采用軸對稱(cheng)液滴形狀分(fen)析(xi)(ADSA)方法，測定(ding)煙(yan)道(dao)氣(qi)(qi)?稠油(you)(you)(you)、正己(ji)烷(wan)?稠油(you)(you)(you)、煙(yan)道(dao)氣(qi)(qi)+正己(ji)烷(wan)?稠油(you)(you)(you)系統表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)規(gui)律(lv)，分(fen)析(xi)蒸汽輔助重力(li)(li)(li)(li)(li)泄油(you)(you)(you)(SAGD)過程中(zhong)注入非凝析(xi)氣(qi)(qi)體和溶劑后對降低稠油(you)(you)(you)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)能力(li)(li)(li)(li)(li)。研(yan)究結果表(biao)(biao)明(ming)：在一(yi)定(ding)溫度(du)下(xia)，稠油(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)(li)(li)隨著氣(qi)(qi)體壓力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)增加而減小(xiao)，在一(yi)定(ding)壓力(li)(li)(li)(li)(li)下(xia)，煙(yan)道(dao)氣(qi)(qi)?稠油(you)(you)(you)和正己(ji)烷(wan)?稠油(you)(you)(you)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)規(gui)律(lv)則相(xiang)反。在相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)溫度(du)和壓力(li)(li)(li)(li)(li)下(xia)，與(yu)煙(yan)道(dao)氣(qi)(qi)相(xiang)比，正己(ji)烷(wan)降低稠油(you)(you)(you)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作用更(geng)顯著。同時，實驗測得的(de)(de)(de)(de)煙(yan)道(dao)氣(qi)(qi)?稠油(you)(you)(you)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)(li)(li)與(yu)N2?稠油(you)(you)(you)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)(li)(li)和CO2?稠油(you)(you)(you)表(biao)(biao)面張(zhang)(zhang)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)線性(xing)插值擬合性(xing)較好。

研(yan)究表(biao)(biao)明(ming)，降低稠油的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面張力(li)是(shi)SAGP技(ji)術(shu)中注入(ru)(ru)的(de)(de)(de)非凝析氣體和ES-SAGD技(ji)術(shu)中注入(ru)(ru)的(de)(de)(de)少量氣化溶劑改善SAGD開發效果的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)機理之一。研(yan)究SAGP和ES-SAGD過程中的(de)(de)(de)界面現(xian)象具有重要意義。氣體注入(ru)(ru)后(hou)，稠油的(de)(de)(de)表(biao)(biao)面張力(li)降低，在(zai)多孔(kong)介質中流(liu)動的(de)(de)(de)毛管(guan)力(li)和黏附力(li)減小，油藏流(liu)體在(zai)重力(li)作用(yong)(yong)下(xia)流(liu)入(ru)(ru)生產井(jing)被采出。

