烷基醚羧酸盐表面活性剂在碳酸盐岩油藏中的驱油效率研究:基于NMR与X射线原位饱和度监测技术

【字体: 时间:2025年05月30日 来源:Fuel 6.7

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  针对碳酸盐岩油藏因强非均质性、油湿性导致的低采收率难题,俄罗斯研究团队通过X射线原位饱和度监测(ISSM)与低场核磁共振(NMR)技术,揭示了烷基醚羧酸盐(AEC)表面活性剂通过胶束增溶(solubilization)和48小时关井(shut-in)协同提升驱油效率的机制,为复杂油藏化学驱提供新策略。

  

全球能源供给中约50%依赖石油和天然气,但随着常规油田枯竭,碳酸盐岩油藏成为重要接替资源。这类油藏因强非均质性、油湿性及高温高盐条件,采收率常低于30%。尤其当孔隙被油酸(naphtenic acids)等极性物质覆盖形成油膜时,水驱难以触及基质中的原油。俄罗斯研究团队选择烷基醚羧酸盐(AEC)表面活性剂——一种耐高温高盐且能改变润湿性的新型试剂,通过X射线原位饱和度监测(ISSM)与低场核磁共振(NMR)联用技术,首次在孔隙尺度揭示了AEC的驱油机制。

研究采用两项核心技术:X射线ISSM实验在70°C、12 MPa压力下监测AEC溶液(0.5 wt% C12E7A+50 g/L NaCl)在孔洞型石灰岩(孔隙度25%,渗透率~30 mD)中的驱油动态;NMR实验则通过T2弛豫谱分析流体分布与相对渗透率变化。

Core flooding with X-ray ISSM
实验发现,AEC在连续注入时优先流经已驱替孔隙,对残余油(Sor=45.9%)的即时动员效果有限,仅缓慢增加采收率。但48小时关井后,原油产量显著提升,表明AEC通过胶束增溶需要时间渗透油膜包裹的孔隙。

Core flooding with NMR ISSM
NMR显示盐水和AEC均从相同孔径范围驱油,但AEC溶液作为水相时会降低表观相对渗透率。这一现象在关井后消失,证实胶束增溶改变了流体流动路径。

Conclusions
研究证实AEC通过胶束增溶而非单纯降低界面张力(IFT)驱动原油,关井时间对释放孔隙捕获油至关重要。该机制为碳酸盐岩油藏化学驱设计提供了新视角:短时注入结合关井可优化采收效率。论文发表于《Fuel》,为高温高盐油藏开发提供了实验与理论依据。

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