原創(chuàng)：Brookfield China

收錄于話題：粘度測量-應(yīng)用-DV2T粘度計

前言

在能源日趨緊張的情況下，提高原油的采收率成為石油開采研究的重大課題。而驅(qū)油劑是一種在石油鉆探開采時用以提高原油采收率的助劑。現(xiàn)用的化學(xué)驅(qū)油劑主要為在水中加入各種化學(xué)劑后的溶液。主要分為三類：聚合物型、表面活性劑型、堿型。常用的是聚合物型驅(qū)油劑和表面活性劑型。如超高分子量聚丙烯酰胺，用0.05%的水溶液能滲入油層巖隙而多出油20%～30%。對于提高油田的效益具有重要意義。

粘度測量的意義

表面活性劑是一種能夠大幅度降低溶液表面張力的物質(zhì)。表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)是由性質(zhì)不同的兩部分組成，一部分是由親水疏油的機型基團(tuán)組成，另一部分是由親油疏水的非極性基團(tuán)組成。表面活性劑的這兩部分分別處于分子的兩端，為不對稱分子結(jié)構(gòu)。表面活性劑溶于水后，其親水基受水分子的吸引而深入水中，親油基受水分子的排斥而伸向油中。表面活性劑的這種性質(zhì)決定了其增容的作用、乳化的作用、潤濕作用等。正是由于表面活性劑有上述的性質(zhì)，因此是常用的驅(qū)油劑選擇。

除了表面活性劑的親油疏水性是其作為驅(qū)油劑的重要指標(biāo)之外，有大量的研究表明，所用驅(qū)油劑的粘度值與所驅(qū)原油的粘度值越接近，則驅(qū)油的效率越高。降低油/水的粘度比可以提高驅(qū)油效率，因此設(shè)法降低原油的粘度和提高驅(qū)油劑的粘度就可以達(dá)到提高驅(qū)油效率的目的。但是，大面積的降低地層原油的粘度做法是不現(xiàn)實的，因此調(diào)節(jié)表面活性劑的添加量和種類，調(diào)配出不同粘度值的表面活性劑，是調(diào)節(jié)驅(qū)油劑粘度值，提高原油采收率的有效方法。

粘度是衡量驅(qū)油劑性質(zhì)的重要指標(biāo)。合適的驅(qū)油劑粘度應(yīng)該與所采原油的粘度越接近，則驅(qū)油效率越高。驅(qū)油劑的粘度或高或低都會影響采油效率。

方法與結(jié)果

1、儀器配置

?  儀器：DV2T粘度計

?  測試附件：ULA超低粘度適配器

?  軟件：Rheocalc T

?  溫度控制：TC-650 SD恒溫水浴

2、方法與數(shù)據(jù)

本文使用DV2T 標(biāo)準(zhǔn)粘度計配套超低粘度適配器ULA，對兩種不同的驅(qū)油劑進(jìn)行粘度測量（測試溫度為45℃），Rheocalc T 軟件連接主機，進(jìn)行程序編輯及數(shù)據(jù)采集，繪制粘度變化曲線。

用量筒稱取定量的驅(qū)油劑于ULA樣品杯中，將轉(zhuǎn)子緩慢浸沒至樣品中，然后連接粘度計主機和TC-650 SD 水浴循環(huán)系統(tǒng)。在Rheocalc T 軟件上編輯相應(yīng)的測試程序。

?  Step1：在給定的轉(zhuǎn)速下，測試時間4分鐘，不取點；

?  Step2：在給定的轉(zhuǎn)速下，測試時間1分鐘，每6秒取一個點，共10個點。

結(jié)果分析

通過對比發(fā)現(xiàn)，兩個樣品的粘度值都非常穩(wěn)定。一般的粘度測量中，開始測量的數(shù)據(jù)會比較不穩(wěn)定，經(jīng)過一段時間的測量，數(shù)據(jù)才會比較穩(wěn)定。可以看出樣品1的粘度值大約在55.8cP左右；而樣品2的粘度值大約在61cP左右，樣品2的粘度值明顯要高于樣品1。因此，兩款驅(qū)油劑應(yīng)有針對性地適用于相對應(yīng)粘度的原油產(chǎn)品。

ULA 測試所需樣品體積僅為16 mL（其他小樣樣品適配器的的樣品量在2-16 mL），可有效節(jié)約測試成本，提升測試效率；ULA 使用同軸圓柱型轉(zhuǎn)子及配套的樣品杯，可以計算剪切率和剪切應(yīng)力，得到絕對粘度；TC 系列恒溫水浴系統(tǒng)的控溫精度最高可達(dá)0.01℃，為粘度測試提供準(zhǔn)確及穩(wěn)定的溫度條件。