應用專題——利用DV2T粘度計測定驅油劑的粘度

原創：Brookfield China

收錄于話題：粘度測量-應用-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?，F用的化學驅油劑主要為在水中加入各種化學劑后的溶液。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。表面活性劑的分子結構是由性質不同的兩部分組成，一部分是由親水疏油的機型基團組成，另一部分是由親油疏水的非極性基團組成。表面活性劑的這兩部分分別處于分子的兩端，為不對稱分子結構。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，因此是常用的驅油劑選擇。

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

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

方法與結果

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、方法與數據

本文使用DV2T 標準粘度計配套超低粘度適配器ULA，對兩種不同的驅油劑進行粘度測量（測試溫度為45℃），Rheocalc T 軟件連接主機，進行程序編輯及數據采集，繪制粘度變化曲線。

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

?  Step1：在給定的轉速下，測試時間4分鐘，不取點；

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

結果分析

通過對比發現，兩個樣品的粘度值都非常穩定。一般的粘度測量中，開始測量的數據會比較不穩定，經過一段時間的測量，數據才會比較穩定?？梢钥闯鰳悠?span>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，兩款驅油劑應有針對性地適用于相對應粘度的原油產品。

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），可有效節約測試成本，提升測試效率；ULA 使用同軸圓柱型轉子及配套的樣品杯，可以計算剪切率和剪切應力，得到絕對粘度；TC 系列恒溫水浴系統的控溫精度最高可達0.01℃，為粘度測試提供準確及穩定的溫度條件。