为2.7%的ACS-2高黏表面活性剂体系溶液的黏度随温度的变化情况。从图9可看出，随着温度的增加，体系的黏度随之减小，且减小的速率逐渐增大。但对于目标井区45℃左右的地层温度，仍能起到较好的调剖作用。

图9质量分数为2.7%的ACS-2高黏表面活性剂体系溶液黏度随温度的变化

2.4组合段塞驱油实验

OBU-3低黏表面活性剂体系作为大段塞，在调驱前后以洗油为主；ACS-2高黏表面活性剂体系小段塞，以调整高低渗层位剖面，扩大波及体积为主。将4根岩心组成两组渗透率极差约为5的双岩心进行实验，水驱至含水率98%，确定水驱采收率，采用了0.2 PV大段塞驱，接着第一次后续水驱至含水率98%，确定大段塞驱驱油效率；再采用组合段塞（0.1 PV小段塞+0.2 PV大段塞）驱；最后第二次后续水驱至含水率98%。实验结果如表1所列。第一组和第二组的段塞组合驱实时动态变化曲线如图10所示。

表1双岩心流动实验基本参数和实验结果

图10段塞组合驱油动态实时变化曲线

从表1可知，通过并联天然岩心表面活性剂驱油实验发现，只用大段塞驱平均提高采收率7.4个百分点,非常低。而采用组合段塞进行调和驱，第一组组合段塞驱在高低渗层分别提高驱油效率10.1个百分点和17.7个百分点。第二组组合段塞驱在高低渗层分别提高原油采收率10.2个百分点和16.1个百分点，两组组合段塞驱平均提高采收率为14.8个百分点，比只用大段塞驱平均采收率提高了1倍，达到了聚/表二驱的驱油效果。

从图10可看出，采用小段塞能有效调整吸水剖面，相当于聚/表二元驱中的聚合物的作用，能启动更低孔喉的原油，进一步提高了原油采收率。可见小段塞调剖的重要性。

3.结论

1）研发了“OBU-3低黏超低界面张力表面活性剂体系+反离子自主装形成ACS-2高黏超低界面张力表面活性剂体系”的组合段塞，可实现深部调驱，大小段塞注入质量分数分别为0.5%和2.7%。

2）OBU-3低黏超低界面张力表面活性剂体系作为大段塞，能显著地降低油水界面张力，改变岩石的润湿性，提高洗油效率；ACS-2高黏超低界面张力表面活性剂体系作为小段塞，能有效改善流度比，扩大波及效率，小段塞的流度控制能力与聚合物相当，但比聚合物注入性好，耐多孔介质剪切，流动前缘稳定。

3）组合段塞吸附10次后界面张力仍可达到超低值，体现出较好的耐吸附损失性，两体系组成的多段塞表面活性剂（0.1 PV小段塞驱+0.2 PV大段塞驱+后续水驱）调驱效果好，平均提高采收率为14.8个百分点，比只采用大段塞驱提高了1倍，具有聚/表二驱的驱油效果。