煙道氣?稠油系(xi)統表面張力(li)變化規律

動態表(biao)面(mian)張力分析

由(you)于(yu)(yu)煙道(dao)氣(qi)(qi)在(zai)原油(you)(you)(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)具有一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)，油(you)(you)(you)(you)(you)滴(di)形成(cheng)后(hou)，煙道(dao)氣(qi)(qi)會向(xiang)原油(you)(you)(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)擴(kuo)散(san)、溶解(jie)，一(yi)(yi)直持續到(dao)油(you)(you)(you)(you)(you)滴(di)被煙道(dao)氣(qi)(qi)飽和。為(wei)(wei)了檢測(ce)氣(qi)(qi)體向(xiang)原油(you)(you)(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)溶解(jie)、擴(kuo)散(san)對(dui)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)影響，對(dui)煙道(dao)氣(qi)(qi)?稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)動態(tai)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)進(jin)行測(ce)定(ding)。圖1所示為(wei)(wei)120℃和4 MPa下測(ce)量的(de)(de)(de)(de)煙道(dao)氣(qi)(qi)?稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)動態(tai)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)，其(qi)中(zhong)(zhong)煙道(dao)氣(qi)(qi)組成(cheng)為(wei)(wei)80%N2+20%CO2(摩爾分(fen)數)，并與CO2?稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)和N2?稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)進(jin)行對(dui)比。由(you)圖1可以看出動態(tai)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)變化可以分(fen)為(wei)(wei)2個(ge)(ge)階(jie)段(duan)：第1個(ge)(ge)階(jie)段(duan)為(wei)(wei)波動階(jie)段(duan)，在(zai)氣(qi)(qi)體擴(kuo)散(san)的(de)(de)(de)(de)初始階(jie)段(duan)，動態(tai)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)存(cun)在(zai)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)波動，約100 s，說(shuo)明氣(qi)(qi)體向(xiang)稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)擴(kuo)散(san)會持續一(yi)(yi)段(duan)時間(jian)；第2個(ge)(ge)階(jie)段(duan)為(wei)(wei)平(ping)衡階(jie)段(duan)，氣(qi)(qi)體?稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)波動很(hen)小，幾乎是一(yi)(yi)個(ge)(ge)常數，在(zai)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)和壓力(li)(li)下，CO2?稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)最(zui)小，N2?稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)最(zui)大，煙道(dao)氣(qi)(qi)?稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)的(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)介于(yu)(yu)二(er)者之間(jian)，表(biao)(biao)(biao)(biao)1所示為(wei)(wei)前300 s稠(chou)油(you)(you)(you)(you)(you)與不同(tong)氣(qi)(qi)體作用表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)張(zhang)(zhang)(zhang)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)實驗值(zhi)。

1—煙道氣；2—CO2；3—N2

圖(tu)1 120℃和4 MPa下稠(chou)油動態表面張力變化圖(tu)

表(biao)(biao)1 前300 s稠油(you)動(dong)態表(biao)(biao)面張力(li)實(shi)驗值(zhi)表(biao)(biao)

 同溫度下煙道(dao)氣?稠(chou)油平衡表(biao)面張力變化(hua)曲(qu)線

靜態表面張力分析(xi)

為(wei)了(le)(le)(le)研究溫(wen)(wen)度(du)和壓(ya)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)對(dui)煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)?稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)平衡(heng)(heng)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)，分(fen)(fen)別在(zai)(zai)(zai)(zai)80，100和120℃下進行(xing)實驗，圖2所(suo)示為(wei)不同(tong)溫(wen)(wen)度(du)下煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)?稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)平衡(heng)(heng)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)隨壓(ya)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)變化曲線。由圖2可見(jian)：當氣(qi)(qi)(qi)體壓(ya)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)從0.2 MPa升高到(dao)6 MPa，在(zai)(zai)(zai)(zai)80℃時(shi)(shi)，煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)?稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)由27.31 mN/m減(jian)小到(dao)23.53 mN/m，降低(di)(di)了(le)(le)(le)13.84%；在(zai)(zai)(zai)(zai)100℃時(shi)(shi)，煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)?稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)由26.10 mN/m減(jian)小到(dao)22.26 mN/m，降低(di)(di)了(le)(le)(le)14.71%；在(zai)(zai)(zai)(zai)120℃時(shi)(shi)，煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)?稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)由24.75 mN/m減(jian)小到(dao)21.75 mN/m，降低(di)(di)了(le)(le)(le)12.12%。當溫(wen)(wen)度(du)一定時(shi)(shi)，煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)?稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)平衡(heng)(heng)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)隨著壓(ya)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)大而減(jian)小，并(bing)呈較好的(de)(de)(de)(de)線性(xing)關系(xi)。這是(shi)因(yin)為(wei)溫(wen)(wen)度(du)一定時(shi)(shi)，壓(ya)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)增(zeng)(zeng)大，煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)在(zai)(zai)(zai)(zai)稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)增(zeng)(zeng)大，使得(de)平衡(heng)(heng)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)減(jian)小。當壓(ya)力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)一定時(shi)(shi)，煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)?稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)平衡(heng)(heng)表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)(li)(li)隨溫(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)升高而減(jian)小。這是(shi)因(yin)為(wei)煙(yan)道(dao)(dao)(dao)(dao)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)主要成分(fen)(fen)是(shi)N2，N2在(zai)(zai)(zai)(zai)稠(chou)(chou)(chou)(chou)(chou)油(you)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie)度(du)隨著溫(wen)(wen)度(du)升高而增(zeng)(zeng)大。